CN111437629B - 一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非稳态进料部分乳化的液‑液两相分离系统及应用，包括预分离罐、收集罐、挤压破乳装置、离心机和回收罐，离心机还与循环罐相连通，循环罐与预分离罐相连通；预分离罐与分离液进管相连通，分离液进管、循环罐分别通过相应的插入管伸入至预分离罐底部；预分离罐内设有第一档板和第二挡板，第一档板靠近插入管位置，第二挡板靠近重组分集结包一侧；预分离罐通过虹吸管与重组分收集罐相连通。本发明可大幅提高生产效率、提高分离彻底性、缩小设备尺寸；同时只需提高离心机一侧出口分离程度保证分离精度，不需要顾忌另外一侧的运行状况，使系统操作的稳定性、进料适应能力大幅度提高，可满足较大范围波动的工况。

Description

一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统及应用

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，具体的说是涉及一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统及应用。

背景技术

两相及多相液相混合物分离是现代化工生产过程必备的处理技能。对于需要高度分离的液相混合，现代化工多采用精馏的方式分离提纯，显著特点是分离产品精度高，但能耗高、自控系统涉及的一次投入大。对于分离精度要求不很高的应用领域，尤其是液相自身相容性较低的混合系统的分离，更多的会应用重力场作用下的密度差静置分离；显著特点是能耗低，但占用场地较大，同时对于有部分乳化的情况下，无法达到非常有效的分离。高速离心机在工业分离领域的应用，通过离心力取代原始的重力场作用，完美地解决了场地受限的问题，极大地提高生产效率。

现有液-液分离工艺中，工业离心机通过强大的离心力作用在机器内部形成模糊物理分离界面的运行原理，决定了其运行时，对于进料状态的工况要求很高，进料端流量、组分的变化都可能造成已经形成的有效分离界面的破坏，从而导致离心分离后某一侧分离纯度的急剧变化，造成跑料等可能存在的物料污染或环境污染事故。限制了离心机在工况多变下的领域使用。同时离心机自身无法对已经形成的乳化状态下的物料进行彻底分离，甚至对于物料本身乳化敏感度高的工况，离心机正常运行状态下在很短的时间内将物料切向零速度达到与离心机转速同等过程，存在非常大的切向剪切力，加剧物料的乳化过程，使原本在重力场可分离的物料出现局部乳化而无法分离，更进一步限制了工业离心机的应用领域。

申请人在氢化苯乙烯-共轭二烯嵌段共聚物生产过程中，装置产生的极低浓聚合物溶液-污水-分散剂混合物在处理的过程中，就显著地碰到了上述描述过程中的问题。因为少量聚合物的存在，无法使用精制处理；自然沉降需要很大的场地与沉降时间，不具备工业应用价值；直接离心处理，乳化的加剧跟进料状态的极度不稳定，使离心机系统完全无法正常运行。整套装置因为分离的问题生产严重受阻。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可以将乳化剂进行破乳，实现自动预分离、离心单侧/双侧控制的非稳态进料部分乳化的液-液两相分离方法及应用。

本发明利用两种液相组分不完全互溶，可大部分静置分层的分离原理，通过设计引入高效离心分离装置与强制破乳装置达到高效分离的目的，可大幅提高生产效率、提高分离彻底性、缩小设备尺寸；同时本发明通过巧妙的设计，只需要提高离心机一侧出口分离程度保证分离精度，不需要顾忌另外一侧的运行状况，使系统操作的稳定性、进料适应能力大幅度提高，可满足较大范围波动的工况。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统，所述系统包括预分离罐、收集罐、挤压破乳装置、离心机和回收罐，所述离心机与循环罐相连通，所述循环罐与预分离罐相连通；所述预分离罐与分离液进管相连通，所述分离液进管、循环罐分别通过相应的插入管伸入至预分离罐底部，消除从预分离罐顶部直接进入引起的静电，同时避免造成液面波动；所述预分离罐内设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板靠近插入管位置，第二挡板靠近重组分集结包一侧；所述预分离罐通过虹吸管与重组分收集罐相连通。

