CN108658172A - 一种立式油水分离装置 - Google Patents

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Abstract

一种立式油水分离装置，包括上封头，筒体，下封头，视镜S1，视镜S2，排空口N1，进料口N2，出油口N3，出水口N4，且上封头、筒体和下封头围成一密闭容器。还包括一油水分离组件，所述油水分离组件位于筒体内，包括底板，定距管，拉杆，螺母，把手，帽罩顶板，帽罩，支撑筋板，所述底板正中央位置开有导向孔，导向孔周围均匀开有若干圆孔，圆孔上方设有帽罩，帽罩上方焊接有帽罩顶板；底板边缘设有拉杆孔，从最上方的底板到最下方的底板的拉杆孔中贯穿有拉杆，拉杆外侧套有定距管。该立式油水分离装置基于重力沉降原理并采用新型聚结组件，具有能耗和压力损失较低，处理量大，分离效率较高，使用寿命较长等特点。

Description

一种立式油水分离装置
技术领域
本发明涉及一种立式油水分离装置，属于液-液相分离领域。
背景技术
油水分离装置是一种广泛用于石油、化工、食品、船舶以及水处理等行业的过程设备，能有效实现油水两相的分离，降低含油废水对操作单元后续工艺的影响。油类物质在水中的存在形式多种多样，受水体的性质、水中所含的表面活性剂和电解质等物质的影响而有所不同。含油污水中的油主要以上浮油、分散油、乳化油、溶解油、固体附着油五种状态存在。不同的油水混合液需要不同的分离方法，按作用机理可以分为重力沉降法、离心法、过滤法、粗粒化法和膜分离法等。
重力沉降法主要利用油水两相间的密度差来达到油水分离的目的，适用于去除粒径大于100μm的较大油滴。粗粒化法又称聚结法，主要利用油水两相对聚结材料亲和力的差异来达到分离的目的，适用于去除乳化油和溶解油。目前使用单一油水分离方法的装置比较少，常常将两种或两种以上的方法结合起来。市场上较常见的是基于重力沉降法的填料式聚结分离器。其设备结构简单，分离效率较高，但使用一段时间后不可避免的会出现填料吸附饱和或堵塞的情况，降低分离效率，需要定期更换填料，增大了设备成本。
现有技术已经公开了多种油水分离装置的结构，如下所述。
发明专利201720381172.7公开了一种油水分离处理装置，用于处理工矿、码头、油田、运输、发电厂等不含表面活性剂的含油废水，至少包含污泥沉降装置和油水分离装置，该油水分离装置内设置有加热分离板，加热分离版表面开有过滤孔，内部设有电热丝，主要利用加热原理蒸发含油废水中的水汽来将油水两相分离。但该油水分离处理装置受电热丝的功率和数量的限制，处理量和分离效率比较小；且其内部没有废水分布装置，电热丝直接浸泡于含油废水中，对电热丝的使用寿命有影响，进一步影响该油水分离处理装置的使用，增大设备成本。
发明专利201710060037.7公开了一种油水分离装置及油水分离系统，包括初步油水分离装置、递次油水分离装置及泥渣分离装置；初步油水分离装置包括初分外筒及初分内筒，初分内筒的外壁上设置有初分叶轮；递次油水分离装置包括底部封盖、递分外筒、顶部封盖、递分内筒、递分进料口及多通接管，底部封盖、递分外筒与顶部封盖由下到上依次连接而形成密闭的中空筒体，递分内筒的外壁上设置有递分叶轮，递分进料口设置在底部封盖的中部，多通接管设置在递分外筒的顶部；泥渣分离装置包括多套筒结构及底部封头，还包括转轴，初分内筒、递分内筒及多通接管设置在转轴上。该油水分离装置主要利用叶轮和筒体的旋转离心力对油水两相进行两级分离，但是由于带有运动部件，该油水分离装置的体积不能过大，因此其处理量和分离效率较小，尤其对于油滴颗粒直径较小的乳化油分离不够彻底。
鉴于上述情况，需研发出一种处理量大，分离效率高且使用寿命较长的油水分离装置。
发明内容
本发明提供一种立式油水分离装置，基于重力沉降原理并采用新型聚结组件，不仅能解决现有技术中对含油废水处理量小，分离效率较低且装置使用寿命较短的缺陷，而且能有效实现油水两相的分离。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种立式油水分离装置，包括上封头，筒体，下封头，视镜S1，视镜S2，排空口N1，进料口N2，出油口N3，出水口N4，且上封头、筒体和下封头围成一密闭容器，其特征在于：还包括一油水分离组件，所述油水分离组件位于筒体内，包括底板，定距管，拉杆，螺母，把手，帽罩顶板，帽罩，支撑筋板，所述底板正中央位置开有导向孔，导向孔周围均匀开有若干圆孔，圆孔上方设有帽罩，帽罩上方焊接有帽罩顶板；底板边缘设有拉杆孔，从最上方的底板到最下方的底板的拉杆孔中贯穿有拉杆，拉杆外侧套有定距管。
