[實用新型]一種消泡式重金屬離子混合反應器

有效

• 申請號: 201420344563.8
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN203959961U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 鄢玲俐;楊曉峰;何策;李向偉;李斌;姚薇;楊迅;莫同鴻;程雁;劉驍;劉昌顯;伍遠平
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院;中國石油集團鉆井工程技術研究院江漢機械研究所
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術領域

本實用新型是關于一種針對頁巖氣壓裂返排液中的氣泡和重金屬離子的處理技術，尤其涉及一種消泡式重金屬離子混合反應器。

背景技術

水力壓裂是頁巖氣開發的核心技術之一，壓裂液中添加有一定的減阻劑、粘土穩定劑和表面活性劑等，頁巖氣井開采壓裂所用水量的30％到70％會返排到地面，除了油氣鉆探公司添加的壓裂液之外，該返排液還攜帶了來自地球深處的其他污染物，如鈣、鉛、鋇、鍶、鉻、銅、鐵等許多重金屬離子，直接排放到河流、湖泊、海洋，給飲用水和水生物帶來極大的危害。此外，由于表面活性劑的存在，壓裂返排液減壓釋放的過程中會產生大量的氣泡，給處理帶來困難。因此，有效消泡，并提取重金屬離子，使其形成穩定化合物或沉淀，是油田解決回注水對地層污染和破壞重要技術手段之一。目前，由于頁巖氣開采行業在我國還處在起步階段，鮮有相應的治理技術。

由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種消泡式重金屬離子混合反應器，以克服現有技術的缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種消泡式重金屬離子混合反應器，對于頁巖氣壓裂返排液的消泡更徹底，混合反應充分，沉降完全。

本實用新型的另一目的在于提供一種消泡式重金屬離子混合反應器，外形結構簡單，耐沖擊能力強，且方便與油田現場的設備連接。

本實用新型的目的是這樣實現的，一種消泡式重金屬離子混合反應器，包括一圓筒形旋流混合反應室，所述圓筒形旋流混合反應室中部的側壁設有切向進水管，切向進水管的進水端設有與其連通的加藥管；旋流混合反應室內壁設有呈螺旋狀設置的導流葉片，旋流混合反應室的頂部固定設有消泡板，所述消泡板上貫通設有多個均勻分布的消泡縫；旋流混合反應室的上部外側圍設有圓形、敞口的溢流室，所述消泡板位于溢流室內；所述溢流室的底部設有與切向進水管連通的回流管；旋流混合反應室的中下部外側圍設有反應沉降室，旋流混合反應室底部設有與反應沉降室導通的沉降出口；反應沉降室底部設有排污口，反應沉降室上部設有出水口。

在本實用新型的一較佳實施方式中，旋流混合反應室頂部設有法蘭，所述消泡板通過螺栓與法蘭固定連接；消泡板上均勻分布有多個大小相同的透孔，與每個透孔對應的位置，通過固定筋固定連接有一上大下小的消泡錐，所述消泡錐的中心與對應的透孔的中心同軸，消泡錐的外徑小于透孔的內徑，消泡錐的外圓與透孔之間形成縫隙構成所述消泡縫。

在本實用新型的一較佳實施方式中，消泡錐呈圓臺形狀。

在本實用新型的一較佳實施方式中，消泡錐呈圓錐形狀，消泡錐的尖端朝下。

在本實用新型的一較佳實施方式中，均勻分布的多個透孔中，每三個相鄰透孔的圓心連線呈正三角形；固定筋包括長、短固定筋，長固定筋與短固定筋相互垂直的固定在消泡板上。

在本實用新型的一較佳實施方式中，消泡錐圓周與透孔的內緣之間形成的縫隙寬度為2-5mm。

在本實用新型的一較佳實施方式中，導流葉片的螺旋角為18°-25°。

在本實用新型的一較佳實施方式中，切向進水管、加藥管、排污口和出水口的接口均設有鋼制法蘭。

由上所述，本實用新型采用切向進水管和導流葉片，一方面能使藥劑和液體充分混合，另一方面使重的顆粒物快速沉降。此外，旋流作用有利于氣泡快速上浮、膨脹變大和破裂過程的發生。消泡板上面均布的各個孔與長、短固定筋和消泡錐共同形成消泡縫，一方面能對氣泡形成剪切作用，進一步消泡；另一方面錐體的尖端可以刺破氣泡。敞口的溢流室使來液中的氣泡在溢流室通過壓力釋放而逃逸、破碎；回流管的設計保證溢流室中的氣泡通過回流再次進入進水管進行消泡，確保消泡徹底。反應沉降室的設置，使旋流混合反應室中未來得及反應的藥劑和來液進一步徹底反應，然后在反應沉降室中沉降，確保反應和沉降更徹底。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中：

圖1：為本實用新型消泡式重金屬離子混合反應器結構示意圖。

圖2：為消泡板的剖面圖。

圖3：為消泡板的俯視圖。

圖4：為圖3中I處的放大視圖。

圖5：為圖4中A-A截面的剖視圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。