本发明使用时：待分离混合物先进入预分离罐进初步沉降预分离，将游离组分静置分离成相；预分离罐内设计挡板结构，挡板一侧走密度较高的组分，通过密度计算，利用伯努利方程式计算密度差设计虹吸高度；通过虹吸分离的高密度组分，如果需要深度分离，可进入深度离心或精馏装置；轻组分通过浮力的作用跨过挡板上沿，形成轻组分相后去进一步深度分离处理；经过预分离后的组分，分别形成的两相，在进入后续的深度分离时，组分组成基本稳定；通过挤压破乳装置后，在前后压差作用下经过树脂类填料将部分乳化组分分成两相进入离心机进行深度分离；离心机比重设计根据工况要求回收集中相做轻相回收设计，另一侧重新进入预分离罐参与预分离，在系统内循环，最终从集中的预分离排口去后续工序；对两相的分离均有较高要求时，针对设计的三相离心机取深度分离液，另一侧均重新进入预分离罐重新分配分离，在系统内完全循环，最后均以深度分离的回收液出系统。系统内可能存在的少量固体或糊状杂质，均通过离心机的排渣分离处理，能使系统纯度在运行时间累积过程中越来越高。

作为优选，所述第一挡板包括上部板和下部板，所述上部板为无孔板结构，下部板为多孔板结构，多孔板可以起到缓流的作用；所述第二挡板为无孔板结构，可以用来隔离分离轻重组分；所述上部板与下部板采用螺栓连接。方便后期进釜作业清理和控制挡板高度。

作为优选，所述收集罐包括轻组分收集罐和重组分收集罐，所述轻组分收集罐、重组分收集罐带有或不带搅拌装置；所述预分离罐分别与轻组分收集罐、重组分收集罐相连通，所述轻组分收集罐或重组分收集罐与挤压破乳装置相连通，所述挤压破乳装置与离心机相连通，所述离心机与回收罐相连通；所述重组分收集罐或轻组分收集罐与循环罐相连通；所述轻组分收集罐或重组分收集罐、回收罐分别与系统回收装置相连通；所述离心机与离心机渣罐相连通。

作为优选，所述收集罐包括轻组分收集罐和重组分收集罐，所述轻组分收集罐、重组分收集罐内均设有搅拌器；所述预分离罐分别与轻组分收集罐、重组分收集罐相连通，所述轻组分收集罐与第一挤压破乳装置相连通，所述第一挤压破乳装置与第一离心机相连通，所述第一离心机与第一回收罐相连通；所述重组分收集罐与第二挤压破乳装置相连通，所述第二挤压破乳装置与第二离心机相连通，所述第二离心机与第二回收罐相连通；所述第一离心机、第二离心机分别与循环罐相连通；所述轻组分收集罐、第一回收罐、重组分收集罐、第二回收罐分别与系统回收装置相连通；所述离心机与离心机渣罐相连通。

作为优选，循环罐相应的插入管与分离液进管相应的插入管之间沿纵向平行设置。保证挡板之间的距离来保证分离液的静置时间。

作为优选，所述离心机内设有比重环，所述比重环的内直径控制在90～110mm。经过特别设计的比重环，离心机模糊物理界面截取时向目标分离侧倾斜保证分离精度，在此设计下三相离心机即使发生运行工况的变化亦不会出现分离精度的问题、不会出现另一侧跑料的环境污染问题。

作为优选，所述预分离罐为卧罐结构，所述收集罐为立罐结构，所述离心机为三相离心机；带搅拌的轻组分收集罐、带搅拌的重组分收集罐顶部预留相应的罐底入管口。带搅拌立罐顶部预留有罐底入管口，可以便于破乳剂加料。

作为优选，虹吸口高度通过下式确定：

设计虹吸口高度为h，预分离罐第二挡板高度为H，两组分界面层所在位置处于第二挡板高度的百分比位x；轻密度为ρ_轻、重组分密度为ρ_重、相对密度ρ'＝ρ_轻÷ρ_重；虹吸工作设计高度方程式：ρ_重gh＝ρ_重gxH+ρ_轻g(1-x)H，其中0＜x＜1、0＜ρ'＜1；换算后计算出虹吸口高度h＝(x+ρ'-ρ'x)H。

