CN102438758B - 用于在多相流中分离各相的设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于液体-液体相和/或液体/气体相的分离的装置，其中，各相的一个或多个悬浮在水中，并且具有在亚微米和微米范围中的气泡/液滴/颗粒尺寸，和/或细小的特定有机或无机材料在相的一个或多个中存在。也公开了用于所述装置的方法和用途。

Description

用于在多相流中分离各相的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于在多相流束中对不同的各相进行改进分离的装置，如它在如下权利要求1的引言部分中所述的那样。

更具体地说，本发明涉及在液体-液体流束、液体-气体流束、或在其中细颗粒固体物质也可能是流束的一部分并且这种固体物质要被分离的这些流束中不同的相的分离。更具体地说，本发明涉及一种用来在浮选旋流器的出口处收集小油滴和气泡的集成装置，从而这些小油滴和气泡可以作为大气泡和大油滴而在浮选旋流器的净水侧的出口处随液体流束释放，这些大气泡和大油滴可在另一个浮选旋流器中非常容易地分离，该另一个浮选旋流器串联连接在液体流束中，或者串联连接在另一个适当的分离装置中。

此外，本发明涉及在浮选旋流器中吸附剂的投配，所述装置集成在该浮选旋流器处。

本发明也涉及在常规旋流器或浮选过程中集成的装置的使用、或这些的组合解决方案，如它在如下独立和从属权利要求中所述的那样。

本发明涉及与分离多相流束有关的技术，其中不同的流束具有不同的净重。它特别涉及从来自石油工业的采油污水(produced water)中分离油、水及气体，但它也涉及以相同方式从一般废水以及饮用水中分离有机和无机污染物，其中，可使所需要的分离的材料的净重比主液体相的净重低。

在从岩层到生产厂涌现的碳氢化合物(油/气)中，也有水和固体颗粒。在制炼厂中早期分离的水相叫做采油污水，并且释放到海洋中。然而它包含呈细分形式的一些油，并因此代表了海洋的污染物。因此，在采油污水被释放之前，它应该被清除掉所述碳氢化合物。

本发明也涉及将在多相液体-液体流束中的同相的小液滴聚结成不同相的大液滴。

本发明也涉及将在液体相中的微米和亚微米气泡聚结成较大气泡，其中，这些作为亚微米和微型的气泡已经附着到在液体相中的颗粒和/或疏水的、和/或亲油的污染物上。微米是指μm的尺寸，而亚微米是指小于1μm的尺寸。

本发明也涉及在浮选旋流器中的非常轻的吸附剂的投配，以便使其与在液体相中的污染物相接触，从而在液体相中的吸附污染物的净重显著地较轻，从而显著地更容易在浮选旋流器中发生分离。

背景技术

目前存在用于不同净重成分的分离的不同水力旋流器的几种变型。

最普通的特征是，将多相液体切向地处理到旋流器的圆形腔室中，在该处，居中敞开的圆筒促进多相液体的高旋转速度。离心力将具有最高比密度的颗粒或液体向腔室的外壁分离出，而较轻液体/气体被抽吸到在中心处的圆筒。

涡流形成在圆筒下方，在该处，低净重的相被收集，并且在圆筒中被向上拉，而较重的相跟随外壁，并被处理成穿过在旋流器的底部处的开口离开。

在居中圆筒下方在涡流中收集的轻的相将在圆筒内向上升，并且如果这个相要被分离，则作为废弃物穿过出口离开。如果比如具有比要保持的净重大的颗粒或液体是污物(污染物)，则废弃物将停留在旋流器的底部出口处，而干净的相将在旋流器的进口腔室中的居中圆筒中升高。

由于在离心力的影响下净重差(ΔSG(Δ比重))，在多相流束中的分离适用性已知与待被分离的各相之一的液滴尺寸成近似对数比例。ΔSG越小，对于相等效率分离需要的液滴尺寸越大。在相反情况下，对于在流束中不同相的大的ΔSG，用相同的离心力可分离较小颗粒/液滴。

因此对于浮选，需要亚微米空气/气体气泡，以便将它们附着到液体中的污染物上，从而污染物可实现低净重。

已知的是，通过在压力下使在液体(水)中的空气/气体饱和，氧气/气体将作为亚微米尺寸的氧气/气体气泡而随压力减小而膨胀。还已知的是，在石油工业中的采油污水从油层在比较高压力下被处理。在油/水/气体的进一步表面分离期间，在释放到海洋或重新注入水之前，在不同的分离步骤中释放压力。已知的是，气泡则将按低到几微米的尺寸被释放，并且气泡也小于1微米。也已知的是，在水中最难以分离的油中的一些处于5微米到低于1微米的尺寸量级上。

