CN115072965A - 闪蒸分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种闪蒸分离装置，适用于油泥等黏性半固体物料的闪蒸分离。闪蒸分离装置包括：罐体，罐体具有容纳空间以及与容纳空间连通的压力变送口，且罐体的顶端具有与容纳空间连通的进料口和出气口，罐体的底端具有与容纳空间连通的出料口；布料器，布料器设置在罐体的内部，且布料器相对出料口靠近进料口；蒸汽汽提管，蒸汽汽提管设置在罐体的内部；搅拌器，搅拌器的搅拌桨位于罐体的内部。本发明解决了现有技术中油泥闪蒸分离效果不佳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油泥闪蒸设备领域，具体而言，涉及一种闪蒸分离装置，适用于油泥等黏性半固体物料的闪蒸分离。
背景技术
含油污泥(简称油泥)水热-闪蒸处理是将油泥在密闭反应釜内，在一定温度、压力条件下密闭对油泥加热，通过一系列物理化学作用，使得油泥絮体破解，部分有机质发生氧化，从而改变油泥中水的赋存状态，增强油泥脱水性能，实现油泥的脱稳减量和轻质油回收的方法。油泥在完成水热反应后，需要对处于高压状态的油泥进行泄压闪蒸，使得油泥中水和部分轻质油挥发到气相，促进油泥的脱水和脱油，而闪蒸油气经冷凝和分水可回收轻质油类。
闪蒸分离装置是含油污泥水热-闪蒸处理过程中的重要设备，其功能应满足油泥能在容器内充分泄放压力，促进油泥中水分与油气挥发，能实现闪蒸气与固体泥料的分离，具有压力、液位、温度等物理参数监测，方便自动控制，带有压力异常泄放措施，保证运行安全。目前，CN208762396提供了一种热水解闪蒸分离装置及热水解系统，其在热水解反应罐与气液分离罐之间通过管道连通，并设有用于调控热水解反应罐释压过程的释压阀。CN206823210提供了一种复合式闪蒸器，闪蒸器内中部设有分隔板，上腔室为闪蒸腔，下腔室为蒸汽曝气腔，实现将闪蒸和曝气的功能集成到了同一台容器内；CN202322584提供一种可热回收的水热闪蒸装置，其在顶部闪蒸汽出口带有蒸汽喷射装置，利用另一路高温蒸汽带出闪蒸气，从而降低闪蒸装置操作压力，同时混合后蒸汽作为水热反应使用。
但是，含油污泥具有较高的油含量，一般在5％～20％，在水热处理后的闪蒸过程应充分促进油气从泥相中闪蒸至气相。同时，一部分油泥其重质有机质(如胶质、沥青质等)含量较高，粘度较大，突然闪蒸降温，流动性变差，普通闪蒸装置存在油泥闪蒸分离效果差，在闪蒸罐易积料、堵塞，需要定期清洗，不利于设备长周期运行。现有技术中，适合于半固态状油泥的闪蒸处理设备未见报导，改善油泥闪蒸时流动轨迹分布与加入蒸汽汽提，是提高油泥闪蒸分离效果的有力途径。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种适用于半固态油泥物料的闪蒸分离装置，以提高油泥闪蒸分离效果，促进轻质油回收，减少底部结垢。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种闪蒸分离装置，包括：罐体，罐体具有容纳空间，罐体的顶端具有与容纳空间连通的进料口和出气口，罐体的底端具有与容纳空间连通的出料口；布料器，布料器设置在罐体的内部，且布料器位于进料口下部附近；蒸汽汽提管，蒸汽汽提管设置在罐体的内部，蒸汽出口位于罐底；搅拌器，搅拌器的搅拌桨位于罐体的内，其轴布置于底部中心；设有温度、液位、压力监测以及超压安全泄放设施。
进一步地，布料器呈伞形，位于进料口下部靠近进料口位置，且布料器的截面面积沿靠近出料口的方向增大。
进一步地，闪蒸分离装置还包括隔板，隔板设置在罐体的内部，隔板的一端与罐体的顶部封头内壁连接，垂直于闪蒸罐筒体径向，且进料口、布料器一端与出气口一端分别位于隔板的两侧。