本发明对预分离罐内部结构做特殊设计，分离液和离心机出口至预分离罐采用管口相较于其他管口为并联式，尽量保证挡板之间的距离来保证分离液的静置时间，分离液通过插入管直接进入预分离罐底部，消除从卧罐顶部直接进入引起的静电，同时避免造成液面波动；本发明预分离罐内设计两块挡板，第一块挡板靠近插入管位置，另一块挡板靠近重组分集结包一侧，主要用来隔离分离轻重组分。设计的带搅拌立罐顶部预留有罐底入管口，目的用于破乳剂加料系统；基于大气腿的原理，通过系统压力平衡计算与自动控制设置，可实现破乳剂加料预配制过程与大气相通的零压力设计，安全与操作便利性得到极大的提高；设计的通过物理力的挤压破乳装置具备易更换填料的特点，可根据不同的液相选择适合的填料进行破乳。

本发明同时提供了上述非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统在工况多变的轻组分深度分离、工况多变的重组分深度分离、或工况多变的轻/重组分同时深度分离中的应用。

本发明同时提供了上述非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统在氢化苯乙烯类热塑性弹性体产品纯化中的应用。尤其是在纯化环节使用到的水萃取法脱离子过程中的应用，使萃取过程分离处的溶剂相、水相及中间过渡乳化相经过本发明后能完成连续、自动的高精度可靠分离，完成全溶剂回收、低COD值废水排放目标。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明对进料组分比例无要求，将破乳和分离相结合，具有自控程度高、操作稳定性强的特点，同时所需占地面积较小、设备一次投资成本低、运行经济效益显著，除此外处理出来的具备回收价值的物料，可实现完成回收；

(2)离心机可根据需要分离出高纯度轻组分或重组分，经系统设计的未分离彻底的组分，循环破乳后再次进入预分离罐参与预分离，实现组分彻底分离；

(3)本发明能在充分保证分离精度的前提下大幅度降低离心机运行要求，可完全简化离心机的设计，大幅度降低设备成本，提高运行可靠性，根据系统设计仅要求一侧出口合格即可，另一侧出口物料可进入装置进行循环处理。

附图说明

图1是本发明预分离罐的结构示意图；

图2是本发明进料组分与进料量均不稳定工况下对轻组分一侧有较高分离要求的工艺流程图；

图3是本发明进料组分与进料量均不稳定工况下对重组分一侧有较高分离要求的工艺流程图；

图4是本发明进料组分与进料量均不稳定工况下对轻、重组分均有较高分离要求的工艺流程图；

图5是离心机比重环的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明作进一步说明，但发明的保护范围并不限于此。本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或者替换均应属于本发明所要求的保护范围。

预分离卧罐设计计算

本发明预分离卧罐设备尺寸根据所需停留时间与最大进料量做计算，保证挡板侧有效体积大于停留时间与最大进料量的乘积；虹吸口计算基于伯努利方程式静压力计算原理，预分离卧罐结构如图1所示。

设计虹吸高度为h，预分离罐第二挡板为H，两组分界面层所在位置处于第二挡板高度的百分比位x；轻密度为ρ_轻、重组分密度为ρ_重、相对密度ρ'＝ρ_轻÷ρ_重。正常虹吸工作设计高度方程式：则ρ_重gh＝ρ_重gxH₊ρ_轻g(1-x)H，其中0＜x＜1、0＜ρ'＜1；经换算后可计算出虹吸高度h＝(x+ρ'-ρ'x)H。

比如在环己烷与水的分离过程中，控制分离界面在挡板50％处时，可计算出虹吸高度为第二挡板高度的0.89倍。相比于目前工艺固定的虹吸口，本发明根据回收轻重组分不同，可通过灵活调整虹吸口高度来保证分离液中轻重相在卧罐内静置分层时间，从而使分层更加彻底，比如需要回收轻组分时，则需要上层轻组分需要更长时间静置，故可适当降低虹吸口高度。

实施例1

工况多变的轻组分深度分离

参照图1，图2，图5，一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统，所述系统包括预分离罐1、轻组分收集罐2、重组分收集罐3、挤压破乳装置4、离心机5和回收罐6，所述预分离罐1为卧罐结构，轻组分收集罐2、重组分收集罐3为立罐结构，所述离心机为三相离心机。所述三相离心机5与循环罐7相连通，所述循环罐7与预分离罐1相连通；所述预分离罐1与分离液进管8相连通，所述分离液进管8、循环罐7分别通过相应的插入管伸入至预分离罐底部，通过插入管直接进入预分离卧罐底部，消除从预分离卧罐顶部直接进入引起的静电，同时避免造成液面波动；循环罐7相应的插入管与分离液进管8相应的插入管之间沿纵向平行设置，保证挡板之间的距离来保证分离液的静置时间。

