CN102389648B - 一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，包括倾析器和外部循环泵；上部罐体的顶端装有第一集油槽和第二集油槽，所述第一集油槽内部设有进料内伸管，进料内伸管一端露出第一集油槽的顶部，一端伸进罐体；第二集油槽顶端的水相溢流管伸入到罐体内部，油相溢流管与可调U型管相连接，导流管支撑上设有与罐体同轴心的导流管，在底部罐体下端设有水相循环出口；易于控制稳定液-液相界面，并可根据不同工况下变化的物性，通过可调U型管来调节液-液相界面的位置；并通过罐底部导流管，使固体盐在底部罐体循环混合，增大晶体粒度并及时采出固体盐，防止了固体盐沉积聚集而造成的相界面无法稳定，管口管道堵塞等生产故障的发生。
Description
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，尤其是涉及一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统。
背景技术
目前，常用的液-液-固三相分离器多为重力沉降式分离器、旋流器等。对于环己酮生产中皂化液废水的处理过程中，由于中和反应后，需要将中和后的皂化液中的皂化油与芒硝水分离，但是由于芒硝水含固量较高，因此，采用传统的重力沉降式分离器和旋流器，由于固体的沉积作用，而无法同时满足液-液-固三相分离的连续、正常的操作，往往造成整个装置的频繁停车检修，造成重大的经济损失。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种稳定液-液相界面且能防止因固体盐沉积聚集而造成管道堵塞等生产故障的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，尤其适合于含固量在0.1％-15％，固体单颗粒密度大于2.7g/cm3，固体粒度尺寸介于50μm-5mm的液-液-固三相分离。。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，包括倾析器和外部循环泵；所述倾析器包括第一集油槽、罐体、第二集油槽、导流管；所述罐体分为同轴心的上部罐体、中部罐体、下部罐体、底部罐体四部分，上部罐体的顶端装有第一集油槽和第二集油槽，所述第一集油槽内部设有进料内伸管，进料内伸管一端露出第一集油槽的顶部，一端伸进罐体；第二集油槽顶端设有水相溢流管和油相溢流管，水相溢流管伸入到罐体内部，油相溢流管与可调U型管相连接，所述下部罐体设有导流管支撑，导流管支撑上设有与罐体同轴心的导流管，所述导流管与水相循环进口连通，且水相循环进口延伸到底部罐体的侧外端，在底部罐体下端设有水相循环出口；所述外部循环泵的进口与水相循环出口连接，所述外部循环泵的出口与水相循环进口连接。
进一步，所述第一集油槽的顶端设有第一集油槽放空口；所述水相溢流管的顶端设有水相溢流管放空口；所述油相溢流管的顶端设有油相溢流管放空口；所述可调U型管的顶端设有可调U型管放空口。
进一步，所述第一集油槽上设有视镜，所述上部罐体和中部罐体上分别设有一个或者一个以上的视镜。
进一步，在所述下部罐体上的靠上位置设有一个或者一个以上的第一密度计口，在底部罐体上的靠上位置设有一个或者一个以上的第二密度计口。
进一步，在上部罐体、中部罐体、底部罐体上分别设有人孔。
进一步，所述底部罐体上靠下的位置设有开口倾斜向上的冲洗水口。
进一步，所述进料内伸管插入罐体内部的深度小于水相溢流管插入罐体内部的深度。
进一步，所述上部罐体和下部罐体呈圆柱状，所述中部罐体、底部罐体以及导流管呈倒圆锥状；且所述中部罐体的罐壁与上部罐体底部夹角θ为30°-90°，所述底部罐体下端对称的两罐壁之间的夹角α为30°-90°，所述导流管下端对称的两管壁之间的夹角β为60°-90°。
进一步，所述外部循环泵为离心泵、轴流泵中的一种。
