[其他]兩種密度不同的不相溶液體如油和水的分離器

無效

• 申請號: 85100767
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100767B
• 公開（公告）日: 1987-02-04
• 發明（設計）人: 崔玲珉
• 申請（專利權）人: 交通部水運科學研究所
• 主分類號: B04C5/00
• 分類號: B04C5/00
• 代理公司: 交通部科學技術情報研究所專利室
• 代理人: 王允方,陸佩瑜

本發明屬于機械領域，與旋液分離器有關。

旋液分離器作為一種分離裝置，長期以來主要被用來分離懸浮液。用于液固系統的旋液分離器，也可以分離兩種互不相溶的密度不同的液體，如油和水，但是只能得到一個純相，另一個則為混合相。

據由上海科學技術出版社1980年4月出版的“基礎化學工程”一書介紹，旋液分離器的上部為一圓筒部分，下部為一較長的倒圓錐部分。料液從與圓筒部分呈切向連接的進料管引入，在分離器內作雙螺旋運動。重組分（或沉降的粒子）隨螺旋流下降到出口處，從倒圓錐下頂部的底流孔排出，而輕組分則折而向上流動，從溢流管排出器外。

鑒于上述原理分析，以前的旋液分離器都是由下列幾部分構成：①圓筒部分，即渦流發生腔;②與圓筒部分連通的較長的倒圓錐部分，即渦流加速腔;③從圓筒頂部的中央或倒錐體下頂部插入一根輕組分溢流管;④在倒錐體下頂部開設底流孔;⑤在圓筒部分開有一個或幾個切向進料口。詳細描述如下：

切向進料口的位置必須與圓筒部分頂部的頂蓋下緣相齊，以減少由于溢流管而造成的旋流“死區”的短路環流，防止較多的重組分混入溢流，提高流出的輕組分純度。進料口的直徑為圓筒直徑的1/5～1/3.3。減少到1/7.5以后，分離效率降低。

溢流管直徑設計為圓筒直徑的1/3.5～1/6，增大到1/2.4以上時，分離效率降低。其從筒部分的頂部中央或從倒錐體下頂部的底流孔插入分離器的深度，也將較大程度地影響輕組分的純度，插入深度為圓筒直徑的1/3～1/1.9。

重組分是從開設在倒錐體下頂部的底流孔排出的，底流孔的大小決定了底流的性能和濃度。當溢流管從倒錐體的下頂部插入器內時，重組分則從溢流管與底流孔之間的環形孔隙中流出。底流孔的直徑設計為圓筒直徑的1/3.8左右，下降到1/5.5時分離效率會下降。

據了解，目前國內外用來分離液-液相的旋液分離器都是根據上述原理和構思設計的。Derek等在英國專利1，583，730、1，583，742、美國專利4，237，006、歐洲專利GB2，102，310A、2，102，311A中提供了一種長直柱形分離器，加速腔的軸長與直徑比很大，溢流管徑很細，底流管徑較粗。Robert等在美國專利4，411，112中提供了一種旋液分離器。它是由渦流發生部分和渦流加速部分組成。加速部分呈倒圓錐狀，在倒錐體的下頂部開設有底流孔。可調的彈性溢流定位管從底流孔中插入器內，將輕組分引出。溢流定位管的外徑是底流孔徑的50%～75%。在加速部分的下頂部側壁，開有漏孔，使大部分重組分從定位管與底流孔的環形孔隙中流出，小部分從漏孔中流入重組分收集腔。

由以上設計構思制造的旋液分離器一般只適用于分離懸浮液，對于分離兩種不同密度的不相溶液體，其效果不夠理想，只能得到一個較純的液相。

為了在分離兩種不同密度不相溶液體如油和水時，得到兩種較高的純相，并達到較高的分離效率，本發明提供了一種新型的適用于液-液分離的分離器。發明人認為，混合液體在分離器內產生的雙螺旋運動是不利于液液分離的，因此，本發明的基本構思就是避免混合液體在分離器內產生雙螺旋運動，如在結構上，改變切向進料口的位置和大小，取消溢流定位管和底流孔等。

本發明提供的液液分離器是一種垂直配置的分離器（如圖1所示），由一個帶有切向進料口的圓柱狀渦流發生腔（圖1中符號6所示）、一個下頂部封閉，側壁開有許多通孔的倒圓錐狀渦流加速腔（圖1中符號9所示）、一個設有排出孔的低密度液體收集腔（圖1中符號7所示），一個設有排出孔的高密度液體收集腔（圖1中符號11所示）組成。詳細描述如下：

低密度液體收集腔位于渦流發生腔的上部，與渦流加速腔相對，三腔同軸連成通體。低密度液體收集腔可以是圓柱狀的，與渦流發生腔直徑相等，也可以是帽形的（圖1中符號m所示），帽形直徑與渦流發生腔直徑之比為1.5～1。低密度液體收集腔的頂部可以是平頂的，最好呈拱形（圖1中符號n所示）。

渦流發生腔是圓柱狀的，其高度，即進料口中線以下的圓筒部分軸向長度，與其直徑的比以1/2～1之間為宜。其直徑范圍最好在5～100cm之間，當進料速度為0.003m³/min左右時，可選擇在10～25cm之間。