CN112875967A - 一种用于地沟油预处理的油水分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地沟油预处理的油水分离装置，包括罐体、上隔板、中隔板、下隔板及安装隔板，上隔板上设有溢油板，溢油板与罐体之间空间形成溢油槽；位于溢油板内的上隔板上设有过油孔；安装隔板与中隔板之间设有环形隔板，环形隔板与罐体之间空间形成进料室；环形隔板、安装隔板及中隔板之间空间形成稳流分离室；安装隔板与下隔板之间设有整流网孔板，整流网孔板与罐体之间空间形成整流室；整流网孔板内空间形成油水分离室；安装隔板上沿周向间隔设有出料口；稳流分离室内固定有稳流分离斜管；位于油水分离室底部的下隔板上设有过水孔；集水区底部的罐体上连接有排水管。本发明具有结构紧凑，油水分离精度与效率高，分离效果好等优点。

Description

一种用于地沟油预处理的油水分离装置

技术领域

本发明涉及地沟油预处理技术领域，尤其是涉及一种用于地沟油预处理的油水分离装置。

背景技术

“地沟油问题”是当今主要的社会问题之一。尤其是大量地沟油，经过简单处理后重返人们餐桌的现象，严重威胁了老百姓的食品安全。实际上地沟油也是一种资源，是可以加以回收、利用的。

目前为止，地沟油最理想的应用就是制备生物柴油，利用地沟油为原料来生产生物柴油除了价格便宜、原料易得外，还对综合治理地沟油非常有利，经济效益也非常可观。但是地沟油往往品质很差，内含很多杂质，需要进行除杂、脱胶、脱盐、除水、脱色等预处理才能进行利用。其中，脱盐主要是将地沟油中含有的水溶性金属盐类加以清除，地沟油中含有的水溶性金属盐类是生物柴油制备过程中导致转酯化过程易结垢、引起加氢催化剂失活的主要原因之一。

将地沟油与热水进行混合洗涤是对地沟油进行脱盐的一种常用方法，具体步骤为：将地沟油与热水混合使水溶性金属盐类溶于水中，破乳后再通过油、水分离的方法脱除水分，实现脱除地沟油中水溶性金属盐类的目的。

现在对地沟油进行油水分离一般采用油水分离器（重力分离技术），例如，申请公布号CN105925381A，申请公布日2016.09.07的中国专利公开了一种地沟油高值化利用方法，包括原料地沟油的净化预处理、地沟油的催化裂解及产物的分离精制；原料地沟油通过澄清池、过滤器、热水洗涤、破乳脱盐脱水净化预处理，再与反应产物换热后进入反应器进行催化裂解反应，经分离器及废热回收后获得燃料柴油、汽油及轻烃气体等产物。但是现有的油水分离器普遍存在分离精度与效率低、分离效果差等问题，制约了地沟油的回收利用。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的油水分离器分离精度与效率低、分离效果差的问题，提供了一种结构紧凑，操作方便，运行稳定，运行成本低，连续处理量大，油水分离精度与效率高，分离效果好的用于地沟油预处理的油水分离装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于地沟油预处理的油水分离装置，包括罐体、上隔板、中隔板及下隔板，所述上隔板、中隔板及下隔板将罐体内部空间从上往下分隔为出油区、集油区、分离区及集水区，所述上隔板上设有环形的溢油板，所述溢油板、上隔板及罐体之间的空间形成溢油槽，所述溢油槽的外侧槽壁上设有排油口；位于溢油板内的上隔板上设有过油孔；所述分离区内设有安装隔板，所述安装隔板与中隔板之间设有环形隔板，所述环形隔板、罐体、安装隔板及中隔板之间的空间形成进料室；环形隔板、安装隔板及中隔板之间的空间形成稳流分离室；所述进料室连接有进料管；安装隔板与下隔板之间设有环形的整流网孔板，所述整流网孔板、罐体、安装隔板及下隔板之间的空间形成整流室；整流网孔板、安装隔板及下隔板之间的空间形成油水分离室；位于进料室底部的安装隔板上沿周向间隔设有若干出料口；所述稳流分离室内固定有若干稳流分离斜管，所述稳流分离斜管的上、下两端分别与集油区、油水分离室相连通；位于油水分离室底部的下隔板上设有过水孔；所述集水区底部的罐体上连接有排水管。本发明设计了一种利用分离技术的油水分离装置，通过上隔板、中隔板及下隔板将罐体内部空间分隔成不同的功能区域进行油水分离，结构紧凑；本发明中的油水混合物罐体中部进料，经进料管进入进料室并沿着环形隔板前进从而在进料室内形成层流，避免乳化现象的产生，有利于提高油水分离的效率；进料室内的油水混合物经出料口折回向下进入整流室进行缓冲，降低油水混合物的流速，从而有利于油水混合物在稳流分离室内发生快速分离；整流网孔板上均匀设有通孔，油水混合物流经整流网孔板流入油水分离室，整流网孔板对油水混合物起到再分布及缓冲的作用，为油水两相充分分离提供了稳定的层流条件，使油水混合物在油水分离室内能很快达到稳定状态，有利于油水混合物在重力作用下于油水分离室内发生快速分离，大大提高油水分离效率；油水分离室内的上层油相向上进入稳流分离斜管进行二次分离，稳流分离斜管能稳定油相，延长油水分离时间，促进油相中的细小水滴聚并形成大水滴而沉降分离，减少油相中细小水滴的夹带量，从而提高油水分离精度及效果；油水分离室内的下层水相则经过水孔下沉至集水区集中，经排水管排出；从稳流分离斜管上端流出的油相进入集油区集中后，经过油孔从溢油板溢入溢油槽中，最后从排油口排出，出油平稳。本发明的油水分离装置结构紧凑，通过各结构之间的相互配合能对油水混合物进行缓冲、稳流及多次沉降分离，从而实现油水混合物的快速分离，且分离精度与效果好。