也已知的是，气体既可以在浮选旋流器之前添加，又可以在浮选旋流器中再循环，以便将油从采油污水中除去。

已知的是，在浮选旋流器中(在该处气泡附着到污染物上以便实现净重差)用于高效分离的成功标准取决于气泡尺寸。较大量的较小气泡具有通过随后附着而与污染物相连接的更好机会。小的气泡分离得较慢，并且具有碰到污染物的较好机会(如果该过程为此提供足够时间的话)。

已知的是，气泡可通过借助于对油滴的比较弱约束的粘附、或通过包封气泡的油滴(其中这种约束惊人地较强)而约束油滴。

已知的是，粘附是熟知的浮选过程的最重要部分，并且在这种情况下的气泡除去它们自己尺寸的或更大的油滴。

也已知的是，在已知浮选技术中微型气泡浮选的利用意味着需要在浮选箱中的驻留时间的3倍长，以便让附着到污染物上的气泡具有升高到撇沫器/分离区域的时间。也已知的是，关于空气/气体的30-200微米气泡尺寸需要这样一种箱，该箱具有10m²的表面面积、和利用常规浮选技术大于2.6m pr.100m³/t处理的水的高度。对此的原因在于，防止空气/气体/污染物的短路线(circuit)流束在浮选箱的底部处被拉到清洁的水侧。

也已知的是，已经形成有所谓的混合解决方案，其中，浮选、旋流、及空气/气体洗提(stripping)原理已经结合在一个单元中。这些单元具有最优40秒的典型流动速度。与气体混合的污染水被切向地带入到圆筒形箱中。覆盖箱的总高度的1/3的内圆筒通常布置在中心处，与在标准旋流器中的涡流定向器(vortex finder)圆筒相对应，以便增大液体的转动速度。该速度则在圆筒下方中断，并且在内圆筒下方产生涡流。具有气体的污染材料向上流入内圆筒中并被引导走，并且清洁水在圆筒箱的底部处被引导出。

这尤其在专利申请US 6749757 B2和WO 2005/079946 A1中描述。

油气工业产生需要清洁的采油污水的大量排出。当从油层(reservoir)生产30-80％与油/气相混合的水时，所述排出发生。水/油/气体在油田处分离，并且未注入到油层中的水部分在通过不同的清洁处理以降低碳氢化合物含量之后，释放到接受器。两种水流通常用于一个油田。来自加压分离器的“清洁的水流”依据油田的大小通常具有每天10,000-100,000m³的水体积。这个第一分离步骤可将油含量降低到10-40mg/l。目前技术没有捕获的剩余油部分的液滴尺寸通常是在5-10微米以下的部分。

在油/气体/水分离的第二和第三分离步骤中，在海上油田上通常产生1,000-5,000m³的污染水。这种水(叫做“脏水流”)通常具有从100-1,500mg/l变化的油含量。这通常使用浮选或聚结过滤器和浮选清洁。已知技术将不提取小于5-10微米的油滴，并且排出物因此从10-40mg油碳氢化合物/l变化。

用于清洁的已知技术包括如下：

-旋流器，在该处，将油与水机械地分离。

-在压力下凝结物的组合进给，以便提高油滴尺寸并随后在旋流器中分离。

-浮选单元，在该处，使用气体浮选使油浮出(非常轻的碳氢化合物，所谓的燃料气体、或作为浮选载体的氮气)。

-组合浮选/旋流器/气体洗提，其中，浮选发生在竖向直圆筒形箱中，该箱具有液体的切向进给，并且其中，涡流破坏板安装在直圆筒形箱的底部处，该箱具有圆化的底部和顶部。

-利用在液体流束中插入的介质或板而实现在液体流束中油滴的聚结。

-在准备的介质过滤器中的吸附。

全部已知过程可以使用絮凝剂或提取剂，以增强处理的效果。

已知方法的限制是，它们当要除去小于5-10微米的油滴时，不能良好地适于产生的大量废水的处理。这例如是为什么在当今由油气工业产生的水中油的平均排出在北海中是近似16gm/l的主要原因之一。

