CN108128845A - 一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置及方法，包括：均质槽设置有进水口、出水口和排污口，含油废水能够通过均质槽的进水口进入均质槽；油水分离器设置有进水口、排油口、排水口和排污口，均质槽的出水口与油水分离器的进水口相连通，油水分离器内设置有填料区，填料区布置有反向双锥板，反向双锥板能够将含油废水中的油水分离；储油槽设置有进油口，储油槽的进油口与油水分离器的排油口相连通；排污槽分别与均质槽的排污口和油水分离器的排污口相连通。本发明操作简便，运行稳定，运行能耗低；可优化油水分离流程，提高油水分离效率；油资源回收效果较好，可提高环保效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于含油废水处理技术领域，特别涉及一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置及方法。
背景技术
煤炭热解是以煤为原料，经热解使煤转化为气体、液体和固体产品，而后进一步加工成化工、能源产品的原料。
煤炭能源作为我国能源结构的重要组成，对于提高人民生活水平、确保我国能源供应安全具有至关重要的作用，而煤炭热解工艺则是实现煤炭资源高效利用的有力方法。
我国石油、天然气对外依存度日益增高，石油进口比例已经超过50％，国家能源安全问题日益突出。发展新型煤化工可以部分代替石化产品，对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。
新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭—能源化工一体化的新兴产业。煤炭能源化工产业将在我国能源的可持续利用中扮演重要的角色，这对于我国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。
在煤化工如煤制油、中低温炼焦、高温炼焦等工艺生产过程中，需要用大量水对含油气体进行洗涤降温，大量的油在洗涤过程中转入水中，产生含油废水。同时，含油废水还包括：煤制油炼化过程中产生含油炼化水、炼焦尾气在管道中输送过程中产生大量含油冷凝液等。煤化工在其热解、炼化、深加工过程中，产生的含油废水的油水分离工艺会直接影响产品的质量、能耗，也会导致出现环保问题，油水分离是煤炭热解过程中的重要环节。
目前，现有的油水分离工艺和装置大多采用传统的沉降、气浮灯，其普遍存在的问题是：油水分离效率低，分离得到的油回收效果差；在水中添加的辅助沉降药剂会造成二次污染；油水分离不彻底，部分含油废水排入市政水网或其它各类水体，造成环境污染和经济损失。
鉴于此，亟需一种新的油水分离装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置及方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的油水分离装置及方法操作简便，运行稳定，运行能耗低；可优化油水分离流程，提高油水分离效率；油资源回收效果较好，可提高环保效益和经济效益。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，包括：均质槽、油水分离器、储油槽和排污槽；均质槽设置有进水口、出水口和排污口，含油废水能够通过均质槽的进水口进入均质槽；油水分离器设置有进水口、排油口、排水口和排污口，均质槽的出水口与油水分离器的进水口相连通，油水分离器内设置有填料区，填料区布置有反向双锥板，反向双锥板能够将含油废水中的油水分离；储油槽设置有进油口，储油槽的进油口与油水分离器的排油口相连通；排污槽分别与均质槽的排污口和油水分离器的排污口相连通。
进一步的，油水分离器的排油口设置在油水分离器的上部，油水分离器的排污口设置在油水分离器的下部，油水分离器的排水口设置在油水分离器的排油口和排污口之间。
进一步的，油水分离器的底部设置有锥形存储斗，油水分离器的排污口设置在锥形存储斗的底部。
进一步的，油水分离器的进水口设置有旋流布水器。
进一步的，填料区的反向双锥板等间距平行布置。
进一步的，反向双锥板的锥顶部和锥底部分别开有圆形通孔，用于油上浮和重质组分下沉的通道。
进一步的，反向双锥板的上表面为光滑面，下表面设置有抓油凸点。
进一步的，均质槽的排污口及油水分离器的排污口处均设置有排污阀；均质槽、油水分离器和储油槽均通过连接法兰与输水管道或输油管道相连接。
一种煤炭热解中含油废水的油水分离方法，基于上述任一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，具体步骤包括：
步骤01，将生产系统排放的含油废水通入均质槽，通过均质槽进行调节，调节后的含油废水通入油水分离器，调节产生的重质组分排入排污槽；
步骤02，将步骤01输入的含油废水进行均匀布水，含油废水通过填料区，通过填料区的反向双锥板将含油废水中的油、废水和重质组分分离；
步骤03，通过油水分离器的排油口收集分离出的油，通过油水分离器的排水口排出分离出的不含油的废水，通过排污口排出重质组分。
进一步的，在步骤02中，反向双锥板将含油废水中的油、废水和重质组分分离具体包括：
含油废水中的油滴在反向双锥板表面发生润湿聚结、碰撞聚结，油滴聚结，在油水密度差及水流的带动下，油滴脱离填料表面，通过反向双锥板填料锥顶圆孔上浮到水面形成油层；
