[發明專利]一種嵌套式固-液-液三相旋流分離器

有效

• 申請號: 202110409969.4
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113304898B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 朱麗云;都帥;王振波;孫治謙;王舜;李強
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B04C5/00
• 分類號: B04C5/00;B04C5/12;B04C5/14;B04C5/08
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 陳曉思

本發明提供了一種嵌套式固?液?液三相旋流分離器，包括固液旋流分離段和液液旋流分離段，所述液液旋流分離段嵌套在固液旋流分離段內部；所述固液旋流分離段包括圓柱段、錐段、排固尾管，所述液液旋流分離段包括內部圓柱段和內部錐段，所述內部圓柱段的下端和所述內部錐段的大口徑上端連接，且所述內部圓柱段和所述內部錐段整體位于圓柱段和錐段內部；其嵌套式的結構設計，使得裝置整體占地面積小、工藝路線短、分離時間少，可實現油、水、焦粉三相一體化的連續分離操作。

技術領域

本發明涉及延遲焦化廢水處理、化工和環境保護等領域，具體涉及一種嵌套式固-液-液三相旋流分離器。

背景技術

延遲焦化工藝的投資和操作費用少、過程簡單、轉化深度高，其廣泛應用于對含碳量高的重油、渣油以及瀝青油的脫碳生產中，世界上85％以上的焦化處理裝置都采用延遲焦化工藝。然而，煉廠延遲焦化裝置會產生大量的含硫廢水，其具有硫化氫、氨氮濃度高的特點，且含有較多的焦粉和乳化油。在對含硫廢水進行生化處理、達標排放之前，常采用水蒸氣汽提法去除含硫廢水中的硫化物和氨氮，而含硫廢水中含有的油和微細焦粉會對汽提裝置造成影響：(1)延遲焦化含硫廢水中的油將導致塔盤積油，從而破壞汽液平衡，影響汽提操作過程；(2)焦粉顆粒在管道和設備中局部堆積造成物流不暢通，影響正常操作；(3)汽提裝置長時間運行以后，會有大量焦粉顆粒沉積在汽提塔塔盤上，從而堵塞閥孔，造成裝置停工檢修。所以，在延遲焦化含硫廢水進入汽提裝置之前，需要對其進行預處理，脫除其含有的油和焦粉。現有的延遲焦化含硫廢水脫固脫油方法包括了重力沉降法、絮凝法、自動反沖洗過濾法、陶瓷膜過濾法以及旋流分離法。其中，重力沉降法分離時間長、效率低；絮凝法需要消耗水處理藥劑，操作成本較高；自動反沖洗過濾器切換頻繁，經常因過濾器壓差超高而自動停運，另外該裝置還存在購置費用高、維護成本高的問題，總體使用效果并不理想；而陶瓷膜價格昂貴，難以推廣應用；旋流分離法具有投資小，操作簡單可靠，占地面積小，分離效率高等優點，故而很多企業采用過濾-旋流或重力沉降-旋流組合工藝來脫除含硫廢水中的油和焦粉。然而，組合工藝采用的裝置復雜，占地面積較大，因此，開發能實現油、水、焦粉三相分離的一體化結構緊湊的旋流器具有重要意義。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種嵌套式固-液-液三相旋流分離器，其嵌套式的結構設計，使得裝置整體占地面積小、工藝路線短、分離時間少，可實現油、水、焦粉三相一體化的連續分離操作。

本發明采用的技術方案如下：一種嵌套式固-液-液三相旋流分離器，包括固液旋流分離段和液液旋流分離段，所述液液旋流分離段嵌套在固液旋流分離段內部；

所述固液旋流分離段包括圓柱段、錐段、排固尾管，所述圓柱段的下端和錐段大口徑上端連接，所述排固尾管連接于所述錐段的小口徑下端，所述排固尾管的下端設有底流口；所述圓柱段的頂端由頂蓋封閉，所述圓柱段上部接近上頂蓋處設置有固液混合相切向入口；

所述液液旋流分離段包括內部圓柱段和內部錐段，所述內部圓柱段的下端和所述內部錐段的大口徑上端連接，且所述內部圓柱段和所述內部錐段整體位于圓柱段和錐段內部；所述內部錐段的小口徑下端連接有排水尾管，所述排水尾管向下穿出所述排固尾管，并通過排水尾管端部的排水底流口排出分離出的水；

所述內部圓柱段的中心設置有向上穿出頂蓋的排油溢流管，所述排油溢流管通過頂端的排油溢流口排出分離出的油相；所述內部圓柱段與所述排油溢流管之間設置有導葉，所述導葉對經固液旋流分離段分離過后得到的油水混合液進行二次造旋；

位于所述圓柱段與所述內部圓柱段之間設置有圓筒擋板，所述內部圓柱段的上端與所述頂蓋之間留有過流空隙，所述旋流分離器內部按照流體流動路徑由圓筒擋板分隔為固液旋流分離段和液液旋流分離段，所述圓筒擋板上端與頂蓋固定連接、下端延伸至遮蓋所述過流空隙，具體的，所述圓筒擋板的下端可延伸至圓柱段的1/3至2/3長度位置處。

所述排固尾管、排油溢流管、排水尾管與所述三相旋流器同軸設置，所述排水尾管嵌套在排固尾管中，且從排固尾管貫穿伸出，兩者互不相通。