所述预分离罐1内设有第一挡板9和第二挡板10，所述第一挡板9靠近插入管位置，第二挡板10靠近重组分集结包一侧；所述第一挡板9和第二挡板10高度相同，高度为1500mm；第一挡板9包括上部板和下部板，所述上部板为无孔板结构，下部板为多孔板结构，多孔板可以起到缓流的作用；所述上部板与下部板采用螺栓连接，方便后期进釜作业清理和控制挡板高度；所述第二挡板10为无孔板结构，可以用来隔离分离轻重组分。所述预分离罐通过虹吸管13与重组分收集罐3相连通。

所述预分离罐1分别与轻组分收集罐2、重组分收集罐3相连通，所述轻组分收集罐2带有搅拌装置，重组分收集罐3不带搅拌装置，带搅拌的轻组分收集罐2顶部预留有罐底入管口，用于破乳剂加料；所述轻组分收集罐2与挤压破乳装置4相连通，所述挤压破乳装置4与三相离心机5相连通，所述三相离心机5与回收罐6相连通；所述重组分收集罐3与循环罐7相连通；所述轻组分收集罐2、回收罐6分别与系统回收装置相连通；所述三相离心机5与离心机渣罐11相连通。

所述三相离心机内设有比重环12，根据装置的处理量和对轻相要求，所述比重环的内直径控制在90～110mm；经过特别设计的比重环，离心机模糊物理界面截取时向目标分离侧倾斜保证分离精度，在此设计下三相离心机即使发生运行工况的变化亦不会出现分离精度的问题、不会出现另一侧跑料的环境污染问题。

本实施例中选取环己烷、水、分散剂系统的分离(在氢化苯乙烯类热塑性弹性体产品纯化中的应用)，其中环己烷与水存在部分的乳化，环己烷组分比例在20％～80％范围内波动、中间值假定50％、相对密度0.78，总进料量0.5～5t/h、中间值假定3t/h，分散剂作用下水部分乳化进入环己烷轻组分，经测试的环己烷与水的乳化中间态相对密度0.79～0.85；目标实现环己烷的深度分离后可回收、污水达标排放；本实施例可将环己烷拓展至专利描述中所述轻组分、可将水拓展至专利描述中所述重组分，工艺流程如图2所示。

系统启用运行，先自循环罐7或分离液进管8(待分离液入口)注水至预分离罐1，待预分离罐1液位上涨至超过虹吸口高度时，虹吸形成重组分收集罐3见水完成预备过程。后按照正常处理过程自分离液进管8开始往预分离罐1进料完成待分离物料预分离过程。

设计预分离罐储料量15m³以确保充分的预分离时间。完成预分离的轻组分跨过挡板上沿进入轻组分收集罐2、重组分进虹吸后进入重组分收集罐3，根据虹吸计算，使必须完全集结的重组分才能进入重组分收集罐3，重组分收集罐3收集的水通过泵送至外界污水处理，设计泵输送能力达到最大进料时水含量最大值，即泵输送能力4t/h，后设计泵变频与重组分收集罐3液位自控关联，可完全处理进料工况复杂多变的状态导致重组分收集罐3分离水的变量。部分乳化的中间态在时间积累过程中会跨过挡板上沿进入轻组分收集罐2，轻组分收集罐2在搅拌下形成相对稳态组分，通过泵组经强制物理挤压破乳后送料进入三相离心机5，该送料泵设计时按照中间取值做适量放大，在此实施例中计算按照2～3t/h进料量进入三相离心机5分离；自控时按照下液位保护设计，低于控制下线轻组分收集罐2物料开始进入自循环状态，此时离心机处于湿待机状态，待轻组分收集罐2液位恢复至设定控制恢复液位时，重新进入正常工作，此举目的是在于最大限度保护离心机进料量稳定，能保证设备正常运行与轻相端稳定。同时该系统设计操作时也可以通过轻组分收集罐2液位的缓冲能力，让离心机处于20％±偏差进料范围波动，取轻组分物料时将轻相背压调高至轻相在波动范围上下限值时仍达到分离纯度要求值即可。