含油废水中的重质组分在反向双锥板填料表面附着，在水流带动和重力作用下，穿过反向双锥板的锥底圆孔沉降至油水分离器的底部。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的油水分离装置适用于煤炭热解中含油废水的油水分离，煤炭热解过程中含油废水的排放具有较强的不均匀性，通过设置均质槽，可均衡调节含油废水的水质、水量及水温的变化，储存盈余、补充亏损，确保后续油水分离器的稳定高效运行，可提高油水分离的效果和效率。含油废水中的重质组分通过排污口进入排污槽，分离出的油资源通过排油口进入储油槽，分离出的水资源通过排水口进入储水槽。本发明的油水分离装置操作简便，运行稳定，运行能耗低；可优化油水分离流程，提高油水分离效率；油资源回收效果较好，可提高环保效益和经济效益。
进一步的，在油水分离器的底部设置锥形存储斗，可储存油水分离器中产生的重质组分，将排污口设置在锥形存储斗的锥底，有利于重质组分的排出。
进一步的，通过在油水分离器的进水口设置旋流布水器，可实现含油废水在进入填料区前的均匀布水，有利于提升油水分离效率，达到较好的油水分离效果。
进一步的，反向双锥板的上表面设置为光滑面，有利于重质组分的滑落，下表面设置抓油凸点，有利于捕捉微小油滴，可提升油水分离效果。
进一步的，采用连接法兰连接管道，操作简便，装卸快捷。
本发明的油水分离方法先进、占地面积小、运行稳定、自动化程度高，操作简便。
附图说明
图1是本发明的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置的整体结构示意图；
图2是图1中反向双锥板的局部结构示意图；
图3是图1的连接框图；
在图1和图2中，1均质槽；2油水分离器；201旋流布水器；202反向双锥板；3储油槽；4排污槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细说明。
参考图1至图3，本发明的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，包括：与生产含油废水排放系统相连通的均质槽1和油水分离器2，油水分离器2为华祥油水分离器。来自生产系统的含油废水，其水质、水量、温度等指标往往随时间而波动，这种变化对后续华祥油水分离器油水分离过程的影响是不利的。均质槽1的作用是克服含油废水排放的不均匀性，均衡调节含油废水的水质、水量及水温的变化，储存盈余、补充亏损，确保后续油水分离器2的稳定高效运行。均质槽1调节后的含油废水自均质槽1的出水口排出，均质槽1的出水口与油水分离器2的进水口相连接，均质槽1底部的排污口连接排污槽4的进口。含油废水经均质槽1的调节，均衡水质、水量、水温等指标后，经均质槽1出水口排出。均质槽1内沉积的重质组分经底部排污口排出。
华祥油水分离器上部的排油口与储油槽3的进油口相连接，华祥油水分离器底部设有锥形重质组分存储斗，锥形重质组分存储斗锥底的排污口与排污槽4的进口相连。华祥油水分离器除油后的废水经华祥油水分离器上部的排水口排出。油水分离器2的排油口设置在油水分离器2的上部，油水分离器2的排污口设置在油水分离器2的下部，油水分离器2的排水口设置在油水分离器2的排油口和排污口之间。华祥油水分离器的进水口与均质槽1出水口相连接，均质调节后的含油废水进入华祥油水分离器，经进水口布置的旋流布水器201均匀布水，之后含油废水经过华祥油水分离器的填料区，填料为反向双锥板202等间距、平行、规整组合而成的填料组；反向双锥板202的锥顶部和锥底部分别开有圆形通孔，分别用于油上浮和重质组分下沉的通道，；反向双锥板202填料上表面为光滑面，利于重质组分下落，反向双锥板202填料下表面设计有抓油凸点，利于捕集微小的油滴。含油废水中微小油滴在反向双锥板202填料表面被捕集发生润湿聚结、碰撞聚结，小油滴聚结长大成大油滴，在油水密度差及水流的带动作用下，长大的油滴脱离反向双锥板202填料表面通过锥顶圆孔上浮到水面形成油层，水面油层通过华祥油水分离器上部的排油口排出。分离油后的废水经华祥油水分离器的出水口排出。含油废水在油水分离器2中的重质组分在反向双锥板202填料表面附着，在水流带动和重力作用下，经反向双锥板202填料光滑下锥表面下移，穿过反向双锥板202填料锥底圆孔沉降至华祥油水分离器2底部设置的锥形重质组分存储斗中，经锥形重质组分存储斗锥底部排污口排出。均质槽1的排污口及油水分离器2的排污口处均设置有排污阀，可进行集中排污；均质槽1、油水分离器2和储油槽3均通过连接法兰与输水管道或输油管道相连接。
表1为实验数据分析表，本发明的油水分离装置，效率高、能耗小、运行费用低；对废水中乳化油、浮油、分散油有很好的分离效果，大于等于20μ的油滴去除率平均可达到98％以上，小于20μ油滴去除率平均达到90％以上。填料区采用独特的聚结填料技术，其油水分离效率比传统的聚结填料效率高30％-60％。对固体悬浮物等重质组分含量较高的含油废水适应性强，不易堵塞。
表1.实验数据分析表
一种煤炭热解中含油废水的油水分离方法，具体步骤包括：
步骤01，来自煤化工生产系统的含油废水，首先均质槽1，通过均质槽1的调节作用，均衡水质、水量、水温等指标后，经均质槽1出水口排出。均质槽1内沉积的重质组分经底部排污口排出至排污槽4。