进一步，所述上部罐体或中部罐体上设有设备支耳或支腿。。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，液-液-固混合物流经进料内伸管进入罐体的空腔，通过重力沉降进行分离。由于水相溢流管插入深度远大于进料内伸管插入深度，低于油水相界面，因此第二集油槽水相溢流管的溢流水中不含有油相液滴。在罐体顶部的第一集油槽和第二集油槽由于油水密度差的原因富集油相，并且通过调节可调U型管的旋转角度，使油水相界面位于罐体中部的视镜之间。
外部循环泵的进口与所述底部罐体水相循环出口相接，外部循环泵的出口与所述底部罐体水相循环进口相接。由于固体盐的密度远大于液相密度，固体盐沉降在罐体底部锥体内，并利用外部循环泵，通过导流管，使固体颗粒在底部罐体锥体内强制循环生长，并根据密度计指示，适时通过外部循环泵采出固体盐。
本发明易于控制稳定液-液相界面，并可根据不同工况下变化的物性，通过可调U型管来调节液-液相界面的位置；并通过罐底部导流管，使固体盐在底部罐体循环混合，增大晶体粒度并及时采出固体盐，防止了固体盐在罐底部沉积聚集而造成的相界面无法稳定，管口管道堵塞等生产故障的发生。
附图说明
图1是本发明一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统的简单结构示意图
图中：1、进料内伸管；2、第一集油槽放空口；3、视镜；4、第一集油槽；5、外部循环泵；6、第二集油槽；7、水相溢流管；8、水相溢流管放空口；9、油相溢流管放空口；10、油相溢流管；11、可调U型管放空口；12、可调U型管；13、设备支耳；14、第一密度计口；15、导流管支撑；16、导流管；17、第二密度计口；18、水相循环进口；19、水相循环出口；20、人孔；21、冲洗水口；22、上部罐体；23、中部罐体；24、下部罐体；25、底部罐体
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：
实施例一
如图1所示，本发明一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，包括倾析器和外部循环泵5；所述倾析器包括第一集油槽4、罐体、第二集油槽6、导流管16；
所述罐体分为同轴心的上部罐体22、中部罐体23、下部罐体24、底部罐体25四部分，上部罐体22的顶端装有第一集油槽4和第二集油槽6，所述第一集油槽4内部设有进料内伸管1，进料内伸管1一端露出第一集油槽4的顶部，一端伸进罐体；第二集油槽6顶端设有水相溢流管7和油相溢流管10，水相溢流管7伸入到罐体内部，油相溢流管10与可调U型管12相连接，所述下部罐体24设有导流管支撑15，导流管支撑15上设有与罐体同轴心的导流管16，所述导流管16与水相循环进口18连通，且水相循环进口18延伸到底部罐体25的侧外端，在底部罐体25下端设有水相循环出口19；
所述外部循环泵5的进口与水相循环出口19连接，所述外部循环泵5的出口与水相循环进口18连接。
所述第一集油槽4的顶端设有第一集油槽放空口2；所述水相溢流管7的顶端设有水相溢流管放空口8；所述油相溢流管10的顶端设有油相溢流管放空口9；所述可调U型管12的顶端设有可调U型管放空口11。
所述第一集油槽4上设有视镜3，所述上部罐体22和中部罐体23上分别设有一个或者一个以上的视镜3。
在所述下部罐体24上的靠上位置设有一个或者一个以上的第一密度计口14，在底部罐体25上的靠上位置设有一个或者一个以上的第二密度计口17。
在上部罐体22、中部罐体23、底部罐体25上分别设有人孔20，方便倾析器的维护与检修。
所述底部罐体25上靠下的位置设有开口倾斜向上的冲洗水口21，用于冲洗事故状态下的结盐。
所述进料内伸管1插入罐体内部的深度小于水相溢流管7插入罐体内部的深度，两者底部之间的高度差为2m。
所述上部罐体22和下部罐体24呈圆柱状，所述中部罐体23、底部罐体25以及导流管16呈倒圆锥状；且所述中部罐体23的罐壁与上部罐体22底部夹角θ为55°，所述底部罐体25下端对称的两罐壁之间的夹角α为60°，所述导流管16下端对称的两管壁之间的夹角β为85°。