三相离心后的少量固体废弃物收集至固定容器定期处理。重组分及残留的少量难挤压破乳乳液收集进循环罐7，在搅拌下按照物料属性加入破乳剂，本实施例中典型的破乳剂如CaCl₂溶液完成进一步化学破乳过程后重新进入预分离罐1参与预分离。依次循环完成彻底的环己烷深度分离回收，同时外排的污水达到排放要求。

处理后环己烷中水值含量小于2％，污水COD低于2000ppm。

实施例2

工况多变的重分组深度分离实施操作

参照图1、图3、图5，一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统的其他结构参照实施例1，所述预分离罐1分别与轻组分收集罐2、重组分收集罐3相连通，所述轻组分收集罐2不带有搅拌装置，重组分收集罐3带有搅拌装置；所述重组分收集罐3与挤压破乳装置4相连通，所述挤压破乳装置4与三相离心机5相连通，所述三相离心机5与回收罐6相连通；所述轻组分收集罐2与循环罐7相连通；所述轻重组分收集罐3、回收罐6分别与系统回收装置相连通；所述三相离心机5与离心机渣罐11相连通。所述带搅拌的重组分收集罐3顶部预留有罐底入管口，用于破乳剂加料。

本实施例中选取环己烷、水、增容剂系统的分离，其中环己烷在增容剂作用下部分进入水相使污水无法达到外排条件；进料污水中水组分比例在20％～80％范围内波动、中间值假定50％，总进料量0.5～5t/h、中间值假定3t/h，增容剂作用下环己烷进入污水组分，经测试的环己烷与水的增溶中间态相对密度0.88～0.95；目标实现污水COD达标排放、环己烷回收；本实施例可将环己烷拓展至专利描述中所述轻组分、可将水拓展至专利描述中所述重组分，工艺流程如图3所示。

系统启用运行，先自循环罐7或分离液进管8(待分离液入口)注水至预分离罐1，待预分离罐1液位上涨至超过虹吸口高度时，虹吸形成，重组分收集罐3见水完成预备过程。后按照正常处理过程自待分离液入口开始往预分离罐1进料完成待分离物料预分离过程。

设计预分离卧罐储料量30～45m³以确保充分的预分离时间。完成预分离的轻组分环己烷完成集结富集后跨过挡板上沿进入轻组分收集罐2、重组分的水以及环己烷与水的中间过渡态经虹吸后进入重组分收集罐3。轻组分收集罐2收集的环己烷通过泵送至装置系统回收，设计泵输送能力达到最大进料时环己烷含量最大值，即泵输送能力4t/h，设计泵变频与B罐液位自控关联，可完全处理进料工况复杂多变的状态导致轻组分收集罐2分离环己烷的变量。部分增容的中间态在时间积累下，中间态的厚度增加在静压力作用下经虹吸管线进入重组分收集罐3，重组分收集罐3在搅拌下形成相对稳态组分。通过泵组经物理挤压强制分相后送料进入三相离心机5，该送料泵设计时按照中间取值做适量放大，在此实施例中计算按照2～3t/h进料量进入三相离心机5分离；自控时按照下液位保护设计，低于控制下线重组分收集罐3物料开始进入自循环状态，此时离心机处于湿待机状态，待重组分收集罐3液位恢复至设定控制恢复液位时，重新进入正常工作，此举目的是在于最大限度保护离心机5进料量稳定，能保证设备正常运行与重相端稳定。同时该系统设计操作时也可以通过重组分收集罐3液位的缓冲能力，让离心机处于20％±偏差进料范围波动，取重组分物料时将重相背压调高至重相在波动范围上下限值时仍达到分离纯度要求值即可。

三相离心后的少量固体废弃物收集至固定容器定期处理。轻组分环己烷及残留的少量难分离中间态收集进循环罐7，在搅拌下按照物料属性加入破乳剂，溶液完成进一步相分层过程后重新进入预分离罐1参与预分离。依此循环完成彻底的污水达标排放，同时实现环己烷回收。

