CN103833153A - 一体化萃取有机相回收分离器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化萃取有机相回收分离器及其工作方法，该装置包括依次连接的斜板隔油室、气震破乳装置、液位控制箱和一体化全自动纤维球室。本发明采用模块化结构，布局简单合理，由于集成了斜板隔油器、气震破乳装置、液位控制箱和一体化全自动纤维球过滤器，故可以对含油溶液进行连续化处理，并回收溶液中的有机相，防止二次污染，降低运行成本。

Description

一体化萃取有机相回收分离器及其工作方法

 

技术领域

本发明涉及一种油水分离器，具体为一种一体化萃取有机相回收分离器及其工作方法。

背景技术

目前，在金属湿法冶炼过程中会产生大量含有机相溶液，现有的除有机相方法主要是采用活性碳等强吸附材料对含有机相溶液进行吸附处理，但因吸附材料能力有限，因此需定期更换吸附材料，这样导致成本较高，且除有机相效果一般。

此外，吸附过程采用的常规过滤器一般是以钢材经焊接制成的密闭圆柱罐体，内部衬塑衬胶等方式进行防腐处理，设备内部按配级装填滤料，滤料一般由石英砂、无烟煤、活性炭等组成。原水经过滤泵增压后提升送入过滤罐体，在罐内从上至下经过滤层，经截留、吸附等的作用，去除水中的胶体、金属离子等以达到水质净化的目的。然而，这种过滤器在长期使用后存在以下问题：

1、过滤器在带有腐蚀性溶液的空气环境工作一段时间后，外部金属腐蚀会比较严重。

2、纤维球滤料在过滤器设备长期使用过程中需要更换，其更换方式比较复杂及有一定危险性(以往都是工人从人孔进去，往外面扒)，容易发生危

3、由于悬浮物不断被截留，过滤罐内部易出现防腐脱落或耐不住腐蚀出现漏点。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、连续化运行的一体化萃取有机相回收分离器，该分离器不仅节能环保，不易腐蚀泄漏，还可对含有机相溶液进行连续除有机相处理并回收，防止二次污染，降低运行成本。

本发明所述的有机相回收分离器，其包括依次连接的斜板隔油室、气震破乳装置室、纤维除油室和出液控制室，斜板隔油室、气震破乳除油室、纤维除油室和出液控制室全部采用PP聚丙烯制成。

上述斜板隔油室由箱体以及设在箱体中斜板组成，斜板上成排设置斜板斜管，箱体一侧设有进液口，另一侧设有连接气震破乳装置的出液口。

上述气震破乳装置包括外壳，外壳内设有隔板将内腔隔成液体通道，在外壳内进液口附近设有高频气震振荡器，该高频气震振荡器与外界的压缩机相连, 溶气释放器通过管道连接外壳底部，外壳顶部设有排有机相孔并连接输送泵至储有机相罐。

溶气释放器包括溶气泵、压缩机和溶气罐，溶气泵一端连接外壳，另一端连接溶气罐入口，溶气罐出口连接外壳底部，压缩机也连接溶气罐入口。

一种一体化萃取有机相回收分离器的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

1）溶液首先进入斜板隔油器，先均匀上升，然后自上而下通过斜板隔油器，斜板隔油器将悬浮在水中无法直接上浮的细小油颗粒，捕捉沾附到斜板填料的表面，等到凝聚成大颗粒时向上浮动；被分离的油粒逐步上升，液面上的油层由于液面上升进入储油槽，待油槽将满时由油泵抽出，而仍含有部分油液的溶液则汇入集溶液槽排出；

2）含油溶液先经气震破乳，经破乳的溶液进入气浮装置的气浮部分，再与溶气释放器释放的气泡一起混合，溶液中的部分悬浮粒子及悬浮油粒与气泡结合后浮升到溶液面并排出，处理后的含油溶液继续排入纤维过滤室；

