CN110302566A - 一种基于复合电场的非均相液体分离系统 - Google Patents

一种基于复合电场的非均相液体分离系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110302566A
CN110302566A CN201910599261.2A CN201910599261A CN110302566A CN 110302566 A CN110302566 A CN 110302566A CN 201910599261 A CN201910599261 A CN 201910599261A CN 110302566 A CN110302566 A CN 110302566A
Authority
CN
China
Prior art keywords
knockout drum
separation system
heterogeneous liquid
frequency
liquid separation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910599261.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110302566B (zh
Inventor
左海强
刘国荣
国亚东
刘晨璐
侯青林
牛俊邦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201910599261.2A priority Critical patent/CN110302566B/zh
Publication of CN110302566A publication Critical patent/CN110302566A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110302566B publication Critical patent/CN110302566B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/06—Separation of liquids from each other by electricity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

一种基于复合电场的非均相液体分离系统，属于非均相分离技术领域。包括分离罐（2），非均相液体在分离罐（2）内进行净化分离，其特征在于：在所述分离罐（2）内设置有相互垂直的两组极板：分别向所述非均相液体施加高频电场和直流电场的高频电极板（6）和直流电极板（5），在分离罐（2）外部设置有高频升压器（3）和直流升压器（4），高频升压器（3）通过导线与高频电极板（6）连接，直流升压器（4）通过导线与直流电极板（5）连接。在本基于复合电场的非均相液体分离系统中，采用复合电场并分别发挥了两种电场的优势，分离速度和效率能够获得显著提升。

