[發明專利]多段逆流內置式洗滌分離方法及其洗滌分離裝置

有效

• 申請號: 202010453452.0
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111778064B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 白志山;魯朝金;宋曉敏;陳鵬飛;劉玉坤;馮英麗
• 申請（專利權）人: 華東理工大學;上海燦越化工科技有限公司
• 主分類號: B01D17/02
• 分類號: B01D17/02;C10G31/08;C10G19/00;C10G19/02
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 顧蘭芳

1.多段逆流內置式洗滌分離方法，該方法包括以下步驟：

(a)將洗滌液注入含雜油相中，經高效混合器混合后，洗滌液與含雜油相混合均勻，同時油相中的有機酸、水溶性鹽和金屬離子向洗滌液中富集，獲得油水混合物；

(b)通過洗滌分離裝置的前室對步驟(a)中的油水混合物進行第一次液膜混合傳質和聚結精細分離，并分離去除含雜廢水，獲得了第一步凈化的脫除80-90％雜質的油相；

(c)向洗滌分離裝置后室中補充新鮮洗滌液，通過內置的高效混合器與第一步凈化的油相充分混合，然后在洗滌分離裝置后室中對第一步凈化的油相進行第二次液膜混合傳質和聚結精細分離，并分離去除含雜廢水，獲得了凈化后脫除96％雜質的油相；

(d)將步驟(b)和(c)分離出來的廢水一部分外排，另一部分作為循環洗滌液，并向其補充新鮮洗滌液作為步驟(a)中的注入含雜油相中的洗滌液；

其中，在步驟(a)中，所述洗滌液是水或堿液，洗滌液的注入量為油相體積流量的30-150％；

在步驟(b)和(c)中，在洗滌分離裝置中液膜強化混合傳質和聚結精細分離過程均在油水混合物的流速為0.05-2m/s，壓降為0.02-0.2MPa的條件下進行；

在步驟(c)中，向洗滌分離裝置后室中注入的新鮮洗滌液是水或堿液，新鮮洗滌液的注入量為油水混合物體積流量的1-5％；

在步驟(d)中，廢水外排量為油水混合物體積流量的2-20％，向循環洗滌液中注入的新鮮洗滌液量為油水混合物體積流量的1-3％。

2.多段逆流內置式洗滌分離裝置，其特征在于，包括：

臥式分離罐體和分離內件，罐體的前上端開有一用于供入油水混合液的進液口、后上端開有一用于凈化后油相的出液口、中下端和后下端分別設有一個用于廢水聚集的集液包、以及集液包上開有用于廢水排出的出液口，并用一分隔板將分離罐分為前室和后室，前室中設有第一級傳質分離組合內件和一個阻隔板，后室中設有一臺內置高效混合器和第二級傳質分離組合內件；

所述第一級傳質分離組合內件和第二級傳質分離組合內件均為兩段式組合內件，組合內件的前段為液膜傳質段，后段為聚結分離段，液膜傳質段的厚度為100-300mm，孔隙率為0.75-0.9，聚結分離段的厚度為200-600mm，孔隙率為0.6-0.8；

所述分隔板是厚度為2-16mm的鋼板，在鋼板中心線且高為0.5-0.7D處開一直徑為0.1-0.4D的孔，并作為連接前室和后室的孔通道，孔通道的前室側連有一個阻隔板，孔通道的后室側連有一臺內置高效混合器，其中D為分離罐直徑；

所述阻隔板由斜板和直板呈135°-150°的夾角焊接組成，并通過焊接固定在罐體和分隔板上，所述內置高效混合器包含油相入口和洗滌液入口，油相入口與孔通道連接，洗滌液入口通過管道延伸到罐體外。

3.如權利要求2中所述的裝置，其特征在于，液膜傳質段的厚度為200mm，孔隙率為0.85，聚結分離段的厚度為400mm，孔隙率為0.7。

4.如權利要求2中所述的裝置，其特征在于，所述第一級傳質分離組合內件的液膜傳質段由成膜層和分散層依次間隔按厚成條紋狀排布，成膜層和分散層均為薄圓柱型，所述第二級傳質分離組合內件的液膜傳質段由成膜層和分散層依次間隔按高成波浪狀排布，成膜層和分散層均為V型；當混合液在液膜傳質段內流動時，會在成膜層和分散層的界面處形成液膜和液滴之間的不斷轉換，利用液滴的無規則變形來實現快速傳質。

5.如權利要求4中所述的裝置，其特征在于，V型成膜層和V型分散層的V夾角α為10°-60°，V高h為0.01-0.2D，其中D為分離罐直徑；所述第一級和第二級傳質分離組合內件的成膜層厚度為2-15mm，成膜層由與油相接觸角75°的濕潤性纖維組成，分散層厚度為成膜層厚度的0.5-4倍，分散層由與油相接觸角120°的非濕潤性纖維組成，所述聚結分離段全部由與油相接觸角45°的濕潤性纖維編織而成。

6.如權利要求5中所述的裝置，其特征在于，所述第一級和第二級傳質分離組合內件的成膜層厚度為5mm，分散層厚度為成膜層厚度的2倍。