发明内容

本发明的目的是，提出一种新的和改进的装置，该装置布置在多相分离浮选旋流器中的连续过程水流中，在由在浮选旋流器的进口处的压降、或者由进给气体、微型气泡气体或气体压力饱和液体而引起的气体释放处，该装置使具有同样小于5-10微米的液滴/颗粒/气泡尺寸的油/水/颗粒/气体的分离是可能的，而这样的微型气泡气体进给为了实现有效分离不需要在分离腔室中的较长驻留时间。

此外本发明的目的是，提出一种新的和改进的方法，该方法用来在紧凑的旋流器中，利用在装置前面在过程水流中气体饱和液体以及微型气泡气体的进给、或它们的存在，而将石油碳氢化合物与水分离，并且特别是小于5-10微米的油滴。

此外本发明的目的是，提出一种新的和改进的方法，该方法按照上述目的也通过对装置使用的组合而将油与水分离，其中，过程水单独利用微型气泡气体和气体饱和水进行处理，或者其中，另外使用絮凝剂和/或精细分散的提取剂，并且/或者投配轻的和粉状的吸附剂，以增大可吸附污染物和水相的净重差，并由此提高在浮选旋流器中的净化度。

本发明的目的是，提出用来在连续液体流束中分离有机和/或无机污染物的用途。

根据本发明的装置、方法及用途的特征由如下独立权利要求的特征明显地体现。

本发明的另外特征在从属权利要求中指示。

本发明公开一种装置，该装置可以将石油碳氢化合物与水分离，这些石油碳氢化合物包含有小于5-10微米的液滴尺寸，其中，在液体相中存在气体，或者其中，可在连续液体流束中添加在有力混合情况下微型气泡气体或气体压力饱和水的注入。

根据本发明，已经产生有一种装置，该装置可以分离石油碳氢化合物(这些石油碳氢化合物包含有小于5-10微米的液滴尺寸)，而这不会为了与石油碳氢化合物分离而导致所述的小气泡和油滴需要在旋流器或浮选旋流器中具有增大的驻留时间。

此外，已经提出一种相分离装置，该相分离装置使用离心力来增大油滴和自由气体的液滴和气泡尺寸，从而随着混合物离开在旋流器或浮选箱中的传统分离腔室，油/气凝结并分离成大的液滴/气泡，这些大的液滴/气泡可在串联连接的新浮选旋流器中分离，而没有借助于常规微型气泡浮选对用于微型气泡/液滴的分离的熟知的增大的驻留时间的要求。

已经提出一种装置，该装置用来增大在多相过程水流中的气泡、液滴及气体尺寸、以及相的改进分离，用于用作组合的涡流破坏器(vortex breaker)和在旋流器或浮选旋流器/浮选箱中的第二超强涡流的形成装置，以便特别地改进在过程水中的亚微米液滴/气泡/颗粒的分离。

已经提出一种装置，该装置用来增大在多相过程水流中的气泡、液滴及气体尺寸、以及相的改进分离，以用作在旋流器/浮选箱中的立即集成第二处理步骤，从而尤其改进在过程水中的亚微米油滴/气泡/颗粒的分离，这些油滴/气泡/颗粒由于其微米/亚微米状态会被拖拽过所述分离步骤。

本发明的特征在于将该装置布置在浮选旋流器/浮选箱中，该浮选旋流器/浮选箱具有切向进口、涡流定向器、及用于废物流束和主流束的出口，通过该浮选旋流器/浮选箱，主流束以适当速度被处理，以便由于在不同净重的相上的重力牵拉而引起多相分离。

本发明的特征还在于，通过浮选旋流器/浮选箱而处理具有气体/污染物相的污染液体，这些气体/污染物相具有不同的净重，其中，相的主要部分聚结，并且由油和聚结油/其它污染物包封的一些微型气泡被引导到传统浮选旋流器或浮选器中的出口，其中，在浮选旋流器/浮选箱中的主腔室的圆锥形出口部分中布置的所述装置形成了超强第二涡流，该超强第二涡流拉进残余气体/液滴，否则这些残余气体/液滴会作为未净化污染物而跟随出口流束。

本发明的特征还在于，在浮选旋流器/浮选箱的出口处布置的所述装置均匀地保持超强涡流柱，以释放脉动的气体/油/轻物质的大气泡，因为亚微米气泡/油滴/轻物质从液体流束中出现，抽吸到饱和的涡流柱中，并由此使均匀的涡流柱过饱和，因此这在圆锥的出口处释放大的气泡和大的聚结/聚集部分。