进一步地，闪蒸分离装置还包括压力监测口与压力安全阀，压力监测口在与罐体容纳空间连通的压力变送口处，压力安全阀安装在罐体的封头的压力安全泄放口处。
进一步地，蒸汽汽提管呈倒U型，蒸汽出口靠近罐底部。
进一步地，闪蒸分离装置还包括液位计，用于监测罐内料位。
进一步地，闪蒸分离装置还包括至少两个温度检测装置接管，闪蒸分离装置的高度方向的两端分别设置有至少一个温度检测装置接管，分别用于监测气相蒸汽和半固相油泥的温度。
进一步地，闪蒸分离装置还包括压力变送器，压力变送器设置在顶部封头适当位置。
进一步地，闪蒸分离装置还包括压力安全阀，压力安全阀设置在顶部封头适当位置。
进一步地，罐体包括顺次连接的：主体部；封头，封头远离主体部的一端具有进料口，主体部远离封头的一端具有锥形段，出料口设置在锥形段上，且搅拌器由锥形段的底端伸入到主体部的内部。
进一步地，搅拌器具有电机，电机设置在罐体的外部，且搅拌桨的一端伸出罐体并与电机驱动连接，其轴与锥形段中轴线重合。
进一步地，罐体的周向侧壁具有与罐体内部连通的人孔。
应用本发明的技术方案，本申请中的闪蒸分离装置包括罐体、布料器、蒸汽汽提管以及搅拌器。罐体具有容纳空间，罐体的顶端具有与容纳空间连通的进料口和出气口，罐体的底端具有与容纳空间连通的出料口；布料器设置在罐体的内部，且布料器相对出料口靠近进料口；蒸汽汽提管设置在罐体的内部；搅拌器的搅拌桨位于罐体的内部；分离装置设有温度、液位、压力监测以及超压安全泄放设施。
使用上述结构的闪蒸分离装置时，由于罐体的内部设置有蒸汽汽提管和搅拌器，所以能够对闪蒸后的泥浆进行蒸汽鼓泡汽提。而通过设置搅拌器则可以有效地防止物料粘附，并保证物料中的油气最大程度逸出。因此，通过蒸汽汽提装置和搅拌器的相互作用，可强化油泥受热并降低粘度，利用蒸汽汽提装置，进一步促使水分和轻质油类的蒸发至气相，同时也利用了乏气热量，使整个系统能耗降低。因此，本申请中的闪蒸分离装置有效地解决了现有技术中油泥闪蒸分离效果不佳的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一个具体实施例的闪蒸分离装置的结构示意图；以及
图2示出了图1的闪蒸分离装置的进料口和出气口的位置关系示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、罐体；11、压力变送口；12、进料口；13、出气口；14、出料口；15、主体部；16、封头；161、法兰；17、人孔；20、布料器；30、蒸汽汽提管；40、搅拌器；41、搅拌桨；42、电机；50、液位计；60、温度检测装置接管；70、隔板；80、压力安全泄放口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中油泥闪蒸分离效果不佳的问题，本申请提供了一种闪蒸分离装置。
如图1和图2所示，本申请中的闪蒸分离装置包括罐体10、布料器20、蒸汽汽提管30以及搅拌器40。
在本申请的一个具体实施例中，罐体10由封头16与主体部15组成，通过法兰161连接密封，具有容纳空间。
封头16设置与容纳空间连通的压力变送口11、进料口12、出气口13以及压力安全泄放口80；主体部15的底端具有与容纳空间连通的出料口14；布料器20设置在罐体10的内部，且布料器20相对出料口14靠近进料口12，即布料器20靠近进料口12的下部；蒸汽汽提管30设置在罐体10的内部，蒸汽出口靠近主体部15底部；搅拌器40的搅拌桨41位于罐体10的内部。
使用上述结构的闪蒸分离装置时，由于罐体10的内部设置有蒸汽汽提管30和搅拌器40，所以能够对闪蒸后的泥浆进行蒸汽鼓泡汽提。而通过设置搅拌器40则可以有效地防止物料粘附，并保证物料中的油气最大程度逸出。因此，通过蒸汽汽提装置和搅拌器40的相互作用，可强化油泥受热并降低粘度，利用蒸汽汽提装置，进一步促使水分和轻质油类的蒸发至气相，同时也利用了乏气热量，使整个系统能耗降低。因此，本申请中的闪蒸分离装置有效地解决了现有技术中油泥闪蒸分离效果不佳的问题。