作为优选，所述集油区内设有固定隔板，所述固定隔板上设有若干进油孔，固定隔板与上隔板之间固定有若干集油筒，所述集油筒呈圆台状结构，集油筒上端与上隔板固定连接，且集油筒上端的开口与过油孔相连通，集油筒下端与固定隔板固定连接，且集油筒下端的开口与进油孔相连通。集油区中的油相通过集油筒进入溢油槽，出油时不会影响/扰动集油区中的油相，同时使得出油方向与水相沉降方向相反，避免油相中夹带水相进入溢油槽，有利于提高分离效果。

作为优选，所述稳流分离斜管为圆管，稳流分离斜管的内壁上沿周向设有若干纵向的稳流槽，所述稳流槽为弧形槽。在同样周长情况下，圆的面积最大，因此，本发明中的稳流分离斜管为圆管，油相通过时过流面积大，流速稳定，具有较好的分离条件；稳流槽既能增加过流面积，又能降低雷诺数，减少油相的扰动，从而保证分离效果。

作为优选，所述稳流分离斜管与水平成30~60°的角度。

作为优选，所述过水孔的下侧固定有沉水管，所述沉水管上端开口与过水孔连通，沉水管下端开口与集水室连通，沉水管内设有聚油浮管。水相通过沉水管下沉至集水区中，聚油浮管位于沉水管内并能浮在水相中，聚油浮管采用亲油材料制成，当水相下沉通过沉水管时，水相中的细小油滴会聚结在聚油浮管上形成油滴，后续到达的细小油滴通过碰撞融入油滴使得油滴逐渐变大，最后在密度差作用下向上流动脱离聚油浮管上浮至油水分离室内进行重新分离，从而提高分离效果；聚油浮管能在水相中上下运动，有利于油滴脱离聚油浮管。

作为优选，所述聚油浮管包括浮管及连接柱，所述连接柱位于浮管内，连接柱与浮管之间沿周向间隔固定有若干纵向的聚油肋板，所述聚油肋板表面粗糙。聚油肋板面积较大，水相从聚油肋板之间通过时能与具有肋板充分接触，聚油效果好。

作为优选，所述罐体外设有蒸汽加热夹套，所述蒸汽夹套上部设有蒸汽管，蒸汽夹套下部设有冷凝水管。加热可加速油滴的上浮、分离速率，有助于提高分离效率与效果，因此本发明在管体外设置蒸汽夹套，通过蒸汽对罐体进行加热以提高分离效率与效果。