本发明的特征还在于，与轻提取流体、粉状轻吸附剂、或絮凝剂的投配的使用相结合地使用该装置的选择。

根据本发明的优选实施例，将分离和聚结诱导涡流破坏器布置在圆锥形浮选旋流器/浮选箱内，从而促进对于亚微米和低微米尺寸污染物的另外的分离步骤。涡流破坏器是在圆锥中居中的圆形板，并且它起普通涡流破坏器的作用，且相对于涡流定向器使传统涡流柱稳定，而它同时在板外部将液体相释放到出口。同时，该板阻挡在圆锥的延续部分中在破坏器的下面形成的第二涡流，从而形成饱和气体涡流柱，该饱和气体涡流柱在旋流器中不经过破坏器向上迁移。

在本发明的优选实施例中，将圆形板布置在离圆锥的出口的适当距离处，以便使均匀涡流形成在破坏器下方，并且在气体/油饱和之后，作为均匀的气体/油圆锥而抵靠涡流破坏器的下侧放置，在该处，水以高速度经过涡流圆锥自旋。

在本发明的优选实施例中，水自旋在圆锥中向下加速，并且从圆锥到涡流破坏器的距离使得在圆锥中的转动速度/向下运动速度防止第二气体涡流在箱中向上经过涡流破坏器逃逸。

在本发明的优选实施例中，从涡流破坏器到圆锥的出口的距离大得足以使恒定气体/轻液体/轻物质涡流形成在涡流破坏器下方，由此这显著地加速了在涡流破坏器的下侧与圆锥的出口之间的水的自旋，从而使由于气体/油/轻物质的轻微米气泡的恒定进给而形成的涡流饱和形成具有轻污染物/聚结油的均匀气体圆锥，在该处，油主要收集在气体圆锥的底部处。

本发明的特征还在于，可以将装置布置在封闭浮选旋流器中并具有施加的表压，该表压以脉动方式清洁废物和气体/空气，从而饱和的第二涡流，由于由废物的脉动清洁引起的在箱中的很小压力变化，通过过饱和由此一点一点地将大的聚结液滴释放在均匀流束中。

本发明的特征在于，使用在浮选旋流器之前、之后或其中投配的絮凝剂和/或轻吸附剂的选择，在该浮选旋流器中，集成了根据本发明的装置。

提出本发明以用在旋流器、浮选旋流器/箱中，其中，具有不同净重的相的传统分离发生在涡流破坏器上方，由此本发明用作第二分离步骤，其中，来自这个步骤的分离物质可以送到新的分离器、旋流器、用于容易分离的浮选旋流器/箱、或独立集成的分离腔室。

也可以提出本发明以用在传统圆筒形浮选旋流器或箱中，该浮选旋流器或箱具有切向进口，其中，将涡流破坏器布置在圆锥形出口上方，从而引导所描述的自旋，并且从而具有所述特性的饱和气体柱在涡流破坏器下方产生。

本发明的优点

本发明本身与现有过程/发明的不同之处在于：在具有圆锥形出口的浮选箱/浮选旋流器/浮选器中的涡流破坏器，通过将涡流破坏器布置在离出口的足够距离处，在破坏器下面产生第二涡流，在该处，具有不同净重的气体和/或多相液体、或在处理流体相中的其它容易吸附/提取液体，形成气体和/或轻的液体相、和/或在饱和涡流柱中的吸附剂的非常强力、均匀的涡流柱。这个柱通过聚结亚微米和低微米特定气体/油/提取剂/吸附剂而饱和，该亚微米和低微米特定气体/油/提取剂/吸附剂通常会以其原始形式离开所述箱。

本发明本身与已知技术的不同之处还在于如下惊人发现：在涡流破坏器下方捕获的饱和的圆锥形涡流定期地释放大的气体气泡和/或大油滴/提取剂/聚集吸附剂，这些大的气体气泡和/或大油滴/提取剂/聚集吸附剂在随后分离步骤中容易除去。这种释放由于在第二涡流中的气体的过饱和和/或因为在浮选旋流器中的脉动表压而发生，该脉动表压由废污染物/气体的脉动清洁而引起。