Description

一种基于复合电场的非均相液体分离系统
技术领域
一种基于复合电场的非均相液体分离系统，属于非均相分离技术领域。
背景技术
工业上很多产品需要进行非均相分离净化，以提升附加值或回收资源。其中从液相介质中分离固体颗粒（固液分离）或两种不同的液相成分如油和水的分离（液液分离），是非均相分离技术的两种常见应用。
针对固液分离而言，以催化裂化油浆为例，有效脱除油浆中的固体催化剂颗粒是综合利用油浆的必要前提。目前，工业上去除油浆中固体颗粒使用的分离方法主要有沉降法、旋流器分离法、静电分离法和过滤法等，然而现有的分离方法分别具有各自的不足之处：
（1）沉降法和旋流器分离法设备简单、操作方便，但其分离效果较差，难以达到净化要求。传统的静电分离法的适应性不好，当油浆中含有胶质、沥青质时，分离效率低，达不到产品纯度要求。（2）过滤法采用多孔过滤介质分离油浆中的催化剂固体颗粒，固体脱除率高，是当前油浆净化的主要方法，但对过滤器入口条件有较高的要求，否则很难保障过滤器长周期稳定运行。油浆中催化剂颗粒的浓度通常为3000~20000ppm，并且含有较高的胶质、沥青质，（3）电场分离方法可以作为过滤分离器的预分离手段，然而现有技术中，电场固液分离方法主要采用单一的直流电场或交流电场，采用单一的直流电场或交流电场时，固体颗粒或其它非均相物质在电场作用下运动混乱无序，因此分离效果差，分离速度和效率较低。
对于液液分离而言电场分离法是较为常用的方法。以原油电脱盐脱水为例，为了不影响原油加工，原油进厂后第一步就要脱盐脱水，脱除的方法是首先在原油中加入少量的水（约5%）充分混合，使盐全部溶于水中，在一定条件下在电场作用下使油水得到分离，脱盐和脱水同时进行。然而现有技术中，针对电场液液分离方法，仍然主要采用单一的直流电场或交流电场，因此同样存在分离效果差，分离速度和效率较低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种同时采用了高频电场和直流电场的复合电场，分别发挥了两种电场的优势，分离速度和效率能够获得显著提升的基于复合电场的非均相液体分离系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该包括分离罐，非均相液体在分离罐内进行净化分离，其特征在于：在所述分离罐内设置有相互垂直的高频电极板和直流电极板：高频电极板向所述非均相液体施加高频电场，直流电极板向所述非均相液体施加直流电场，在分离罐外部设置有高频升压器和直流升压器，高频升压器通过导线与高频电极板连接，直流升压器通过导线与直流电极板连接。
优选的，所述的直流电极板沿分离罐轴向水平设置，并对称布置在分离罐的上下两侧。
优选的，所述的高频电极板沿分离罐轴向竖直设置，并对称布置在分离罐的左右两侧。
优选的，在所述的分离罐上部两端分别安装有液体输入管路和净化液输出管路。
优选的，在所述分离罐的底部还设置有排污管，在排污管上还设置有排污阀。
优选的，所述高频升压器输出的电源信号的电场频率为100~6000Hz。
优选的，所述直流升压器输出的电源信号的电场强度为200~20000V/cm。
优选的，所述高频电极板和直流电极板为直板状或弧形板状；而高频电极板亦或为交错重叠的栅板状。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
在本基于复合电场的非均相液体分离系统中，设置有相互垂直的高频电极板和直流电极板，高频电极板和直流电极板分别向所述非均相液体施加高频电场和直流电场，采用复合电场，可以充分发挥两种电场的优势，固体颗粒或其它非均相物质首先在高压高频电场的作用下，表面被迅速感应荷电，带电固体颗粒或其它非均相物质在直流电场的电场力作用下朝着固定方向做有序运动，从而被快速分离，相比较现有技术中采用单一的直流电场或交流电场时，固体颗粒或其它非均相物质在电场作用下出现的运动混乱无序的问题，分离速度和效率能够获得显著提升。
附图说明
图1为基于复合电场的非均相液体分离系统实施例1正视图。
图2为基于复合电场的非均相液体分离系统实施例1侧视图。
图3为基于复合电场的非均相液体分离系统实施例2正视图。
图4为基于复合电场的非均相液体分离系统实施例2侧视图。
图5为基于复合电场的非均相液体分离系统实施例3正视图。
图6为基于复合电场的非均相液体分离系统实施例3侧视图。
其中：1、液体输入管路 2、分离罐 3、高频升压器 4、直流升压器 5、直流电极板 6、高频电极板 7、净化液输出管路 8、排污阀 9、排污管。
具体实施方式
图1~2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~6对本发明做进一步说明。
实施例1：
如图1~2所示，一种基于复合电场的非均相液体分离系统，包括分离罐2，分离罐2优选采用卧式储罐，在分离罐2上部一端设置有液体输入管路1，另一端设置有净化液输出管路7，含有固体颗粒或其它非均相物质的需要分离净化的液体经液体输入管路1进入分离罐2，在分离罐2中分离净化完毕后自净化液输出管路7输出，在分离罐2的底部还设置有排污管9，需要分离净化的液体在分离罐2中分离净化后剩余的污垢自排污管9排出，在排污管9上还设置有实现其导通及关闭的排污阀8。
在分离罐2的内部沿其轴向设施有两组极板：直流电极板5以及高频电极板6，在本实施例中，直流电极板5以及高频电极板6均为直板状。每组直流电极板5设置有两块，两块直流电极板5沿分离罐2径向对称设置，每组高频电极板6同样设置有沿分离罐2径向对称设置的两块，两块直流电极板5分别水平布置于分离罐2的上下两侧，两块高频电极板6分别竖直布置于分离罐2的左右两侧，即两块直流电极板5的设置方向与两块高频电极板6的设置方向相互垂直。在直流电极板5和高频电极板6表面均涂敷有绝缘层。
在分离罐2的外部还设置有高频升压器3和直流升压器4，高频升压器3的电源输出端通过导线与分离罐2内的高频电极板6连接，直流升压器4的电源输出端通过导线与分离罐2内的直流电极板5连接。其中高频升压器3输出电源的电场频率为100~6000Hz，而直流升压器4输出电源的电场强度为200~20000V/cm。
具体工作过程及工作原理如下：
含有固体颗粒或其它非均相物质的需要分离净化的液体经液体输入管路1进入分离罐2，液体充满在分离罐2中将直流电极板5和高频电极板6浸没于其内，由于直流电极板5和高频电极板6表面均涂敷有绝缘层，因此不会在极板之间出现短路或击穿现象。
高频升压器3和直流升压器4工作后分别使高频电极板6和直流电极板5带电，液体中的固体颗粒或其它非均相物质同时受到高压高频电场和高压直流电场的作用。其中固体颗粒或其它非均相物质在高频电极板6所施加的水平方向电场的作用下，表面被迅速感应出荷电，表面感应生成电荷的带电固体颗粒或其它非均相物质在直流电极板5所施加的竖直方向直流电场以及重力（或浮力）的联合作用下朝着固定方向做有序运动，从而被快速分离。因此在本分离系统中，由于采用了复合电场，高频电场在固体颗粒表面感应生成电荷，而固体颗粒在其表面电荷的带动下受到直流电场的作用向固定方向有序运动，因此与现有技术中采用单一采用高频电场或直流电场的分离方法相比，分离速度和效率能够获得显著提升。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：如图3~4所示，在本实施例中，高频电极板6和直流电极板5不采用直板状，而是在于截面为弧面的弧形板，由于高频电极板6和直流电极板5采用弧形板，因此与分离罐2的内壁更为贴合，可以更加有效的利用分离罐2罐体内部的空间进行电场分离。
实施例3：
本实施例与实施例1与区别在于：如图5~6所示，在本实施例中，高频电极板6采用栅板式结构，两块高频电极板6的栅板交错重叠。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于复合电场的非均相液体分离系统，包括分离罐（2），非均相液体在分离罐（2）内进行净化分离，其特征在于：在所述分离罐（2）内设置有相互垂直的高频电极板（6）和直流电极板（5）：高频电极板（6）向所述非均相液体施加高频电场，直流电极板（5）向所述非均相液体施加直流电场，在分离罐（2）外部设置有高频升压器（3）和直流升压器（4），高频升压器（3）通过导线与高频电极板（6）连接，直流升压器（4）通过导线与直流电极板（5）连接。
2.根据权利要求1所述的基于复合电场的非均相液体分离系统，其特征在于：所述的直流电极板（5）沿分离罐（2）轴向水平设置，并对称布置在分离罐（2）的上下两侧。
3.根据权利要求1所述的基于复合电场的非均相液体分离系统，其特征在于：所述的高频电极板（6）沿分离罐（2）轴向竖直设置，并对称布置在分离罐（2）的左右两侧。
4.根据权利要求1所述的基于复合电场的非均相液体分离系统，其特征在于：在所述的分离罐（2）上部两端分别安装有液体输入管路（1）和净化液输出管路（7）。
5.根据权利要求1所述的基于复合电场的非均相液体分离系统，其特征在于：在所述分离罐（2）的底部还设置有排污管（9），在排污管（9）上还设置有排污阀（8）。
6.根据权利要求1所述的基于复合电场的非均相液体分离系统，其特征在于：所述高频升压器（3）输出的电源信号的电场频率为100~6000Hz。
7.根据权利要求1所述的基于复合电场的非均相液体分离系统，其特征在于：所述直流升压器（4）输出的电源信号的电场强度为200~20000V/cm。
8.根据权利要求1所述的基于复合电场的非均相液体分离系统，其特征在于：所述高频电极板（6）和直流电极板（5）为直板状或弧形板状；而高频电极板（6）亦或为交错重叠的栅板状。
CN201910599261.2A 2019-07-04 2019-07-04 一种基于复合电场的非均相液体分离系统 Active CN110302566B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910599261.2A CN110302566B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种基于复合电场的非均相液体分离系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910599261.2A CN110302566B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种基于复合电场的非均相液体分离系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110302566A true CN110302566A (zh) 2019-10-08
CN110302566B CN110302566B (zh) 2021-09-24