实施例3

工况多变的轻、重组分深度分离实施操作

参照图1、图4、图5，一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统的其他结构参照实施例1，所述收集罐包括轻组分收集罐2和重组分收集罐3，所述轻组分收集罐2、重组分收集罐3内均设有搅拌器；所述预分离罐1分别与轻组分收集罐2、重组分收集罐3相连通，所述轻组分收集罐2与第一挤压破乳装置4-1相连通，所述第一挤压破乳装置4-1与第一离心机5-1相连通，所述第一离心机5-1与第一回收罐6-1相连通；所述重组分收集罐3与第二挤压破乳装置4-2相连通，所述第二挤压破乳装置4-2与第二离心机5-2相连通，所述第二离心机5-2与第二回收罐6-2相连通；所述第一离心机5-1、第二离心机5-2分别与循环罐7相连通；所述轻组分收集罐2、第一回收罐6-1、重组分收集罐3、第二回收罐6-2分别与系统回收装置相连通；所述第一离心机5-1、第二离心机5-2与相应的离心机渣罐相连通。带搅拌的轻组分收集罐2、带搅拌的重组分收集罐3顶部分别预留有相应的罐底入管口，用于破乳剂加料。

本实施例中选取环己烷、水、增容剂、分散剂共存系统的分离，其中水可部分乳化进环己烷、环己烷在增容剂作用下部分进入水相使污水无法达到外排条件。进料污水中水组分比例在20％～80％范围内波动、中间值假定50％，总进料量0.5～5t/h、中间值假定3t/h；分散剂作用下水部分乳化进入环己烷轻组分，经测试的环己烷与水的乳化中间态相对密度0.79～0.85；增容剂作用下环己烷进入污水组分，经测试的环己烷与水的增溶中间态相对密度0.88～0.95；两种中间态中间存在不明显过渡态。目标实现环己烷的深度分离后可回收、污水COD达标排放；本实施例可将环己烷拓展至专利描述中所述轻组分、可将水拓展至专利描述中所述重组分，工艺流程如图4所示。

系统启用运行，先自循环罐7或分离液进管8(待分离液入口)注水至预分离罐1，待预分离罐1液位上涨至超过虹吸口高度时，虹吸形成，重组分收集罐3见水完成预备过程。后按照正常处理过程自待分离液入口开始往预分离罐进料完成待分离物料预分离过程。

设计预分离罐储料量50～100m³以确保充分的预分离时间。完成预分离的轻组分环己烷、密度靠近环己烷的部分乳化环己烷-水过渡态跨过挡板上沿进入轻组分收集罐2；重组分水、密度靠近水的部分环己烷增容至水过渡态经虹吸后进入重组分收集罐3。轻组分收集罐2在搅拌下形成相对稳态组分，通过泵组经强制物理挤压破乳后送料进入三相离心机5-1，该送料泵设计时按照中间取值做适量放大，在此实施例中计算按照2～3t/h进料量进入三相离心机分离；重组分收集罐3在搅拌下形成相对稳态组分，通过泵组经强制挤压物理分相后送料进入三相离心机5-2，该送料泵设计时按照中间取值做适量放大，在此实施例中计算按照2～3t/h进料量进入三相离心机分离。自控时按照下液位保护设计，低于控制下线轻组分收集罐2/重组分收集罐3物料开始进入自循环状态，此时离心机处于湿待机状态，待轻组分收集罐2/重组分收集罐3罐液位恢复至设定控制恢复液位时，重新进入正常工作，此举目的是在于最大限度保护离心机进料量稳定，能保证设备正常运行与离心机目标分离端稳定。同时该系统设计操作时也可以通过轻组分收集罐2/重组分收集罐3液位的缓冲能力，让离心机处于20％±偏差进料范围波动，取各自轻、重组分物料时将轻、重相背压调高至重相在波动范围上下限值时仍达到分离纯度要求值即可。

三相离心后的少量固体废弃物收集至固定容器定期处理。轻、重组分及残留的少量难挤压破乳乳液收集进循环罐7，在搅拌下按照物料属性加入破乳剂，本实施例中典型的破乳剂如CaCl₂溶液完成进一步化学破乳及分相过程后重新进入预分离罐参与预分离。依次循环完成彻底的环己烷深度分离回收，同时外排的污水达标排放要求。

实施例4

润滑油部分乳化分离回收再利用

本实施例用于26号润滑油(含高分子改性助剂，调节润滑油粘度，润滑油进水后会加强水在润滑油中的乳化)进水乳化后的分离。设备运行过程中因密封问题导致水进入润滑油，时间积累后可看到明显的润滑油乳化状态，润滑油更换后收集的该部分乳化油进行静置分离后污水无法达到外排条件。进料润滑油中水组分比例在5％～10％范围内波动，总进料量0.5～5t/h；经测试的润滑油与水的乳化中间态相对密度0.66～0.88。本实施例设计工艺流程参照图2。