所述外部循环泵5为离心泵、轴流泵中的一种。
所述上部罐体22或中部罐体23上设有设备支耳13或支腿，可以方便倾析器的安装以及搬运。
使用时，液固混合流体流经进料内伸管1进入罐体的空腔，通过重力沉降进行分离。由于水相溢流管7插入深度远大于进料内伸管1，低于油水相界面，因此第二集油槽6上水相溢流管7的溢流水中不含有油相液滴。在罐体顶部的第一集油槽4和第二集油槽6由于油水密度差的原因富集油相，并且通过调节可调U型管12的旋转角度，使油水相界面位于中部罐体23的视镜3之间。
由于固体盐的密度远大于液相密度，固体盐沉降在底部罐体25锥体内，并利用外部循环泵，通过导流管16，使固体颗粒在底部罐体25锥体内强制循环生长，并根据第二密度计口17处安装的密度计的指示，适时通过外部循环泵采出固体盐。
本发明易于控制稳定液-液相界面，并可根据不同工况下变化的物性，通过可调U型管12来调节液-液相界面的位置；并通过导流管16，使固体盐在底部罐体25循环混合，增大晶体粒度并及时采出固体盐，防止了固体盐在罐底部沉积聚集而造成的相界面无法稳定，管口管道堵塞等生产故障的发生。该发明尤其适用于含固量在0.1％-15％，固体单颗粒密度大于2.7g/cm3，固体粒度尺寸介于50μm-5mm的分离。
实施例二
如图1所示，本发明一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，包括倾析器和外部循环泵5；所述倾析器包括第一集油槽4、罐体、第二集油槽6、导流管16；
所述罐体分为同轴心的上部罐体22、中部罐体23、下部罐体24、底部罐体25四部分，上部罐体22的顶端装有第一集油槽4和第二集油槽6，所述第一集油槽4内部设有进料内伸管1，进料内伸管1一端露出第一集油槽4的顶部，一端伸进罐体；第二集油槽6顶端设有水相溢流管7和油相溢流管10，水相溢流管7伸入到罐体内部，油相溢流管10与可调U型管12相连接，所述下部罐体24设有导流管支撑15，导流管支撑15上设有与罐体同轴心的导流管16，所述导流管16与水相循环进口18连通，且水相循环进口18延伸到底部罐体25的侧外端，在底部罐体25下端设有水相循环出口19；
所述外部循环泵5的进口与水相循环出口19连接，所述外部循环泵5的出口与水相循环进口18连接。
所述第一集油槽4的顶端设有第一集油槽放空口2；所述水相溢流管7的顶端设有水相溢流管放空口8；所述油相溢流管10的顶端设有油相溢流管放空口9；所述可调U型管12的顶端设有可调U型管放空口11。
所述第一集油槽4上设有视镜3，所述上部罐体22和中部罐体23上分别设有一个或者一个以上的视镜3。
在所述下部罐体24上的靠上位置设有一个或者一个以上的第一密度计口14，在底部罐体25上的靠上位置设有一个或者一个以上的第二密度计口17。
在上部罐体22、中部罐体23、底部罐体25上分别设有人孔20，方便倾析器的维护与检修。
所述底部罐体25上靠下的位置设有开口倾斜向上的冲洗水口21，用于冲洗事故状态下的结盐。
所述进料内伸管1插入罐体内部的深度小于水相溢流管7插入罐体内部的深度，两者底部之间的高度差为1m。
所述上部罐体22和下部罐体24呈圆柱状，所述中部罐体23、底部罐体25以及导流管16呈倒圆锥状；且所述中部罐体23的罐壁与上部罐体22底部夹角θ为60°，所述底部罐体25下端对称的两罐壁之间的夹角α为70°，所述导流管16下端对称的两管壁之间的夹角β为75°。
所述外部循环泵5为离心泵、轴流泵中的一种。
所述上部罐体22或中部罐体23上设有设备支耳13或支腿，可以方便倾析器的安装以及搬运。
使用时，液固混合流体流经进料内伸管1进入罐体的空腔，通过重力沉降进行分离。由于水相溢流管7插入深度远大于进料内伸管1，低于油水相界面，因此第二集油槽6上水相溢流管7的溢流水中不含有油相液滴。在罐体顶部的第一集油槽4和第二集油槽6由于油水密度差的原因富集油相，并且通过调节可调U型管12的旋转角度，使油水相界面位于中部罐体23的视镜3之间。