本发明本身与现有过程/发明的不同之处在于：可以使用在过程水流中气体压力饱和水和微型气泡注入，以实现在液体流束中在不同的相之间的相的改进分离，而这不会导致在分离设备中的驻留时间，并且不会由于亚微米和微米气泡需要在分离腔室中的较大分离体积而必须增大分离设备的尺寸。

本发明本身与现有发明的不同之处在于：细得多地分散的水/气体/油在涡流破坏器本身下方在水力旋流器/浮选旋流器中或在浮选箱中的第二涡流中被后分离成大聚结液滴/聚集物，这些大聚结液滴/聚集物在集成分离腔室中或在新分离步骤中容易分离。

本发明本身与现有过程/发明的不同之处在于：由压力释放在加压液体流束中自然存在的气体，可通过在极端重力中分离10-5微米和同样小于1微米的气泡而除去，该极端重力由在加压浮选旋流器的圆锥形出口中在涡流破坏器下方的第二涡流施加；并且人们由所述除去也实现了相同尺寸的油滴的显著更好地去除。

附图说明

在如下描述中参照对应附图将更详细地解释根据本发明的装置：

图1示出了在封闭浮选旋流器中放置的装置，其中

(1)过程水(可选地与絮凝剂或水解胶体混合)的切向进口。

(2)压力气体饱和水/微型气泡气体/轻吸附物质的注入。

(3)用于在旋流器中再循环气体/自旋的加速的喷射器。

(4)在涡流定向器上方包含的气体包。

(5)废弃油/气体。

(6)用来实现在箱中的表压的废物阀(Valve reject)。

(7)传统涡流定向器。

(8)涡流破坏板。

(9)圆锥形浮选旋流器箱。

(10)在涡流定向器与涡流破坏器之间的传统第一涡流。

(11)在涡流破坏器下方的饱和第二涡流。

(12)在浮选旋流器的出口处来自第二涡流的大的聚结气泡/油滴的释放[/排出]。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的装置，该装置用来执行根据本发明的方法。

该装置包括处理箱9(浮选旋流器箱)，该处理箱9具有圆锥形底部部分20(像短号)、上部圆筒形箱部分22、以及上部顶部部分24，该上部顶部部分24可以是穹顶形的。这仅仅是形状例子。在圆锥形分段20的底部尖端中，设有出口26，导流管28安装到该出口26处。

在上部部分中和在箱9的中部中，布置有普通涡流定向器7，该普通涡流定向器7是圆柱体，用来以有利方式影响在箱9中的流束和分离。

在箱9的上半部中，设有用于添加的管1，该管切向地布置，用于待被处理的流体的切向进口。从涡流定向器7的顶部布置管5A，该管5A向上伸展，并且穿过上部顶部部分24伸展到外面。这根管延续作为管5B，其中安装用来调节油/气体的出口的阀，如在下面将变得明显的那样。

除出口管5之外，第二管55从顶部部分24的顶部延伸出，并且联接到进口管1上。这根管55也包括阀56，当该装置在使用中时，该阀56用来调节来自气体包4的流束，该气体包4位于涡流定向器7上方。在管55上的联接喷射器3用来使来自包4的气体再循环。