上述技术方案中，所述筒体为一空心圆柱体，其直径为400~1000mm，筒体长度为500~2000mm。
上述技术方案中，所述底板为一圆形薄板，其直径小于筒体直径2~4mm，底板厚度3~6mm，所述底板上的圆孔排列方式为绕底板中心呈圆周布置，还可以是绕底板中心呈矩形布置，底板上的圆孔直径为15~45mm，所述底板上的导向孔为带有向上凸起舌片的孔，相邻两个底板间距相等且为50~150mm。
上述技术方案中，所述帽罩为一空心圆柱体，帽罩顶板为一圆形薄板，帽罩直径比底板上的圆孔直径大10mm，帽罩顶板直径比帽罩直径大10mm，帽罩高为20~60mm。
上述技术方案中，所述帽罩两侧开有圆孔，该圆孔直径为5~20mm，帽罩下方到底板上表面设有缝隙，缝隙高度为5~20mm，帽罩下方还设有4~6个折弯，帽罩底部通过折弯卡在底板上。
上述技术方案中，所述帽罩为亲油疏水材质，可以是聚丙烯，聚苯乙烯或聚氨酯。
上述技术方案中，所述拉杆与底板之间为固定连接，拉杆最上方设有把手，最上方的底板拉杆孔上设有一螺母，最下方的底板拉杆孔下设有一螺母。
上述技术方案中，所述拉杆直径为8~20mm，拉杆个数为4~8个。
上述技术方案中，所述定距管为空心圆管，中间贯穿有拉杆，其内径大于拉杆外径1mm，且定距管焊接在相邻两个底板之间，保证相邻两个底板间距不变。
上述技术方案中，所述油水分离组件最下方一个底板下表面焊接有4~8片支撑筋板，支撑筋板外侧焊接在筒体内壁上，保证油水分离组件固定安装于筒体内部。
上述技术方案中，所述油水分离组件为一整体结构，可通过拉杆上的把手整个提出筒体外。
本发明的工作过程是：经由预处理后的含油废水通过进料口N2进入所述筒体内，并充满整个筒体内部，筒体内的空气则通过排空口N1排出。在重力作用下密度较小的油滴上浮至底板下表面，油滴在底板的圆孔处相互碰撞并加速运动进入圆孔上方的帽罩内部。帽罩通过底部的折弯卡在底板上保持不动，由于帽罩内部为亲油疏水材质，油滴在帽罩内部空间里相互聚结吸附，由小油滴变成大油滴，逐渐充满整个帽罩。然后帽罩内的整个大油滴通过帽罩两侧的圆孔和帽罩底部的缝隙溢出，在重力作用下逐渐上升，并不断吸附周围的小油滴聚结在一起，变成更大的油滴，到达上一层底板，并重复发生上述过程。水相则在重力作用下不断向筒体下方运动，如此实现油水两相的分离。分离后的油相通过出油口N3采出，水相通过出水口N4采出。筒体表面设有视镜S1和视镜S2，用于采样测量并观察油水两相分离的程度。
与现有技术相比，本发明的优点是：
（1）基于重力沉降和聚结原理，结构简单，内部无运动部件和带电部件，因此该装置能耗和压力损失较低，且使用寿命较长。
（2）筒体内可设置多层底板，每层底板上的帽罩数量较多，因此对含油废水的处理量较大；油滴在装置内停留时间短，进而聚结分离效率较高。
（3）通过拉杆与底板之间的固定连接使得该油水分离组件为一个整体结构，易于安装、拆卸和清洗。
（4）可用于分离精度要求较高的场合，也可与其他分离设备联合使用做深度分离。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的立式油水分离装置的主视图。
图2为本发明的油水分离组件的安装位置示意图。
图3为本发明的油水分离组件的主视图。
图4为本发明的油水分离组件的俯视图。
图5为本发明的底板导向孔的局部放大示意图。
图6为本发明的帽罩的局部放大主视图。
图7为本发明的帽罩的局部放大侧视图。
图8为本发明的拉杆与底板连接结构放大示意图。
图中：1.出水口N4，2.下封头，3.筒体，4.视镜S2，5. 视镜S1，6.出油口N3，7.上封头，8.放空口N1，9.进料口N2，10.油水分离组件，10-1.底板，10-2.定距管，10-3.拉杆，10-4螺母，10-5.把手，10-6.底板圆孔，10-7.底板导向孔，10-7-1.舌片，10-8.帽罩顶板，10-9.帽罩，10-9-1.折弯，10-10.帽罩圆孔，10-11.支撑筋板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
本发提出了一种立式油水分离装置，如图1 所示包括上封头7，筒体3，下封头2，视镜S1 5，视镜S2 4，排空口N1 8，进料口N2 9，出油口N3 6，出水口N4 1，且上封头7、筒体3和下封头2围成一密闭容器。如图2和图3所示还包括一油水分离组件10，所述油水分离组件10位于筒体3内，包括底板10-1，定距管10-2，拉杆10-3，螺母10-4，把手10-5，帽罩顶板10-8，帽罩10-9，支撑筋板10-11。所述底板10-1正中央位置开有导向孔10-7，该导向孔10-7为带有向上凸起舌片10-7-1的孔；导向孔10-7周围均匀开有若干圆孔10-6，圆孔10-6上方设有帽罩10-9，帽罩10-9上方焊接有帽罩顶板10-8；底板10-1边缘设有拉杆孔，从最上方的底板到最下方的底板的拉杆孔中贯穿有拉杆10-3，拉杆10-3外侧套有定距管10-2，来保证相邻两个底板10-1间距相等。
如图5和图6所示，所述帽罩10-9为一空心圆柱体，帽罩顶板10-8为一圆形薄板，帽罩10-9直径比底板上的圆孔10-6直径大10mm，帽罩顶板10-8直径比帽罩10-9直径大10mm，帽罩10-9高为20~60mm。帽罩10-9两侧开有圆孔10-10，该圆孔10-10直径为5~20mm，帽罩10-9下方到底板10-1上表面设有缝隙，缝隙高度为5~20mm，帽罩10-9下方还设有4~6个折弯10-9-1，帽罩底部通过折弯10-9-1卡在底板10-1上，来保证帽罩10-9相对于底板10-1固定。
所述帽罩10-9为亲油疏水材质，有利于油滴在帽罩10-9内相互聚结吸附变成更大油滴，提高聚结速率。该帽罩材质可以是聚丙烯，聚苯乙烯或聚氨酯。
如图7所示，所述拉杆10-3最上方设有把手10-5，最上方的底板拉杆孔上设有一螺母10-4，最下方的底板拉杆孔下设有一螺母10-4，保证拉杆10-3相对低于底板10-1是固定的。拉杆10-3外侧套有定距管10-2，且定距管10-2长度相等并焊接在相邻两个底板10-1之间，来保持相邻两个底板10-1间距不变。通过拉杆10-3与底板10-1之间的固定连接使得该油水分离组件10为一个整体结构，可以抓住把手10-5将整个油水分离组件提出筒体外，便于安装、拆卸或清洗。
上述技术方案中，所述油水分离组件最下方一个底板10-1下表面焊接有4~8片支撑筋板10-11，支撑筋板10-11外侧焊接在筒体内壁上，使得该油水分离组件固定于筒体内部。
实施例：本实施例中筒体3直径为500mm，筒体3长度为800mm。筒体3内部距离下封头2100mm的位置上焊接有4个支撑筋板10-11，支撑筋板10-11上方安装有一油水分离组件10。该油水分离组件10包括有8个底板10-1，相邻两个底板10-1间距70mm，底板10-1外径796mm，厚度4mm。底板10-1正中央位置开有带有向上凸起舌片10-7-1的导向孔10-7，导向孔10-7周围均匀开有若干圆孔10-6，圆孔10-6排列方式为绕底板10-1中心呈圆周布置，底板圆孔10-6直径为25mm。
所述底板圆孔10-6上方设有帽罩10-9，该帽罩10-9采用聚丙烯亲油疏水材质，帽罩10-9直径为35mm，高40mm，帽罩10-9上方焊接有一圆形帽罩顶板10-8，帽罩顶板10-8直径45mm。帽罩10-9两侧开有直径为6mm的圆孔10-10，帽罩10-9下方到底板10-1上表面设有缝隙，缝隙高度为6mm；帽罩10-9下方设有4个折弯10-9-1，折弯10-9-1卡在底板10-1上使得帽罩10-9固定在底板10-1上。每个底板10-1边缘设有4个拉杆孔，4根拉杆10-3分别穿过拉杆孔将这8个底板10-1连接起来，且拉杆10-3直径为16mm。相邻两个底板10-1中间焊接有内径17mm的定距管10-2，且定距管10-2套在拉杆10-3外侧，定距管10-2长度相等，使得相邻底板10-1间距相等。最上方的底板拉杆孔上设有一螺母10-4，最下方的底板拉杆孔下设有一螺母10-4，保证拉杆10-3与底板10-1为固定连接。拉杆10-3最上方设有4个把手10-5，通过提拉该把手10-5可以将整个油水分离组件10提出筒体3外。