由于固体盐的密度远大于液相密度，固体盐沉降在底部罐体25锥体内，并利用外部循环泵，通过导流管16，使固体颗粒在底部罐体25锥体内强制循环生长，并根据第二密度计口17处安装的密度计的指示，适时通过外部循环泵采出固体盐。
本发明易于控制稳定液-液相界面，并可根据不同工况下变化的物性，通过可调U型管12来调节液-液相界面的位置；并通过导流管16，使固体盐在底部罐体25循环混合，增大晶体粒度并及时采出固体盐，防止了固体盐在罐底部沉积聚集而造成的相界面无法稳定，管口管道堵塞等生产故障的发生。该发明尤其适用于含固量在0.1％-15％，固体单颗粒密度大于2.7g/cm3，固体粒度尺寸介于50μm-5mm的分离。
实施例三
如图1所示，本发明一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，包括倾析器和外部循环泵5；所述倾析器包括第一集油槽4、罐体、第二集油槽6、导流管16；
所述罐体分为同轴心的上部罐体22、中部罐体23、下部罐体24、底部罐体25四部分，上部罐体22的顶端装有第一集油槽4和第二集油槽6，所述第一集油槽4内部设有进料内伸管1，进料内伸管1一端露出第一集油槽4的顶部，一端伸进罐体；第二集油槽6顶端设有水相溢流管7和油相溢流管10，水相溢流管7伸入到罐体内部，油相溢流管10与可调U型管12相连接，所述下部罐体24设有导流管支撑15，导流管支撑15上设有与罐体同轴心的导流管16，所述导流管16与水相循环进口18连通，且水相循环进口18延伸到底部罐体25的侧外端，在底部罐体25下端设有水相循环出口19；
所述外部循环泵5的进口与水相循环出口19连接，所述外部循环泵5的出口与水相循环进口18连接。
所述第一集油槽4的顶端设有第一集油槽放空口2；所述水相溢流管7的顶端设有水相溢流管放空口8；所述油相溢流管10的顶端设有油相溢流管放空口9；所述可调U型管12的顶端设有可调U型管放空口11。
所述第一集油槽4上设有视镜3，所述上部罐体22和中部罐体23上分别设有一个或者一个以上的视镜3。
在所述下部罐体24上的靠上位置设有一个或者一个以上的第一密度计口14，在底部罐体25上的靠上位置设有一个或者一个以上的第二密度计口17。
在上部罐体22、中部罐体23、底部罐体25上分别设有人孔20，方便倾析器的维护与检修。
所述底部罐体25上靠下的位置设有开口倾斜向上的冲洗水口21，用于冲洗事故状态下的结盐。
所述进料内伸管1插入罐体内部的深度小于水相溢流管7插入罐体内部的深度，两者底部之间的高度差为2.5m。
所述上部罐体22和下部罐体24呈圆柱状，所述中部罐体23、底部罐体25以及导流管16呈倒圆锥状；且所述中部罐体23的罐壁与上部罐体22底部夹角θ为45°，所述底部罐体25下端对称的两罐壁之间的夹角α为60°，所述导流管16下端对称的两管壁之间的夹角β为89°。
所述外部循环泵5为离心泵、轴流泵中的一种。
所述上部罐体22或中部罐体23上设有设备支耳13或支腿，可以方便倾析器的安装以及搬运。
使用时，液固混合流体流经进料内伸管1进入罐体的空腔，通过重力沉降进行分离。由于水相溢流管7插入深度远大于进料内伸管1，低于油水相界面，因此第二集油槽6上水相溢流管7的溢流水中不含有油相液滴。在罐体顶部的第一集油槽4和第二集油槽6由于油水密度差的原因富集油相，并且通过调节可调U型管12的旋转角度，使油水相界面位于中部罐体23的视镜3之间。
由于固体盐的密度远大于液相密度，固体盐沉降在底部罐体25锥体内，并利用外部循环泵，通过导流管16，使固体颗粒在底部罐体25锥体内强制循环生长，并根据第二密度计口17处安装的密度计的指示，适时通过外部循环泵采出固体盐。