作为优选，所述进料室内设有除泡丝垫。除泡丝垫用于去除油水混合物中的气泡及泡沫，避免影响油水分离效率与效果。

作为优选，所述整流室内罐体与下隔板之间的转角处设有圆角导流部。圆角导流部起到导向作用，将油水混合物直接导向整流网孔板，避免油水混合物折回向上产生紊流，降低装置的油水分离效率。

作为优选，所述罐体底部固定有支脚。

因此，本发明具有如下有益效果

（1）通过各结构之间的相互配合能对油水混合物进行缓冲、稳流及多次沉降分离，不仅能实现油水混合物的快速分离，而且分离精度与效果好；

（2）：结构紧凑，操作方便，运行稳定，运行成本低，连续处理量大。

附图说明

图1是本发明的一种剖视图。

图2 是上隔板的一种俯视图。

图3是固定隔板的一种俯视图。

图4是安装隔板的一种俯视图。

图5是稳流分离斜管的一种断面图。

图6是沉水管的一种连接示意图。

图7是聚油浮管的一种俯视图。

图中：罐体1，上隔板2，中隔板3，下隔板4，出油区5，集油区6，集水区7，溢油板8，排油口10，溢油槽9，过油孔11，安装隔板12，环形隔板13，进料室14，稳流分离室15，整流网孔板16，整流室17，油水分离室18，出料口19，稳流分离斜管20，过水孔21，排水管22，固定隔板23，进油孔24，集油筒25，稳流槽26，沉水管27，浮管28，连接柱29，聚油肋板30，蒸汽加热夹套31，蒸汽管32，冷凝水管33，除泡丝垫34，圆角导流部35，支脚36，进料管37，放空管38。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，包括罐体1、上隔板2、中隔板3及下隔板4，罐体顶部连有放空管38，罐体底部固定有支脚36，罐体外设有蒸汽加热夹套31，蒸汽夹套上部设有蒸汽管32，蒸汽夹套下部设有冷凝水管33，上隔板、中隔板及下隔板将罐体内部空间从上往下分隔为出油区5、集油区6、分离区及集水区7，上隔板上固定有环形的溢油板8，溢油板、上隔板及罐体之间的空间形成溢油槽9，溢油槽的外侧槽壁上设有排油口10；位于溢油板内的上隔板上设有过油孔11（如图2所示），集油区内固定有固定隔板23，固定隔板上开有若干进油孔24（如图3所示），固定隔板与上隔板之间固定有若干集油筒25，集油筒呈圆台状结构，集油筒上端与上隔板固定连接，且集油筒上端的开口与过油孔相连通，集油筒下端与固定隔板固定连接，且集油筒下端的开口与进油孔相连通；分离区内设有安装隔板12，安装隔板与中隔板之间固定有环形隔板13，环形隔板、罐体、安装隔板及中隔板之间的空间形成进料室14，进料室内设有除泡丝垫34；环形隔板、安装隔板及中隔板之间的空间形成稳流分离室15；进料室连接有进料管37；安装隔板与下隔板之间设有环形的整流网孔板16，整流网孔板、罐体、安装隔板及下隔板之间的空间形成整流室17，整流室内罐体与下隔板之间的转角处固定有圆角导流部35；整流网孔板、安装隔板及下隔板之间的空间形成油水分离室18；位于进料室底部的安装隔板上沿周向间隔设有若干出料口19（如图4所示）；稳流分离室内固定有若干稳流分离斜管20，稳流分离斜管为圆管，稳流分离斜管的内壁上沿周向开有若干纵向的稳流槽26（如图5所示），稳流槽为弧形槽，稳流分离斜管与水平成45°的角度，稳流分离斜管的上、下两端分别与集油区、油水分离室相连通；位于油水分离室底部的下隔板上开有过水孔21，过水孔的下侧固定有沉水管27（如图6所示），沉水管上端开口与过水孔连通，沉水管下端开口与集水室连通，沉水管内设有聚油浮管，聚油浮管包括浮管28及连接柱29（如图7所示），连接柱位于浮管内，连接柱与浮管之间沿周向间隔固定有若干纵向的聚油肋板30，聚油连接肋板表面粗糙；集水区底部的罐体上连接有排水管22。

本发明的运行过程为：油水混合物沿罐体中部的进料管进入进料室，沿着环形隔板前进从而在进料室内形成层流；进料室内的油水混合物经出料口折回向下进入整流室进行缓冲后，在圆角导流部的导向作用下经整流网孔板流入油水分离室；油水混合物在油水分离室内很快达到稳定状态并进行快速分离；油水分离室内的上层油相向上进入稳流分离斜管进行二次分离，油相中的细小水滴在稳流分离斜管内聚并形成大水滴而沉降落至油水分离室内重新进行分离，油相则上浮从稳流分离斜管上端流出进入集油区集中，通过集油筒集中进入出油区，经溢油板进入溢油槽从排油口排出；油水分离室内的下层水相则经过沉水管下沉至集水区集中，经排水管排出，在通过沉水管的过程中，水相中的细小油滴会聚结在聚油浮管中的聚油肋板上形成油滴，后续到达的细小油滴通过碰撞融入油滴使得油滴逐渐变大，最后在密度差作用下向上流动脱离聚油浮管上浮至油水分离室内进行重新分离。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，包括罐体（1）、上隔板（2）、中隔板（3）及下隔板（4），所述上隔板、中隔板及下隔板将罐体内部空间从上往下分隔为出油区（5）、集油区（6）、分离区及集水区（7），所述上隔板上设有环形的溢油板（8），所述溢油板、上隔板及罐体之间的空间形成溢油槽（9），所述溢油槽的外侧槽壁上设有排油口（10）；位于溢油板内的上隔板上设有过油孔（11）；所述分离区内设有安装隔板（12），所述安装隔板与中隔板之间设有环形隔板（13），所述环形隔板、罐体、安装隔板及中隔板之间的空间形成进料室（14）；环形隔板、安装隔板及中隔板之间的空间形成稳流分离室（15）；所述进料室连接有进料管（37）；安装隔板与下隔板之间设有环形的整流网孔板（16），所述整流网孔板、罐体、安装隔板及下隔板之间的空间形成整流室（17）；整流网孔板、安装隔板及下隔板之间的空间形成油水分离室（18）；位于进料室底部的安装隔板上沿周向间隔设有若干出料口（19）；所述稳流分离室内固定有若干稳流分离斜管（20），所述稳流分离斜管的上、下两端分别与集油区、油水分离室相连通；位于油水分离室底部的下隔板上设有过水孔（21）；所述集水区底部的罐体上连接有排水管（22）。

2.根据权利要求1所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述集油区内设有固定隔板（23），所述固定隔板上设有若干进油孔（24），固定隔板与上隔板之间固定有若干集油筒（25），所述集油筒呈圆台状结构，集油筒上端与上隔板固定连接，且集油筒上端的开口与过油孔相连通，集油筒下端与固定隔板固定连接，且集油筒下端的开口与进油孔相连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述稳流分离斜管为圆管，稳流分离斜管的内壁上沿周向设有若干纵向的稳流槽（26），所述稳流槽为弧形槽。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述稳流分离斜管与水平成30~60°的角度。

5.根据权利要求1所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述过水孔的下侧固定有沉水管（27），所述沉水管上端开口与过水孔连通，沉水管下端开口与集水室连通，沉水管内设有聚油浮管。

6.根据权利要求5所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述聚油浮管包括浮管（28）及连接柱（29），所述连接柱位于浮管内，连接柱与浮管之间沿周向间隔固定有若干纵向的聚油肋板（30），所述聚油连接肋板表面粗糙。

7.根据权利要求1所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述罐体外设有蒸汽加热夹套（31），所述蒸汽夹套上部设有蒸汽管（32），蒸汽夹套下部设有冷凝水管（33）。

8.根据权利要求1所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述进料室内设有除泡丝垫（34）。

9.根据权利要求1所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述整流室内罐体与下隔板之间的转角处设有圆角导流部（35）。

10.根据权利要求1所述的一种用于地沟油预处理的油水分离装置，其特征在于，所述罐体底部固定有支脚（36）。

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