上述实施例中的立式油水分离装置工作时，预处理后的含油废水通过进料口N2 9进入所述筒体3内，并充满整个筒体3内部，筒体3内的空气则通过排空口N1 8排出。在重力作用下密度较小的油滴上浮至底板10-1下表面，油滴在底板圆孔10-6处相互碰撞并加速运动进入圆孔上方的帽罩10-9内部。帽罩10-9通过底部的折弯10-9-1卡在底板10-1上保持不动，由于帽罩10-9内部为亲油疏水材质，油滴在帽罩10-9内部空间里相互聚结吸附，由小油滴变成大油滴，逐渐充满整个帽罩10-9。然后帽罩10-9内的整个大油滴通过帽罩两侧的圆孔10-10和帽罩底部的缝隙溢出，在重力作用下逐渐上升，并不断吸附周围的小油滴聚结在一起，变成更大的油滴，到达上一层底板10-1，并重复发生上述过程。水相则在重力作用下不断向筒体3下方运动，如此实现油水两相的分离。分离后的油相通过出油口N3 6采出，水相通过出水口N4 1采出。分离过程中，可通过筒体表面的视镜S1 5和视镜S2 4观察油水两相分离的程度，并采样测量含油废水中油的去除率。
上述实施例中，所涉及的零部件及其安装连接方法均是本技术领域所熟知的。
以上所述为本发明的优选实施例，不作为对本发明的限制。实际应用时本发明可以根据不同的含油废水流量有不同的设计。凡在本发明的权利要求范围内的结构和形式，所做的任何修改、替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式油水分离装置，包括上封头，筒体，下封头，视镜S1，视镜S2，排空口N1，进料口N2，出油口N3，出水口N4，且上封头、筒体和下封头围成一密闭容器，其特征在于：还包括一油水分离组件，所述油水分离组件位于筒体内，包括底板，定距管，拉杆，螺母，把手，帽罩顶板，帽罩，支撑筋板，所述底板正中央位置开有导向孔，导向孔周围均匀开有若干圆孔，圆孔上方设有帽罩，帽罩上方焊接有帽罩顶板；底板边缘设有拉杆孔，从最上方的底板到最下方的底板的拉杆孔中贯穿有拉杆，拉杆外侧套有定距管。
2.根据权利要求1所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述筒体为一空心圆柱体，其筒体直径为400~1000mm，筒体长度为500~2000mm。
3.根据权利要求1所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述底板直径小于筒体直径2~4mm，底板厚度3~6mm，所述底板上的圆孔排列方式为绕底板中心呈圆周布置，底板上的圆孔直径为15~45mm，底板上的导向孔带有向上凸起的舌片，相邻两个底板间距相等且为30~100mm。
4.根据权利要求1所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述帽罩为一空心圆柱体，帽罩顶板为一圆形薄板，帽罩直径比底板上的圆孔直径大10mm，帽罩顶板直径比帽罩直径大10mm，帽罩高为20~60mm。
5.根据权利要求4所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述帽罩两侧开有圆孔，该圆孔直径为5~20mm，帽罩下方到底板上表面设有缝隙，缝隙高度为5~20mm，帽罩下方还设有4~6个折弯，帽罩底部通过折弯卡在底板上。
6.根据权利要求4所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述帽罩为亲油疏水材质，可以是聚丙烯，聚苯乙烯或聚氨酯。
7.根据权利要求1所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述拉杆与底板之间为固定连接，拉杆最上方设有把手，最上方的底板拉杆孔上设有一螺母，最下方的底板拉杆孔下设有一螺母。
8.根据权利要求7所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述拉杆直径为8~20mm，拉杆个数为4~8个。
9.根据权利要求1所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述定距管为空心圆管，中间贯穿有拉杆，其内径大于拉杆外径1mm，且定距管焊接在相邻两个底板之间，保证相邻两个底板间距不变。
10.根据权利要求1所述的立式油水分离装置，其特征在于：所述油水分离组件最下方一个底板下表面焊接有4~8片支撑筋板，支撑筋板外侧焊接在筒体内壁上。
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