本发明易于控制稳定液-液相界面，并可根据不同工况下变化的物性，通过可调U型管12来调节液-液相界面的位置；并通过导流管16，使固体盐在底部罐体25循环混合，增大晶体粒度并及时采出固体盐，防止了固体盐在罐底部沉积聚集而造成的相界面无法稳定，管口管道堵塞等生产故障的发生。该发明尤其适用于含固量在0.1％-15％，固体单颗粒密度大于2.7g/cm3，固体粒度尺寸介于50μm-5mm的分离。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：包括倾析器和外部循环泵（5）；所述倾析器包括第一集油槽（4）、罐体、第二集油槽（6）、导流管（16）；
所述罐体分为同轴心的上部罐体（22）、中部罐体（23）、下部罐体（24）、底部罐体（25）四部分，上部罐体（22）的顶端装有第一集油槽（4）和第二集油槽（6），所述：第一集油槽（4）内部设有进料内伸管（1），进料内伸管（1）一端露出第一集油槽（4）的顶部，一端伸进罐体；第二集油槽（6）顶端设有水相溢流管（7）和油相溢流管（10），水相溢流管（7）伸入到罐体内部，油相溢流管（10）与可调U型管（12）相连接，所述下部罐体（24）设有导流管支撑（15），导流管支撑（15）上设有与罐体同轴心的导流管（16），所述导流管（16）与水相循环进口（18）连通，且水相循环进口（18）延伸到底部罐体（25）的侧外端，在底部罐体（25）下端设有水相循环出口（19）；
所述外部循环泵（5）的进口与水相循环出口（19）连接，所述外部循环泵（5）的出口与水相循环进口（18）连接。
2.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：所述第一集油槽（4）的顶端设有第一集油槽放空口（2）；所述水相溢流管（7）的顶端设有水相溢流管放空口（8）；所述油相溢流管（10）的顶端设有油相溢流管放空口（9）；所述可调U型管（12）的顶端设有可调U型管放空口（11）。
3.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：所述第一集油槽（4）上设有视镜（3），所述上部罐体（22）和中部罐体（23）上分别设有一个或者一个以上的视镜（3）。
4.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：在所述下部罐体（24）上的靠上位置设有一个或者一个以上的第一密度计口（14），在底部罐体（25）上的靠上位置设有一个或者一个以上的第二密度计口（17）。
5.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：在上部罐体（22）、中部罐体（23）、底部罐体（25）上分别设有人孔（20）。
6.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：所述底部罐体（25）上靠下的位置设有开口倾斜向上的冲洗水口（21）。
7.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：所述进料内伸管（1）插入罐体内部的深度小于水相溢流管（7）插入罐体内部的深度。
8.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：所述上部罐体（22）和下部罐体（24）呈圆柱状，所述中部罐体（23）、底部罐体（25）以及导流管（16）呈倒圆锥状；且所述中部罐体（23）的罐壁与上部罐体（22）底部夹角θ为30°-90°，所述底部罐体（25）下端对称的两罐壁之间的夹角α为30°-90°，所述导流管（16）下端对称的两管壁之间的夹角β为60°-90°。
9.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：所述外部循环泵（5）为离心泵、轴流泵中的一种。
10.根据权利要求1所述的用于液-液-固三相分离的新型倾析器分离系统，其特征在于：所述上部罐体（22）或中部罐体（23）上设有设备支耳（13）或支腿。
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