CN104971518A - 一种油水分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油水分离器，属于油水分离技术领域，包括壳体、隔油槽、油水分离槽；所述壳体包括进水口、出水口，所述壳体的下部还开设有废料下口，所述隔油槽内设有两组斜板组，所述两组斜板组之间由一隔板隔开，所述斜板组由多块斜板组成，所述各斜板之间形成通道；所述油水分离槽内设置有加热装置。本发明的有益效果是提高了油水分离效率，并且方法简便易行，装置操作简便、维修费用低、结构简单、占地面积小。

Description

一种油水分离器

技术领域

本发明属于油水分离技术领域，涉及到一种油水分离器。 

背景技术

在涂装前处理清洗工件时，会清洗下大量的油污，该油污来源于前段工序如储运防锈，机加冲压等的乳化类油，在清洗液中及时的去除该油污可提高清洗质量、防止原液变质、延长原液更换周期、降低成本、收集油污、减轻后续废水处理的负担，如不及时去除这些悬浮在药液中的细小油污，则会影响槽液的稳定和清洁，直接影响产品的合格率。 

脱脂液中的油(脂)份通常以4中状态存在水溶液内。 

（1）浮油：铺展在槽液表层，粒径叫较易分离，短时静置后(后降温、升温)即可上浮液面，是较易分离的油品，且占槽液的含油量比例较大。 

（2）分散油：以大小不等的油粒分散在槽液中，呈悬浮状，不稳定，长时间静止不易完全上浮，其油滴粒径10～100μm。 

（3）乳化油：以细小的油珠混在槽液中呈混浊状，油珠表面有一层表面活性剂分子形成的稳定薄膜，阻碍油珠合并，长期保持稳定，虽经长时间的静置澄清，油仍难以上浮分离。其油珠粒径微小，约0.1～10μm。 

（4）溶解油：以化学(似分子)的状态溶解与槽液中，其微粒比乳化油还要小，且分散也很难处理。这些含油量很少的溶解油不构成影响产品的清洗质量，为非处理对象。 

针对以上四种状态的油(脂)份，现有技术中通常用溢流撇油方式去除和收集浮油；重力分离法使其碰撞、聚集、吸附可去除大部分分散油粒；超滤膜分离法处理乳化油和添加化学药剂进行油水分离。 

中国专利文献公开了名为“一种新型斜板式油水分离器”、公开号为“CN203128250U”的专利和名为“一种油水分离器”、公开号为“CN102266680B”的专利，以上两篇专利文献介绍了利用斜板式油水分离器来进行油水分离，其存在的不足主要在于当处理预处理液为脱脂液时， 油水分离比较困难。 

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的技术问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种具有加热功能的油水分离器和一种油水分离方法，使得脱脂液中的油脂分离容易，从而提高分离效率和效果。 

为实现上述目的，本发明提供了一种油水分离器，包括壳体、隔油槽、油水分离槽；所述壳体包括进水口、出水口，所述壳体的下部还开设有废料下口，所述隔油槽内设有两组斜板组，所述两组斜板组之间由一隔板隔开，所述斜板组由多块斜板组成，所述各斜板之间形成通道；所述油水分离槽内设置有加热装置。 