步骤02，来自均质槽1的含油废水进入华祥油水分离器2，首先经过华祥油水分离器2进水口旋流布水器；之后，含油废水进入华祥油水分离器2反向双锥板填料区，含油废水中微小油滴在反向双锥板填料表面发生润湿聚结、碰撞聚结，小油滴聚结长大成大油滴，在油水密度差及水流的带动作用下，长大的油滴脱离填料表面通过反向双锥板填料锥顶圆孔上浮到水面形成油。含油废水中重质组分在反向双锥板填料表面附着，在水流带动和重力作用下，经反向双锥板填料光滑下锥表面下移，穿过反向双锥板填料锥底圆孔沉降至华祥油水分离器2底部设置的锥形重质组分存储斗中。
步骤03，水面油层通过华祥油水分离器2上部的排油装置排出至储油槽3。分离油后的水经华祥油水分离器2出水口排出。经重质组分存储斗锥底部排污口排出至排污槽4。
本发明工艺先进、占地面积小、运行稳定、自动化程度高，操作简便。
Claims (10)
1.一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，其特征在于，包括：均质槽(1)、油水分离器(2)、储油槽(3)和排污槽(4)；
均质槽(1)设置有进水口、出水口和排污口，含油废水能够通过均质槽(1)的进水口进入均质槽(1)；
油水分离器(2)设置有进水口、排油口、排水口和排污口，均质槽(1)的出水口与油水分离器(2)的进水口相连通，油水分离器(2)内设置有填料区，填料区布置有反向双锥板(202)，反向双锥板(202)能够将含油废水中的油水分离；
储油槽(3)设置有进油口，储油槽(3)的进油口与油水分离器(2)的排油口相连通；
排污槽(4)分别与均质槽(1)的排污口和油水分离器(2)的排污口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，其特征在于，油水分离器(2)的排油口设置在油水分离器(2)的上部，油水分离器(2)的排污口设置在油水分离器(2)的下部，油水分离器(2)的排水口设置在油水分离器(2)的排油口和排污口之间。
3.根据权利要求1所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，其特征在于，油水分离器(2)的底部设置有锥形存储斗，油水分离器(2)的排污口设置在锥形存储斗的底部。
4.根据权利要求1所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，其特征在于，油水分离器(2)的进水口设置有旋流布水器(201)。
5.根据权利要求1所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，其特征在于，填料区的反向双锥板(202)等间距平行布置。
6.根据权利要求1所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，其特征在于，反向双锥板(202)的锥顶部和锥底部分别开有圆形通孔，用于油上浮和重质组分下沉的通道。
7.根据权利要求1所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，其特征在于，反向双锥板(202)的上表面为光滑面，下表面设置有抓油凸点。
8.根据权利要求1所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，其特征在于，均质槽(1)的排污口及油水分离器(2)的排污口处均设置有排污阀；均质槽(1)、油水分离器(2)和储油槽(3)均通过连接法兰与输水管道或输油管道相连接。
9.一种煤炭热解中含油废水的油水分离方法，其特征在于，基于权利要求1至8中任一项所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离装置，具体步骤包括：
步骤01，将生产系统排放的含油废水通入均质槽(1)，通过均质槽(1)进行调节，调节后的含油废水通入油水分离器(2)，调节产生的重质组分排入排污槽(4)；
步骤02，将步骤01输入的含油废水进行均匀布水，含油废水通过填料区，通过填料区的反向双锥板(202)将含油废水中的油、废水和重质组分分离；
步骤03，通过油水分离器(2)的排油口收集分离出的油，通过油水分离器(2)的排水口排出分离出的不含油的废水，通过排污口排出重质组分。
10.根据权利要求9所述的一种煤炭热解中含油废水的油水分离方法，其特征在于，在步骤02中，反向双锥板(202)将含油废水中的油、废水和重质组分分离具体包括：
含油废水中的油滴在反向双锥板(202)表面发生润湿聚结、碰撞聚结，油滴聚结，在油水密度差及水流的带动下，油滴脱离填料表面，通过反向双锥板(202)填料锥顶圆孔上浮到水面形成油层；
含油废水中的重质组分在反向双锥板(202)填料表面附着，在水流带动和重力作用下，穿过反向双锥板(202)的锥底圆孔沉降至油水分离器(2)的底部。
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-
2018
- 2018-01-25 CN CN201810073818.4A patent/CN108128845A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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