系统启用运行，先自循环罐7或分离液进管8(待分离液入口)注水至预分离罐1，先在预分离罐1内静置1小时将乳化液中有富集的油组分跨过挡板上沿。预分离卧罐储料量15m³，挡板高度x取0.3，得到虹吸高度为h＝0.8～0.825H，确保上层润滑油完全集结。完成预分离的润滑油跨过挡板上沿进入轻组分收集罐2、水进虹吸后进入重组分收集罐3。润滑油及部分乳化的中间态在时间积累下，中间态的厚度增加跨过挡板上沿进入轻组分收集罐2，轻组分收集罐2在搅拌下形成相对稳态组分，通过泵组经强制物理挤压破乳后送料进入三相离心机5，通过调整轻相相背压得到深度分离的回收润滑油进入回收罐6，重组分及残留的少量难挤压破乳乳液收集进循环罐7，本实施例中在循环罐7内加入典型的破乳剂DL32完成进一步化学破乳过程后重新进入与分离罐参与预分离。依次循环完成26号润滑油分离回收，同时外排的污水达到排放要求。

Claims (8)

1.一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统，其特征在于：所述系统包括预分离罐、收集罐、挤压破乳装置、离心机和回收罐，所述离心机与循环罐相连通，所述循环罐与预分离罐相连通；所述预分离罐与分离液进管相连通，所述分离液进管、循环罐分别通过相应的插入管伸入至预分离罐底部；所述预分离罐内设有第一挡板和第二挡板，所述第一档板靠近插入管位置，第二挡板靠近重组分集结包一侧；所述预分离罐通过虹吸管与重组分收集罐相连通；

所述收集罐包括轻组分收集罐和重组分收集罐，所述轻组分收集罐、重组分收集罐内均设有搅拌器；所述预分离罐分别与轻组分收集罐、重组分收集罐相连通，所述轻组分收集罐与第一挤压破乳装置相连通，所述第一挤压破乳装置与第一离心机相连通，所述第一离心机与第一回收罐相连通；所述重组分收集罐与第二挤压破乳装置相连通，所述第二挤压破乳装置与第二离心机相连通，所述第二离心机与第二回收罐相连通；所述第一离心机、第二离心机分别与循环罐相连通；所述轻组分收集罐、第一回收罐、重组分收集罐、第二回收罐分别与系统回收装置相连通；所述离心机与离心机渣罐相连通。

2.根据权利要求1所述非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统，其特征在于：所述第一挡板包括上部板和下部板，所述上部板为无孔板结构，下部板为多孔板结构；所述第二挡板为无孔板结构；所述上部板与下部板采用螺栓连接。

3.根据权利要求1所述非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统，其特征在于：循环罐相应的插入管与分离液进管相应的插入管之间沿纵向平行设置。

4.根据权利要求1所述非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统，其特征在于：所述离心机内设有比重环，所述比重环的内直径控制在90~110mm。

5.根据权利要求1所述非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统，其特征在于：所述预分离罐为卧罐结构，所述收集罐为立罐结构，所述离心机为三相离心机；带搅拌的轻组分收集罐、带搅拌的重组分收集罐顶部预留相应的罐底入管口。

6.根据权利要求1所述非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统，其特征在于：

虹吸口高度通过下式确定：

设计虹吸口高度为h，预分离罐第二挡板高度为H，两组分界面层所在位置处于第二挡板高度的百分比位x；轻密度为ρ_轻、重组分密度为ρ_重、相对密度ρ'=ρ_轻÷ρ_重；虹吸工作设计高度方程式：ρ_重gh=ρ_重gxH+ρ_轻g（1- x）H，其中0＜x＜1、0＜ρ'＜1；换算后计算出虹吸口高度h=（x+ρ'-ρ'x)H。

7.权利要求1~6所述任一种非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统在工况多变的轻组分深度分离、工况多变的重组分深度分离、或工况多变的轻/重组分同时深度分离中的应用。

8.根据权利要求7所述非稳态进料部分乳化的液-液两相分离系统的应用，其特征在于：用于氢化苯乙烯类热塑性弹性体产品的纯化。