并且，闪蒸分离装置还包括压力监测口与压力安全阀，压力监测口在与罐体10容纳空间连通的压力变送口11处，压力安全阀安装在罐体10的封头16的压力安全泄放口80处。
具体地，闪蒸分离装置还包括压力安全阀，在本申请的一个具体实施例中，压力安全阀设置在封头16的压力安全泄放口80处。
并且，闪蒸分离装置还包括压力监测装置，在本申请的一个具体实施例中，压力变送器设置在封头16压力变送口11处。
并且需要说明的是，通过监测罐体10内的压力，工艺自动调控后续闪蒸气引出速度和向闪蒸罐进料。并通过压力安全阀，当超压时，阀开进行蒸汽安全释放。
具体地，闪蒸分离装置还包括液位计50，用于监测罐内料位，在本申请的一个具体实施例中，液位计为磁翻板液位计，液位计50设置在罐体10的外侧，且液位计50的两端设有支管伸入罐体10的内部并与容纳空间连通。并且，闪蒸分离装置还包括至少两个温度检测装置接管60，闪蒸分离装置的高度方向的两端分别设置有至少一个温度检测装置接管60，以连接温度检测装置，并分别用于监测气相蒸汽和半固相油泥的温度。在本申请的一个具体实施例中，温度检测装置是热电偶，并且两个热电偶分别监测泥浆温度和闪蒸油气温度。而通过液位计50监测罐体10内泥浆液位。利用温度和液位反馈数据，实现罐体10的进料与排料控制。
具体地，布料器20呈伞形，且布料器20的截面面积沿靠近出料口14的方向增大。通过这样设置，可使油泥在下料过程中均匀铺散为泥膜，促进油泥均匀分散，提高油泥与空间的接触面积，提高闪蒸效果。在本申请的一个具体实施例中，布料器20可以通过支撑杆分别与封头16的内侧壁和隔板70进行焊接，保证结构稳定性。
具体地，罐体10包括顺次连接的主体部15和封头16。封头16远离主体部15的一端具有进料口12，主体部15远离封头16的一端具有锥形段，出料口14设置在锥形段上，且搅拌器40由锥形段的底端伸入到主体部15的内部，其轴与锥形段中轴线重合。
具体地，闪蒸分离装置还包括隔板70，隔板70设置在罐体10的内部，隔板70的一端与罐体10的顶部内壁焊接，并垂直于封头16径向，进料口12与布料器20的一端与出气口13一端分别位于隔板70的两侧。通过这样设置，能够有效地防止下料过程中物沫被闪蒸气夹带，由出气口13进入后续冷凝系统，污染后续系统。
具体地，罐体10的周向侧壁具有与罐体10内部连通的人孔17。通过这样设置，可以方便操作人员停机检修时进入到罐体10的内部。
具体地，蒸汽汽提管30呈倒U型，蒸汽出口靠近罐底部。需要说明的是，在本申请的一个具体实施例中，罐体10的底部具有蒸汽入口，并且由蒸汽入口流通的蒸汽含有水热泄压乏汽，通过将蒸汽汽提管30设置成倒U型，并使蒸汽汽提管30贴罐体10内部布置，使蒸汽汽提管30的末端喷嘴斜向下插入泥浆内，通过外接阀控，实现蒸汽沿倒U型蒸汽汽提管30进入罐体10内的泥料中，对闪蒸后泥浆进行蒸汽鼓泡汽提。采用倒U型蒸汽汽提管30可在罐体10内和蒸汽管路压力发生变化时，形成液位差，有效防止泥浆物料压入蒸汽入口管道，损害蒸汽阀和管路。
在本申请的一个具体实施例中，搅拌器40具有电机42，电机42设置在罐体10的外部，且搅拌桨41的一端伸出罐体10并与电机42驱动连接。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、有效地解决了现有技术中油泥闪蒸分离效果不佳的问题；
2、结构简单，性能稳定；
3、采用倒U型蒸汽汽提管紧贴罐内壁布置，在实现蒸汽通入的同时，可形成液位差，在罐题内和蒸汽管路压力发生变化时，有效防止泥浆物料压入蒸汽入口管道，损害蒸汽阀和管路。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种闪蒸分离装置，其特征在于，包括：