3）纤维过滤室利用纤维球等作为过滤、吸附层，截留溶液中残余的细微液中油，纤维过滤室的出水最终流入出液控制室，此时出水已达到排放标准。

本发明采用模块化结构，布局简单合理，由于集成了斜板隔油室、气震破乳装置、纤维除油室和出液控制室，故可以对含有机相溶液进行连续化处理，并回收溶液中的有机相，防止二次污染，降低运行成本。本发明从进水、过滤、出水等均靠水力作用全部在设备本体内进行，设备本体为PP聚丙烯制成，有效的防止腐蚀危害发生，全程实现全自动运行，无需专人操作管理。

附图说明

    图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一体化萃取有机相回收分离器，主要包括依次连接的斜板隔油室1、气震破乳装置室2、纤维除油室3和出液控制室4，其中：

斜板隔油器1由箱体11以及设在箱体中斜板12组成，斜板上成排设置斜管填料，箱体11一侧设有进液口13，另一侧设有连接气震破乳装置室2的出液口14。

气震破乳除油室2包括外壳21，外壳21内设有隔板22将内腔隔成液体通道，在外壳21内进液口附近设有高频气震振荡器23，该高频气震振荡器与外界的压缩机24相连, 溶气释放器通过管道连接外壳21底部，外壳21顶部设有排有机相孔并连接输送泵28至储油罐。气释放器包括溶气泵25、压缩机26和溶气罐27，溶气泵25一端连接外壳21，另一端连接溶气罐27入口，溶气罐27出口连接外壳21底部，压缩机26也连接溶气罐27入口。

以下对本发明的工作原理进行说明。

油在溶液中的四种形态：⑴悬浮油、⑵分散油、⑶乳化油、⑷溶解油。悬浮油珠粒径一般大于100μm，易浮于液面而形成油膜或油层；分散油油珠粒径一般为10~100μm，以微小油珠悬浮于溶液中，不稳定，静置一定时间后往往形成浮油；乳化油油珠粒径小于10μm，一般为0.1~0.2μm，往往因溶液中含有表面活性剂，使油珠成为稳定的乳化液；溶解油油珠粒径比乳化油还小，有的可小到几μm ，是溶于溶液的油微粒。

第一步、溶液中悬浮油，分散油的去除

溶液首先进入斜板隔油器，先均匀上升，然后自上而下通过斜板隔油器。斜板隔油器的隔油原理就是将悬浮在水中无法直接上浮的细小油颗粒，捕捉沾附到斜板填料的表面，等到凝聚成大颗粒时，就自动向上浮动。被分离的油粒逐步上升，液面上的油层由于液面上升进入储油槽，待油槽将满时由油泵抽出打往所用地方。溶液则汇入集溶液槽排出。

第二步：溶液中悬浮油、分散油的去除及乳化油的破乳

     为了减轻后续工序的负荷并提高后续工序的处理效率，本方案先采用气震振荡破乳装置破乳，以去除溶液中大部分悬浮油、分散油。

1、破乳

含油溶液中存在的乳化油，在油粒表面形成定向排列并具有双电层结构的亲水性保护膜。保护膜所带的同号电荷互相排斥，使油粒不能接触碰撞和扩大，形成稳定的水包油型浑浊乳状液。

溶液中的乳化油，有的是为了满足某种工艺需要而配制的乳化液，有的则是水中的油粒在水流搅动下吸附了表面活性剂或细微固体颗粒而自然形成的乳化油。前者由于乳化充分，具有强烈的亲水性，必须在破乳后才能上浮分离；后者由于乳化不充分，具有弱疏水性或弱亲水性，大多可用气浮法除去，少量的则需经破乳后才能分离。破乳就是破坏油粒周围的保护膜，使油、水发生分离。破乳机理主要有两种：一种是使乳液微粒的双电层受到压缩或表面电荷得到中和，从而使微粒由排斥状态转变为能接触碰撞的并聚状态；另一种是使乳化剂界面膜破裂或被另一种不会形成牢固界面膜的表面活性物质顶替，使油粒得以释放和并聚。

本方案采用气震破乳装置具体过程如下：高频率气震振荡器与介质一起振动，但由于大小不同的粒子具有不同的振动速度，油粒将相互碰撞、粘合，体积和重量均增大。然后，由于粒子变大已不能随超声振动，只能作无规则的运动，继续碰撞、粘合、变大，最后上浮，形成浮油。经过多年的实践经验，本装置的乳化油的去除率为85%。