对于由本发明执行的过程更详细地，图1示出了包含油的水以及气体或添加气体/吸附剂/絮凝剂/提取剂如何被切向地引导到封闭的传统浮选旋流器(1)中，其中，气体借助于喷射器(3)从气体包(4)再循环，该气体包(4)保持在涡流定向器(7)上方，促进增强较小液滴/气泡的自旋和聚结、以及在箱中油/气体向上的洗提。在涡流定向器(7)上方的气体包(4)，通过使废物管经受在阀(6)上方的反压力而保持有通常小于1bar的表压，由此由于所述表压，由顶部涡流定向器(7)浮选到顶部液位的油被吹出废物管，并且当废物管(5)清除(slurp)气体时，表压将下降一些，从而油位/液位再次到达废物管的进口上方。循环连续地重复，并且以这种方式，从箱穿过废物管(5)脉动地放空分离的油。喷射器(3)(它使气体再循环以便用于主要在浮选旋流器的上部部分中的油滴/小气泡的洗提)也通过在其上的压力释放而起用于较小气泡/亚微米气泡的释放起动器的作用。在喷射器(3)上的ΔP可通常为0.5bar，但高达15bar的压差也可加载在喷射器(3)上，并且这释放非常小的气泡的大部分，这些非常小的气泡在圆锥形浮选旋流器(9)中在短驻留时间内没有被除去，在该处，液体的典型驻留时间在25-60秒之间。此外，喷射器(3)将借助于其结构功能将额外速度给予水(所述水被切向地带入到浮选旋流器中)，从而增大绕传统涡流定向器(7)的自旋速度。自旋的速度由于箱(9)的圆锥形，在浮选旋流器中向下进一步增大。气体和轻液体/轻颗粒的涡流柱被抽向旋流器箱(9)的中心，且在涡流破坏板(8)处停止，并由此在涡流破坏器(8)与涡流定向器(7)之间形成第一涡流。这样，油、气泡及轻颗粒在箱中穿过涡流定向器(7)被向上引导到抵靠气体包(4)的液面，在该处分离的成分被引导到废物通路(5)。由于旋流器出口和旋流器箱(9)的圆锥形，在涡流破坏板(8)下方具有强烈加速自旋。这种自旋与负压力相结合，该负压力由于在旋流器箱的出口出去的液体的动能而形成在涡流破坏板(8)下方，从而导致非常小并难以分离的油滴和气泡分离，并且形成均匀气体圆锥(11)，该均匀气体圆锥(11)在涡流破坏板(8)下方的底部处具有聚结的油。通过使这个气体圆锥饱和充满聚结的油(11)，其借助浮选旋流器的出口将油/气泡的大的聚结液滴(12)释放出，并且它们在新的分离步骤中容易分离。这种释放也由在箱中的脉动表压而得到增强，这种脉动表压由于通过(5)越过(6)的脉动废物排出而形成。

试验1：

将5000升水与原油按240mg/l混合。混合在型号EDUR EB4u多相泵的剪切混合泵中进行，并且并非在气体中混合。油滴的颗粒尺寸的测量表明，24ppm的混合原油具有小于5微米的颗粒尺寸。

在紧凑的圆筒形旋流器/浮选箱的前面，使用空气气泡的注入进行除去油的尝试，该旋流器/浮选箱具有在标准注入混合器中添加的注入气泡。箱具有圆筒形涡流定向器和涡流破坏板，该涡流破坏板布置在弯曲底部上方8cm处，并且出口在弯曲部的中心处。通常的气泡尺寸是50-150微米。它用由油污染的过程水以1.6m³/t的引入速度被处理。

从净化的水中除去高达45ppm的石油碳氢化合物。20ppm的测量残余污染物具有小于10微米的液滴尺寸。试验使用紧凑旋流器/浮选箱，该紧凑旋流器/浮选箱对于过程水流具有40秒的驻留时间。

试验2：

来自试验1的箱然后被打开，并且将来自涡流定向器的底部的松弛圆锥抵靠箱的出口放置，从而实际处理箱被给予如图1所示的外观。减小体积导致驻留时间减小到22秒，但液体接收到强力加速自旋。处理相同的污染水，结果是只有12ppm的油通过。通过的液滴尺寸是几百微米，并且只有1-2ppm具有小于10微米的液滴尺寸。试验在有机玻璃箱中和用有机玻璃管进行。发现水在出口之后没有小气泡，因为在涡流破坏板下面的第二涡流已经稳定。此外观察到，在涡流破坏板下方的均匀涡流圆锥释放大的气体/油滴，这些大的气体/油滴在出口管中显得像在线上的珍珠。试验清楚地表明：在试验1中通过而没有除去的小液滴，现在聚结在涡流柱中，并且作为大的液滴被释放；并且对于最小液滴发生同样的情况。

试验3：

使用来自试验2的构造，只是这时将辅助箱串联连接到第一箱。这样做是为了能够分离大的聚结液滴，这些大的聚结液滴在试验2中的箱1的出口处探测到。

结果是，现在在箱2之后，只有1-2ppm的油在排放水中。在排放物中的全部油具有小于1微米的颗粒尺寸。试验表明，在浮选旋流器中使用的装置聚结比1微米小的油滴，从而这些可在净化步骤2中分离。这样小的油滴使用已知技术不能分离。

试验4：

使用来自试验3的构造，不同之处是，这时在箱1和2之间投配热活化泥炭苔粉末作为吸附剂。尝试使得投配湿得如泥浆，以及干得如粉末。在两种情况下，都投配3ppm的热活化泥炭苔，该热活化泥炭苔在浮选旋流器2中被完全除去。在两种情况下，在排放水中的油含量都在用于探测的极限以下，该极限用于处于0.3ppm的分析。