油水分离步骤如下： 

1、预处理的脱脂液带压通过设置在壳体上的进水口进入油水分离槽，此时控制液体流速平稳而缓慢； 

2、处于油水分离槽中的脱脂液被设置于油水分离槽中的加热装置加热到一定温度，较沉的杂质则下沉到壳体底部，而后经废料下口排出； 

3、被加热过脱脂液进入隔油槽，依次通过第一斜板组和第二斜板组后从出水口流出； 

4、被分离出的油脂上浮并聚集于油水分离器上表面，此时即实现了油水分离。 

原理： 

1、油水密度不同。当水流通过斜板组时，油珠上升碰撞聚结在斜板下表面，后上升到油水分离器的上表面，而清液则继续沿斜板之间形成的通道流动，最后经出水口排出。 

2、当预处理的脱脂液加热到一定温度后，乳化油会浮于液面。 

3、根据液体流动现象，雷诺数较小时容易形成层流，特征在于流体的流速在管中心处最大，其近壁处最小，粘滞力对流场的影响大于惯性力；雷诺数较大时，惯性力对流场的影响大于粘滞力，流体流动较不稳定，经过微小的变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的湍流流场。当脱脂液 处于层流状态下流经斜板组时，相对于湍流，油珠会更加容易聚结在斜板的下表面处，更加容易上浮到油水分离器的上表面。 

因此适当的增加预处理脱脂液的温度，会更加有利于油脂的去除，并且在液体流速一定的情况下，适当的增加液体温度会使得液体在油水分离器中流动更为平稳、更易处于层流状态，从而增加工作的稳定性和效率。同时液体温度高，粘度降低，分子运动加快，其中的微小油滴碰撞集聚成直径较大油滴的机会增多，更有利于油脂分离上浮。 

优选地，所述油水分离器还包括一刮油装置，所述刮油装置设置于壳体上部，包括平台、传动装置、翻转机构、浮渣刮集装置和电源。更优选地，所述刮油装置上配设有一触动导电开关，当油脂聚集到一定厚度时触碰到触动导电开关，刮油装置启动并进行刮油动作，有助于节省电能和降低摆动。 

优选地，所述斜板形状呈波浪状，如此设计提高了斜板的下表面面积比，为脱脂液中的油滴的聚集提供了更加充足的时间和空间。 

优选地，所述斜板形状呈向上倒齿状，这种设计增大了斜板下表面的阻力，与此同时并没有引起油脂的上浮阻力的变化，而且在不改变流体整体流向的情况下，最大程度的保证了液体层流状态的稳定性。 

优选地，所述油水分离器还设置有一水路转换T型管道，所述水路转换T型管道上安装有回摆开关，所述回摆开关通过一电控系统控制，所述电控系统包括水质检测单元、数据处理单元和指令单元；所述水路转换T型管道包括连接出水口端口、连接进水口端口和清液出口端口。如此设计可以有效的降低最终清液的含油率。当水质检测单元检测到油水分离器出水口流出的清液含油率过高，通过数据处理单元将所得数据进行处理，指令单元下达转换回摆开关指令，关闭清液出口端口，打开连接进水口端口，此时清液会通过水路转换T型管道经油水分离器的进水口重新流回油水分离器内，再次进行油水分离；当水质检测单元检测到出水口流出的清液含油率符合要求，则回摆开关会打开清液出口端口，关闭连接进水口端口，此时清液将从清液出口端口流出。 

优选地，在进水口处设置有流量计，通过监控系统液体流速，从而保 证液体流动平稳，防止湍流情况的发生。 

优选地，在进水口和出水口处均设置有压力表，实时监控出水口处液体压力损耗，从而判断系统内是否存在堵塞的情况。 

本发明还提供了一种油水分离方法，预处理原料为脱脂液，所述脱脂液中含有非离子型表面活性剂，先将预处理液体恒温在50～80℃并保持10～120分钟，然后再进行油水分离。 

优选地，先将预处理液体恒温在60～65℃并保持60～90分钟，然后再进行油水分离。其原因在于该温度范围内，除油效果较为明显，除油率高；如果温度过高，脱脂液中表面活性剂的浓度急剧下降，会对工件的清洗效果造成影响；同时温度过高，脱脂液冷却到工艺的设定温度时需要更长的时间，影响生产效率。 

表面活性剂有离子表面活性剂和非离子表面活性剂两种。其中离子表面活性剂随温度的升高，溶解度升高，即乳化作用增强；针对非离子表面活性剂的溶解度随温度的升高而降，此时脱脂槽液中的乳化作用会减弱。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