罐体(10)，所述罐体(10)具有容纳空间，且所述罐体(10)的顶端具有与所述容纳空间连通的进料口(12)和出气口(13)，所述罐体(10)的底端具有与所述容纳空间连通的出料口(14)；
布料器(20)，所述布料器(20)设置在所述罐体(10)的内部，且所述布料器(20)靠近所述进料口(12)下部靠近进料口(12)位置；
蒸汽汽提管(30)，所述蒸汽汽提管(30)设置在所述罐体(10)的内部，所述蒸汽汽提管(30)的蒸汽出口靠近罐底部；
搅拌器(40)，所述搅拌器(40)的搅拌桨(41)位于所述罐体(10)的内部。
2.根据权利要求1所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述布料器(20)呈伞形，且所述布料器(20)的截面面积沿靠近所述出料口(14)的方向增大。
3.根据权利要求1所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述闪蒸分离装置还包括液位计(50)。
4.根据权利要求1所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述闪蒸分离装置还包括至少两个温度检测装置接管(60)，所述闪蒸分离装置的高度方向的两端分别设置有至少一个所述温度检测装置接管(60)。
5.根据权利要求1所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述闪蒸分离装置还包括压力监测口与压力安全阀，所述压力监测口在与罐体(10)容纳空间连通的压力变送口(11)处，压力安全阀安装在所述罐体(10)的封头(16)的压力安全泄放口(80)处。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述罐体(10)包括顺次连接的：
主体部(15)；
封头(16)，所述封头(16)通过法兰(161)与主体部(15)连接密封；所述封头(16)具有进料口(12)，所述主体部(15)远离所述封头(16)的一端具有锥形段，所述出料口(14)设置在所述锥形段上，且所述搅拌器(40)由所述锥形段的底端伸入到所述主体部(15)的内部，其轴与锥形段中轴线重合。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述闪蒸分离装置还包括隔板(70)，所述隔板(70)设置在所述罐体(10)的内部，所述隔板(70)的一端与所述罐体(10)的顶部内壁连接，并垂直于封头(16)径向，进料口(12)与出气口(13)一端分别位于隔板(70)的两侧。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述罐体(10)的周向侧壁具有与所述罐体(10)内部连通的人孔(17)。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述蒸汽汽提管(30)呈倒U型。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的闪蒸分离装置，其特征在于，所述搅拌器(40)具有电机(42)，所述电机(42)设置在所述罐体(10)的外部，且所述搅拌桨(41)的一端伸出所述罐体(10)并与所述电机(42)驱动连接。
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2021
- 2021-03-10 CN CN202110266785.7A patent/CN115072965A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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