Family

ID=68078874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910599261.2A Active CN110302566B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种基于复合电场的非均相液体分离系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110302566B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114950736A (zh) * 2022-02-25 2022-08-30 长沙理工大学 太阳能板清洗用静电吸附尘水分离装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1046687A (zh) * 1989-04-26 1990-11-07 王常智 静电液体除浊装置
JP2008529789A (ja) * 2005-02-15 2008-08-07 ナショナル・タンク・カンパニー 多重周波数静電凝集
CN103341407A (zh) * 2013-06-06 2013-10-09 大连海事大学 一次颗粒物扩散消除方法及其装置
CN107118794B (zh) * 2017-05-17 2019-05-17 哈尔滨理工大学 一种直流叠加交流脉冲型电场的原油电脱水装置及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1046687A (zh) * 1989-04-26 1990-11-07 王常智 静电液体除浊装置
JP2008529789A (ja) * 2005-02-15 2008-08-07 ナショナル・タンク・カンパニー 多重周波数静電凝集
CN103341407A (zh) * 2013-06-06 2013-10-09 大连海事大学 一次颗粒物扩散消除方法及其装置
CN107118794B (zh) * 2017-05-17 2019-05-17 哈尔滨理工大学 一种直流叠加交流脉冲型电场的原油电脱水装置及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114950736A (zh) * 2022-02-25 2022-08-30 长沙理工大学 太阳能板清洗用静电吸附尘水分离装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110302566B (zh) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103849428B (zh) 一种磁电场破乳器
CN203840237U (zh) 一种高频脉冲电源电路、高频多重高压脉冲电源及电除尘器
CN103130363B (zh) 脱盐系统和方法
CN107118796A (zh) 油浆静电分离方法及油浆静电分离设备
US20130220816A1 (en) Removal of Glycerin From Biodiesel Using An Electrostatic Process
CN102732296A (zh) 高含水原油静电脱水装置
CN110302566A (zh) 一种基于复合电场的非均相液体分离系统
CN101890296B (zh) 回收贵重金属的介电电泳分离系统
CN103986363A (zh) 一种高频多重高压脉冲的生成方法、高频多重高压脉冲电源及电除尘器
CN104893754A (zh) 柴油脱水装置
CN106318442B (zh) 一种污油净化处理装置及净化处理方法
CN101386790B (zh) 一种落地原油脱水处理装置
CN109395433A (zh) 分离装置
CN104807626B (zh) 一种实液流动电脱水器评价装置
CN103450927B (zh) 一种复合电场脱水装置
CN100554382C (zh) 一种高效组合电极电脱盐/脱水器
CN102086406A (zh) 一种高频智能响应电脱盐成套设备
CN212833274U (zh) 一种磁循环高效沉淀系统
CN203474722U (zh) 一种复合电场脱水装置
CN103937532A (zh) 原油加热脱水装置及方法
CN204509213U (zh) 一种微波强化静电原油脱水装置
CN107304097B (zh) 污泥脱水装置
CN204999857U (zh) 一种原油电脱盐/脱水装置
CN104946302A (zh) 一种催化油浆过滤系统
CN201479020U (zh) 原油脱水电源控制参数优化控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant