CN100342941C - 涡流空化器 - Google Patents
涡流空化器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100342941C CN100342941C CNB2005100993513A CN200510099351A CN100342941C CN 100342941 C CN100342941 C CN 100342941C CN B2005100993513 A CNB2005100993513 A CN B2005100993513A CN 200510099351 A CN200510099351 A CN 200510099351A CN 100342941 C CN100342941 C CN 100342941C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- paraboloidal
- cone
- oil
- outer cone
- emulsion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
一种用于化工分离技术领域涡流空化器,包括:进液管、抛物面形外锥体、漏斗形内锥体和喷嘴,进液管和喷嘴分别固定在抛物面形外锥体的顶部和底部,漏斗形内锥体的圆锥形入口端、管状出口端固定在抛物面形外锥体上,漏斗形内锥体的圆锥形入口端固定在抛物面形外锥体距其顶部1/4~1/2倍外锥体高度的位置上,漏斗形内锥体的管状出口端位于抛物面形外锥体底部上方0.2~2cm的位置上。采用本发明对上述各类含水乳化油或者乳化含油废水进行脱水或者除油处理,不仅具有破乳效果好的优点,同时,本发明设备结构简单、对油水乳状液的处理量大、设备的制造成本低廉,整套设备在运行过程中可以不加或者少加化学破乳剂,因而具有设备投资小和运行成本低的优点。
Description
本发明是由专利申请号为:200410066214.5,专利申请名称为:“涡流空化器”,专利申请人为:上海交通大学,专利申请日为:2004年9月9日的专利分案申请。
技术领域
本发明涉及一种油水分离的设备中的装置,具体是一种涡流空化器,用于化工分离技术领域。
背景技术
从油井中采出的原油大多数与天然气及盐水混合产出,经油气分离器分离出天然气及游离水后得到的“原油”,一般仍然是含有一定量的盐和水的油包水(W/O)型乳状液。原油中盐和水的存在会增加泵、管线和储罐的负荷,并会造成设备和管线的腐蚀和结垢以及使催化剂中毒,因此原油在输送和加工之前要先经过脱盐脱水处理,使其中的含盐量和含水量达到某种要求。石油工业的采油、炼油、贮油运输和石油化学工业、机械加工业以及食品加工业均会产生含油废水,这些含油废水有相当大一部分以乳化油的形式存在,因其具有相当的稳定性而较难处理。
经文献检索发现,中国专利公开号:CN1286130,专利名称:一种油水分离滤罐,该装置是由罐体及其上的进水口、出水口和罐内过滤填料所组成,其中罐体内设置加热器,罐体上设置排油口,过滤填料由微薄窄长的金属片卷绕堆积而成。由于在使用该设备的过程中需要周期性地对吸附饱和的滤料进行加热以排除被吸附的油脂,因此该设备存在着操作过程复杂的缺点。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述现有技术中存在的不足,提出一种涡流空化器,使其用于实现含水乳化油或者乳化含油废水破乳的设备中,可以在较低的温度和不加或者少加化学破乳剂的条件下对含水乳化油或者乳化含油废水进行低成本和高效率的破乳处理。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明有三种不同结构:
第一种结构的涡流空化器由进液管、三个同轴的内圆筒、中圆筒、外圆筒和喷嘴所组成,其中外圆筒和中圆筒有它们各自的顶部和共同的底部,而内圆筒为空心圆柱体,在中圆筒和外圆筒的顶部中心位置各有独自的入口,中圆筒和外圆筒有共同的底部,它们的底部与喷嘴的进口端相连接,内圆筒以四根径向均匀分布的横梁与中圆筒相连。在中圆筒上半部的壁上有多个切向狭缝。
第二种结构的涡流空化器由进液管、抛物面形锥体、狭缝圆盘、导流板和喷嘴组成。进液管和喷嘴分别固定在抛物面形锥体的顶部和底部,狭缝圆盘固定在抛物面形锥体距其顶部1/10~3/4倍锥体高度的位置上,狭缝圆盘上有多个沿圆周均匀对称分布的径向狭缝,导流板于狭缝处固定在狭缝圆盘上。
第三种结构的涡流空化器由进液管、漏斗形内锥体、抛物面形外锥体和喷嘴组成。进液管和喷嘴分别固定在抛物面形外锥体的顶部和底部,漏斗形内锥体的圆锥形入口端固定在抛物面形外锥体距其顶部1/10~1/2倍锥体高度的位置上,漏斗形内锥体的管状出口端位于抛物面形外锥体底部上方0.2~2cm的位置上。
本发明与储槽、泵、压力计、缓冲槽以及油水分离装置等配合,构成一套油水分离的设备,利用本发明对含水乳化油或者乳化含油废水进行破乳,当含水乳化油或者乳化含油废水的乳状液经过泵加压以一定的压力(0.1~1MPa)和流速通过本发明时,乳状液在本发明的内部形成了高速涡流。控制操作条件使涡流内部的压力低于乳状液连续相本身(如油相或者水相)或者其中的低沸点组分(如原油中的某种低沸点组分)的饱和蒸汽压,涡流内乳状液的连续相(如油相或者水相)迅速汽化,同时溶解于乳状液连续相中的微气核(如氮气和氧气等)也会逸出形成气泡或者空泡,连续相的蒸汽凝结形成数量众多的内部压力极小的空化气泡,当乳状液由高速涡流状态进入常压区时,这些空化气泡在突然增大的外界压力的作用下迅速崩溃。由于该过程发生的时间极短(约为10-6~10-8s),类似于绝热过程,因此在乳状液的连续相内部产生了瞬时的高温和高压,同时伴随大量的微冲击波并形成高速微射流,这些因素使乳状液分散相的微小液滴聚并长大而从连续相中析出,进而达到破乳的目的。当乳状液在本发明的内部形成高速涡流时,压力的减小使乳状液分散相的微小乳化液滴(如水滴或者油滴)膨胀,也促进了破乳。含水乳化油或者乳化含油废水经过本发明破乳后再进入油水分离装置中,利用该装置中油水两相出口高度的不同而实现油相和水相的自动分离。本发明既适用于处理含水乳化原油、航空油料、一般油品和特殊油品等成品油,亦适合于处理各类乳化含油废水。
采用本发明对上述各类含水乳化油或者乳化含油废水进行脱水或者除油处理,不仅具有破乳效果好的优点,同时,本发明设备结构简单、对油水乳状液的处理量大、设备的制造成本低廉,整套设备在运行过程中可以不加或者少加化学破乳剂,因而具有设备投资小和运行成本低的优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图(一)
图2为本发明结构示意图(二)
图3为图2所示A-A剖视图
图4本发明结构示意图(三)
具体实施方式
如图1所示,本发明包括:进液管1、三个同轴的内圆筒2、中圆筒3、外圆筒4和出口段5,其中外圆筒4和中圆筒3有它们各自的顶部和共同的底部,而内圆筒2为空心圆柱体,在中圆筒3和外圆筒4的顶部中心位置各有独自的入口,中圆筒3和外圆筒4有共同的底部,它们的底部与喷嘴5的进口端相连接,内圆筒2以四根径向均匀分布的横梁与中圆筒3相连。在中圆筒3上半部的壁上有多个切向狭缝。当含水乳化油或者乳化含油废水经过泵2加压以一定的压力和流速进入此涡流空化器的外圆筒4后,其中一部分流体自中圆筒3的顶端开孔流入内圆筒2,形成轴向射流,流体的其余部分通过中圆筒3壁上的切向狭缝流入中圆筒3和内圆筒2之间的区域形成涡流。控制操作条件使涡流或者射流内部的压力低于乳状液连续相本身或者其中的低沸点组分的饱和蒸汽压,使乳状液连续相的内部产生数量众多的空化气泡。当流体由喷嘴5外泄并进入缓冲槽5中时,这些空化气泡在突然增大的外界压力的作用下迅速崩溃,产生瞬时的高温高压、微冲击波和高速微射流,使乳状液分散相中的微小液滴聚并长大而从连续相中析出。
如图2、图3所示,或者本发明包括:进液管6、抛物面形锥体7、狭缝圆盘8、导流板9和喷嘴10。进液管6和喷嘴10分别固定在抛物面形锥体7的顶部和底部,狭缝圆盘8固定在抛物面形锥体7距其顶部1/4~3/4倍锥体高度的位置上,狭缝圆盘8上有多个沿圆周均匀对称分布的径向狭缝,导流板9于狭缝处固定在狭缝圆盘8上。当含水乳化油或者乳化含油废水经过泵2加压以一定的压力和流速从涡流空化器的进液管6流入抛物面形锥体7的顶部经过狭缝圆盘8从其狭缝处沿导流板9流向抛物面形锥体7的底部时,其内部的压力突然降低产生涡流。当流体流至断面较小的喷嘴10时,涡流内部的压力进一步降低。控制操作条件使涡流内的压力低于乳状液连续相本身或者其中的低沸点组分的饱和蒸汽压,使乳状液连续相的内部产生数量众多的空化气泡。当流体流过涡流空化器的喷嘴10进入缓冲槽中时,这些空化气泡在突然增大的外界压力的作用下迅速崩溃,产生瞬时的高温高压、微冲击波和高速微射流,使乳状液中分散相的微小液滴聚并长大而从连续相中析出。
如图4所示,或者本发明包括:进液管11、抛物面形外锥体12、漏斗形内锥体13和喷嘴14,进液管11和喷嘴14分别固定在抛物面形外锥体12的顶部和底部,漏斗形内锥体13的圆锥形入口端固定在抛物面形外锥体12距其顶部1/4~1/2倍外锥体高度的位置上,漏斗形内锥体13的管状出口端位于抛物面形外锥体12底部上方0.2~2cm的位置上。当乳状液经过泵加压以一定的压力和流速从涡流空化器的进液管11流入抛物面形外锥体12的上半部再进入漏斗形内锥体13到达其管径细小的管状出口端时,其内部的压力突然降低形成涡流。控制操作条件使涡流内的压力低于乳状液连续相本身或者其中的低沸点组分的饱和蒸汽压,使乳状液连续相的内部产生数量众多的空化气泡。当流体由漏斗形内锥体13的管状出口端流过喷嘴14进入缓冲槽中时,这些空化气泡在突然增大的外界压力的作用下迅速崩溃,产生瞬时的高温高压、微冲击波和高速微射流,使乳状液中分散相的微小液滴聚并长大而从连续相中析出。
Claims (1)
1、一种涡流空化器,包括:进液管(11)、抛物面形外锥体(12)、漏斗形内锥体(13)和喷嘴(14),其特征在于,进液管(11)和喷嘴(14)分别固定在抛物面形外锥体(12)的顶部和底部,漏斗形内锥体(13)的圆锥形入口端、管状出口端固定在抛物面形外锥体(12)上,漏斗形内锥体(13)的圆锥形入口端固定在抛物面形外锥体(12)距其顶部1/4~1/2倍外锥体高度的位置上,漏斗形内锥体(13)的管状出口端位于抛物面形外锥体(12)底部上方0.2~2cm的位置上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100993513A CN100342941C (zh) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | 涡流空化器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100993513A CN100342941C (zh) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | 涡流空化器 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200410066214 Division CN1241668C (zh) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | 涡流空化器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1762529A CN1762529A (zh) | 2006-04-26 |
CN100342941C true CN100342941C (zh) | 2007-10-17 |
Family
ID=36746981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100993513A Expired - Fee Related CN100342941C (zh) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | 涡流空化器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100342941C (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102583642A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 无锡光初科技服务有限公司 | 自动破乳装置 |
CN110227365A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-09-13 | 莘建栋 | 一种微细纳米气泡溶液的制备装置及微细纳米气泡溶液 |
CN114800060B (zh) * | 2022-05-25 | 2023-05-23 | 广东技术师范大学 | 一种基于涡流空化的化学磁流变抛光装置及方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2137563Y (zh) * | 1992-01-16 | 1993-07-07 | 石油大学(华东) | 带有导向叶轮的旋转射流发生装置 |
CN2256338Y (zh) * | 1996-04-26 | 1997-06-18 | 大庆石油管理局第一采油厂 | 油-水混合液预分离水力旋流器 |
US5810052A (en) * | 1996-02-15 | 1998-09-22 | Five Star Technologies Ltd. | Method of obtaining a free disperse system in liquid and device for effecting the same |
US5931771A (en) * | 1997-12-24 | 1999-08-03 | Kozyuk; Oleg V. | Method and apparatus for producing ultra-thin emulsions and dispersions |
CN1265602A (zh) * | 1997-06-27 | 2000-09-06 | 莫普罗产品有限公司 | 分离低浓度液体和高浓度液体混合物的装置与方法 |
CN2528510Y (zh) * | 2001-10-26 | 2003-01-01 | 石油大学(华东) | 带新型入口、溢流结构的油水分离旋流器 |
JP2003126665A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-07 | Aura Tec:Kk | マイクロバブル発生装置 |
-
2004
- 2004-09-09 CN CNB2005100993513A patent/CN100342941C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2137563Y (zh) * | 1992-01-16 | 1993-07-07 | 石油大学(华东) | 带有导向叶轮的旋转射流发生装置 |
US5810052A (en) * | 1996-02-15 | 1998-09-22 | Five Star Technologies Ltd. | Method of obtaining a free disperse system in liquid and device for effecting the same |