Claims (9)

1.一种用来在多相流束中分离流体相的装置，其中，各相的一个或多个的一部分在水中悬浮并具有在亚微米和微米范围中的液滴尺寸，和/或其中，细小的特定有机或无机材料在各相的一个或多个中存在，其特征在于，所述装置设置在分离箱中的圆锥形出口中，所述分离箱具有用于过程水的切向进口，并且所述装置包括圆板形涡流破坏器(8)，所述圆板形涡流破坏器的顶部表面布置成用于破坏抵靠涡流定向器(7)的第一涡流(10)，并且同时布置成在涡流破坏器下方在圆锥形出口中形成低微米和亚微米尺寸的气泡和/或液滴和/或抽取剂、和/或比流体相的净重小的颗粒的第二饱和涡流柱(11)，其中，来自第一涡流中的浮选污染物和气体的废物在管中泄出，其中，所述泄出由在分离装置中的表压产生，其中，来自所述第一涡流的浮选污染物和气体的废物的泄出的脉动引起来自在涡流破坏器下方的所述第二饱和涡流柱(11)的聚结的油/气体/特定材料的大液滴的脉动释放。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置布置在加压水力旋流器的、或在浮选旋流器中的、或在浮选箱中的圆锥形出口中，所述加压水力旋流器、浮选旋流器或浮选箱具有用于过程水的切向进口，并且所述装置包括圆板形涡流破坏器，所述圆板形涡流破坏器的顶部表面破坏抵靠涡流定向器的第一涡流，并且同时在所述涡流破坏器下方在圆锥形出口中，能够形成低微米和亚微米的气泡和/或油滴和/或抽取剂和/或比流体相的净重小的颗粒的第二饱和涡流柱，所述第二饱和涡流柱免受由在涡流破坏器上方的液体流束中的自旋所施加的力，并由此使液体流束跟随在破坏器下方而加速自旋，从而第二饱和涡流柱形成在涡流破坏器下方，在由于低微米和亚微米气泡和/或油滴和/或抽取剂和/或比流体相的净重小的颗粒的新的稳定注入而饱和之后，所述第二饱和涡流柱将大的聚结气泡/液滴、聚集颗粒向外释放到输出流中。

3.根据权利要求1或2所述的装置，所述装置用于不同的相的聚结和预分离和/或净重差的增大，其特征在于，在第二饱和涡流柱(11)中的饱和气体与圆锥形出口的内壁之间的环形空间中、之前或之后，轻的吸附材料被注入到过程液体流束中。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，几个箱串联地连接或并联地连接。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，用于聚结的油/气体/特定材料的大液滴的新的分离装置布置在所述第二饱和涡流柱(11)的出口之后。

6.用于在旋流器/浮选箱中在采油污水流中的石油碳氢化合物和/或气泡和/或轻颗粒的相分离和聚结的方法，其特征在于，在涡流破坏器与涡流定向器之间形成第一涡流，在分离装置的出口处在连续的流束中产生第二涡流，所述第二涡流在涡流破坏器下方，所述第二涡流不能逆着液体流束经过涡流破坏器的方向而离开，从而由于被拖拽到第二涡流中的气体/污染物产生第二涡流的饱和，其中，在涡流破坏器下方在圆锥形出口中，产生饱和的第二涡流，其中，分离装置中的脉动压力引起来自第二涡流的聚结的油/气体/特定物质的大液滴的脉动输出。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在旋流器/浮选箱中，在采油污水流中的石油碳氢化合物和气泡和/或轻的颗粒的相分离和聚结，在所述第二涡流中的饱和气体与圆锥形出口的内壁之间的环形空间中、之前或之后，注入轻的吸附剂。

8.根据权利要求6－7中任一项所述的方法，其特征在于，用于在旋流器/浮选箱中在采油污水流中的石油碳氢化合物和气泡和/或轻的颗粒的相分离和聚结，在根据权利要求1-5中任一项所述的分离装置之后，串联地连接有几个根据权利要求1-5中任一项所述的分离装置。

9.根据前述权利要求之一的方法或装置的用途，用于液体－液体相和/或液体－气体相的分离，所述液体－液体相和/或液体－气体相具有或不具有有机和/或无机的特定材料，其中，所述相或特定材料是在连续液体流束中的各相中的至少一个，或者使得所述相或特定材料比在连续液体流束中的各相中的至少一个轻。