   气震破乳具有高效、并在破乳过程不破坏溶液的化学特性的特点，所以本方案采用气震破乳装置。

2、气浮

经破乳的溶液进入气浮装置的气浮部分，该设备利用高效溶气释放器，在溶液中产生足够数量的细微气泡，细微气泡与溶液中悬浮粒子悬浮油粒相粘附，形成整体密度小于溶液的“气泡—颗粒”复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到溶液面。利用高效溶气释放器，具有气泡直径小、气泡密度大、气泡均匀、气泡稳定时间长等优点。能够在较低的溶气压力下使溶气利用率大幅度提高，从而实现气浮工艺所追求的“低压、高效、低能耗”的目标。

第三步：液中油的进一步去除

一体化纤维过滤室在于克服上述常规过滤器技术上的不足，提供一种可边续运行、控制简单、自动化程度高、动力消耗低的过滤吸附设备。从进水、过滤、出水、清洗及排污等均靠水力作用，实现全自动运行。利用纤维球等作为过滤、吸附层，截留溶液中残余的细微液中油，达到净化的目的。

设备根据处理能力，设计等分成几个单独的过滤隔仓，有效过滤截面积大，处理能力高，设备占地面积小。经过前级气震破乳装置已经去除溶液中大部分悬浮油、分散油及乳化油，再经过一体化纤维过滤室的吸附，使溶液中含油量小于2PPM。

Claims (5)

1.一种一体化萃取有机相回收分离器，其特征在于包括依次连接的斜板隔油室（1）、气震破乳装置（2）、纤维除油室（3）和出液控制室（4），所述斜板隔油室（1）、气震破乳装置（2）、纤维除油室（3）和出液控制室（4）全部采用PP聚丙烯制成。

2.根据权利要求1所述的一体化萃取有机相回收分离器，其特征在于所述斜板隔油室（1）由箱体（11）以及设在箱体中斜板（12）组成，斜板上成排设置斜板填料，箱体（11）一侧设有进液口（13），另一侧设有连接气震破乳除油室（2）的出液口（14）。

3.根据权利要求1或2所述的一体化萃取有机相回收分离器，其特征在于气震破乳装置（2）包括外壳（21），外壳（21）内设有隔板（22）将内腔隔成液体通道，在外壳（21）内进液口附近设有高频气震振荡器（23），该高频气震振荡器与外界的压缩机（24）相连, 溶气释放器通过管道连接外壳（21）底部，外壳（21）顶部设有排有机相孔并连接输送泵（28）至储有机相罐。

4.根据权利要求1或2所述的一体化萃取有机相回收分离器，其特征在于所述溶气释放器包括溶气泵（25）、压缩机（26）和溶气罐（27），混合泵（25）一端连接外壳（21），另一端连接溶气罐（27）入口，溶气罐（27）出口连接外壳（21）底部，压缩机（26）也连接溶气罐（27）入口。

5.一种一体化萃取有机相回收分离器的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

1）溶液首先进入斜板隔油器，先均匀上升，然后自上而下通过斜板隔油器，斜板隔油器将悬浮在水中无法直接上浮的细小油颗粒，捕捉沾附到斜板填料的表面，等到凝聚成大颗粒时向上浮动；被分离的油粒逐步上升，液面上的油层由于液面上升进入储油槽，待油槽将满时由油泵抽出，而仍含有部分油液的溶液则汇入集溶液槽排出；

2）含油溶液先经气震破乳，经破乳的溶液进入气浮装置的气浮部分，再与溶气释放器释放的气泡一起混合，溶液中的部分悬浮粒子及悬浮油粒与气泡结合后浮升到溶液面并排出，处理后的含油溶液继续排入纤维过滤室；

3）纤维过滤室利用纤维球等作为过滤、吸附层，截留溶液中残余的细微液中油，纤维过滤室的出水最终流入出液控制室，此时出水已达到排放标准。