CN2256338Y (zh) * | 1996-04-26 | 1997-06-18 | 大庆石油管理局第一采油厂 | 油-水混合液预分离水力旋流器 |
CN1265602A (zh) * | 1997-06-27 | 2000-09-06 | 莫普罗产品有限公司 | 分离低浓度液体和高浓度液体混合物的装置与方法 |
US5931771A (en) * | 1997-12-24 | 1999-08-03 | Kozyuk; Oleg V. | Method and apparatus for producing ultra-thin emulsions and dispersions |
CN2528510Y (zh) * | 2001-10-26 | 2003-01-01 | 石油大学(华东) | 带新型入口、溢流结构的油水分离旋流器 |
JP2003126665A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-07 | Aura Tec:Kk | マイクロバブル発生装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
空化和空蚀机理及其影响因素 李根生,沈晓明,施立德,陈现华,石油大学学报(自然科学版),第21卷第1期 1997 * |
高速水流中旋涡空化所引起的空蚀和振动 王国玉,曹树良,赵令家,刘淑艳,工程热物理学报,第23卷第6期 2002 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1762529A (zh) | 2006-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6872239B2 (en) | Method and a system for separating a mixture | |
US4425239A (en) | Method and apparatus for oil-water separation | |
US5004552A (en) | Apparatus and method for separating water from crude oil | |
CN108472557B (zh) | 在浮式生产存储和卸载设施的原油储罐中使原油脱水的静电技术系统和方法 | |
US20090159426A1 (en) | Electrostatic Separator with Multiple Horizontal Electrodes | |
CN1241668C (zh) | 涡流空化器 | |
CN105604535A (zh) | 一种海上油田油气水集输系统及方法 | |
CN104707364A (zh) | 油水分离装置和油水分离方法 | |
CN108463277B (zh) | 具有用于在浮式生产存储和卸载设施的处理系中使原油脱水的静电内构件的原油储罐 | |
CN100342941C (zh) | 涡流空化器 | |
EP1326702A2 (en) | Method and apparatus for separating mixtures of organic and aqueous liquid phases | |
CN114164020A (zh) | 海上油田原油脱水处理系统及工艺 | |
CN100335150C (zh) | 涡流空化器 | |
CN1302829C (zh) | 涡流空化破乳的设备 | |
US10981088B2 (en) | Sand collection and concentration tank | |
CN1309441C (zh) | 流体空化破乳的方法 | |
CN115925204A (zh) | 海上油田生产水就地处理就地回注系统及工艺 | |
CN102718285A (zh) | 一种油田含油污水物理破乳方法 | |
US11795069B2 (en) | Oil-water separation technology using phase separation reactor | |
US11745121B2 (en) | Inline demulsification device | |
WO2017190759A1 (en) | Injection-mixing device, fluid treatment system and method for mixing a first fluid and a second fluid | |
CN205687674U (zh) | 一种新型一体化油水分离设备 | |
CN217230394U (zh) | 组合式除油设备 | |
CN211585330U (zh) | 乳化油水自动分离装置 | |
CN220656490U (zh) | 一种油水分离膜设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20071017 Termination date: 20100909 |