提高了油水分离效率，并且本发明提供的油水分离方法简便易行，油水分离器操作简便、维修费用低、结构简单、占地面积小。 

附图说明

图1为本发明的油水分离器的结构示意图。 

图2为一种波浪形斜板的结构放大图。 

图3为另一种波浪形斜板的结构放大图。 

图4为一种向上倒齿状斜板的结构放大图。 

图中： 

1、壳体；       12、触动导电开关； 

2、隔油槽；     13、水路转换T型管道； 

3、油水分离槽； 14、回摆开关； 

4、进水口；     15、水质检测单元； 

5、出水口；     16、数据处理单元； 

6、废料下口；   17、指令单元； 

7、斜板；       18、连接出水口端口； 

8、隔板；       19、连接进水口端口； 

9、蒸汽加热器； 20、清液出口端口； 

10、蒸汽源；    21、流量计； 

11、刮油装置；  22、压力表。 

具体实施方式

实施例1 

参照图1，本发明的油水分离器，包括壳体1、隔油槽2、油水分离槽3、进水口4、出水口5、废料下口6、斜板7、隔板8、加热装置、刮油装置11、触动导电开关12、水路转换T型管道13、回摆开关14、水质检测单元15、数据处理单元16、指令单元17、流量计21、压力表22。加热装置包括蒸汽加热器9和蒸汽源10。水路转换T型管道13包括连接出水口5的连接出水口端口18、连接进水口4的连接进水口端口19和清液出口端口20。刮油装置11设置于壳体1上部，包括平台、传动装置、翻转机构、浮渣刮集装置和电源。 

蒸汽加热器9置于油水分离槽3内，用以加热进入油水分离槽3内的脱脂液，调整加热装置，保证脱脂液的温度保持在65℃。压力表22安装在进水口4和出水口5处，流量计21安装在出水口5处。废料下口6开设于壳体1的下端。在隔油槽2内设置有两组斜板组，两组斜板组之间由隔板8相隔，每组斜板组均有9块斜板7组成，其中各斜板7之间相互平行，斜板7与水平面夹角为65度。 

工作时，首先打开各部件电源，然后通过压力平稳将脱脂液从进水口4注入油水分离槽3中，蒸汽加热器9内循环有蒸汽源10提供的热蒸汽，脱脂液在被加热的同时，通过弯曲的通道进入隔油槽2，自上而下的流经第一斜板组，到达隔油槽2的底部，再自下而上的流经第二斜板组，此过程中脱脂液中的油滴会聚集在斜板7的下表面，并缓慢上浮到刮油区域，处理后的脱脂液此时从出水口4进入水路转换T型管道13。处理后的脱脂液进入水路转换T型管道13时，会被安装于连接进水口端口19一端的 水质检测单元15检测含油量。 

当数据处理单元16显示含油量过高时，指令单元17向回摆开关14下达关闭清液出口端口20的指令，同时打开了连接进水口端口19，含油量过高的脱脂液重新回到油水分离槽3中再次进行油水分离。当数据处理单元16显示含油量符合既定标准时，指令单元17向回摆开关14下达打开清液出口端口20的指令，同时关闭了连接进水口端口19，处理后的脱脂液排出，完成油水分离。 

当油脂上浮到刮油区域，油层厚到可以触碰到刮油装置11的触动导电开关12时，刮油装置11被打开，浮油被刮除，亦可以设置一集油桶，用以收集刮出的浮油。 

实施例2 

参照图2，为斜板7设计成两表面波浪形。当斜板7被设计成两表面波浪形时，水流流经路径相对更长，斜板7的下表面增大，可聚油面积增大，从而能够有效提高油水分离效率。 

实施例3 

参照图3，为斜板7设计成下表面波浪形。当斜板7被设计成下表面波浪形时，可以在增大聚油面积的情况下，稳定下层清液的流动状态，减少整体流向的反复改变。 

实施例4 

参照图4，为斜板7设计成向上倒齿形。当斜板7被设计成向上倒齿形时，增大了油脂随液体一同流动的阻力，与此同时并没有引起油脂的上浮阻力的变化，而且在不改变流体整体流向的情况下，最大程度的保证了液体层流状态的稳定性。 

实施例5～10 

以下实施例为油水分离试验，记录了通过将含油脱脂液加热到50～80℃保持10～120分钟后得到的现象。 

准备实验物品恒温水浴锅、烧杯、烧杯、容量瓶等；实验药品前处理所用的脱脂剂、机械油。 

实验步骤： 

1、配置出脱脂液一份，其中脱脂液中含脱脂剂Ridoline、RT-1022R、浓度配比为2%，同时还含有脱脂剂Ridoline、RT-10222S、浓度配比为0.5%（表面活性剂为非离子型表面活性剂）； 

2、向0.25L的脱脂液中加入0.5g的机械油，取50ml的试管，分别量取含油的脱脂液25ml； 

3、分别将恒温水浴锅的温度设置在50℃、55℃、60℃、65℃、70℃和80℃，烧杯内的温度达到设定温度放入试管，并开始计时和观察，记录下实验现象； 

4、记录并整理实验数据，得出实验结果，并分析出现某种实验现象的原因。 

实验数据如下表1， 

表1 

注：1、常温（23℃）下，带有浮油的脱脂液约35秒后出现分层；升温至55℃时，则8-10秒会出现分层； 

2、升温后脱脂液出现的油层，在冷却到常温后，油层消失； 

3、给脱脂液加热升温，约在28℃时会有浑浊现象出现。 

脱脂液温度在80℃以内时，升温仅仅改变了表面活性剂的溶解度，并不能使表面活性剂失去活性；当温度恢复到常温时，表面活性剂的溶解度增大，脱脂液的乳化能力加强，因此油层会消失。当温度升高到一定程度时，表面活性剂的溶解度确实有降低，脱脂液的乳化作用减弱，但此时温度对脱脂液中油产生的影响强于表面活性剂对油的影响；因为随着温度的升高，分子运动越来越激烈，使脱脂液中因为表面活性剂溶解度降低时析出的一部分浮油在次分散到脱脂液中，无法形成稳定的浮油层。 

Claims (10)

1.一种油水分离器，包括壳体(1)、隔油槽(2)、油水分离槽(3)；所述壳体(1)包括进水口(4)、出水口(5)，所述壳体(1)的下部还开设有废料下口(6)，其特征在于：所述隔油槽(2)内设有两组斜板组，所述两组斜板组之间由一隔板(8)隔开，所述斜板组由多块斜板(7)组成，所述各斜板(7)之间形成通道；所述油水分离槽(3)内设置有加热装置。

2.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：所述油水分离器还包括一刮油装置(11)，所述刮油装置(11)设置于壳体(1)上部，包括平台、传动装置、翻转机构、浮渣刮集装置和电源。

3.根据权利要求2所述的油水分离器，其特征在于：所述刮油装置(11)上配设有一触动导电开关(12)。

4.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：所述斜板(7)形状呈波浪状。

5.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：所述斜板(7)形状呈向上倒齿状。

6.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：所述油水分离器还设置有一水路转换T型管道(13)，所述水路转换T型管道(13)上安装有回摆开关(14)，所述回摆开关(14)通过一电控系统控制，所述电控系统包括水质检测单元(15)、数据处理单元(16)和指令单元(17)；所述水路转换T型管道(13)包括连接出水口端口(18)、连接进水口端口(19)和清液出口端口(20)。

7.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：在进水口(4)处设置有流量计(21)。

8.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：在进水口(4)和出水口(5)处均设置有压力表(22)。

9.一种油水分离方法，预处理原料为脱脂液，所述脱脂液中含有非离子型表面活性剂，其特征在于：先将预处理液体恒温在50～80℃并保持10～120分钟，然后再进行油水分离。

10.根据权利要求9所述的油水分离方法，其特征在于：先将预处理液体恒温在60～65℃并保持60～90分钟，然后再进行油水分离。