CN115445248A - 一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，包括罐体、翅片管组、超声波发生器接口、电极板组、出油口、进油口和出水口，所述翅片管组安装于所述罐体内中上部，所述超声波发生器接口位于所述翅片管组上方的所述罐体上，用于放入超声波发生器，所述电极板组安装于所述罐体内并位于所述翅片管组上方，所述进油口和所述出水口分别位于所述罐体的底部，所述出油口位于所述罐体的顶部。首先由所述翅片管组对所述罐体内的污油进行快速加热破乳，然后利用超声波对不同流体介质的位移效应和碰撞，最后一步进行电场破乳。发挥各种破乳技术的优势所在，真正实现污油的快速、深度脱水，相较于传统的单一技术，污油处理效率可提高15％以上。
Description
技术领域
本发明设计属于污油处理装置的设计技术领域，具体涉及一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置及其处理方法。
背景技术
污油中含有的固体物、胶质、沥青质、某些盐类、表面活性物质、环烷酸等是天然乳化剂，它们使污油极易形成乳化液，为脱水带来困难。故要回收污油，首先应使污油乳化液破乳，使污油脱盐、脱水。目前最常用的处理装置为热沉降罐，处理周期长、效率高，无法实现快速脱水。
加热破乳法是将污油加热到一定温度，将物料进行蒸馏分离，从而实现油水分离。其缺点是能耗较高、无法处理细微杂质。但其原理简单，且根据经验，破乳对温度最为敏感，故将加热破乳作为第一步破乳手段，可有效提高后续超声波破乳和电破乳的破乳效果。
超声法主要是利超声波对不同流体介质的位移效应和碰撞，污油在超声作用下发生振动，不同粒径的水滴在振动时发生聚结形成大水滴，大水滴在重力作用下发生沉降，从而实现油水分离。超声法优点是处理迅速、效率高，对粘连杂质效果好。
电场破乳脱水主要借助于高压电场下的偶极聚结、电泳和介电泳等力的作用，使分散相中的微小水滴聚结为大水滴，在重力作用下发生沉降，从而实现油水分离。影响电脱水效率的主要因素是电场类型(常用的电场有直流、交流、直-交流、脉冲电场)和场强。该方法效率高，可去除顽固杂质，保证分离效果。但对于含水量较高的乳化油在电场作用下会发生短路现象，水滴被击穿，不利于聚结和沉降，故放在污油处理的最后一步进行使用方可发挥其最佳效果。
基于上述理论，相比于单一技术，若能将三种方法按顺序结合应用，发挥各自优势，可解决单一使用加热破乳技术能耗高且无法处理细微杂质的问题、单一使用超声波破乳技术能耗过高的问题、电破乳技术对含水量较高的污油会发生短路现象的问题。为此，我们提出了一种集成了加热破乳技术、超声波破乳技术、电破乳技术的高效污油处理装置，使污油处理过程更高效、更节能。
发明内容
本发明的目的是提供一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，在装置内设置加热元件、超声波发生器和电极元件，融合了加热破乳法、超声法和电场破乳脱水法，解决了单一使用加热破乳技术能耗高且无法处理细微杂质的问题、单一使用超声波破乳技术能耗过高的问题和电破乳技术对含水量较高的污油会发生短路现象的问题。
实现本发明目的的技术方案是：一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，包括罐体、翅片管组、超声波发生器接口、电极板组、出油口、进油口和出水口，所述翅片管组安装于所述罐体内中上部，所述超声波发生器接口位于所述翅片管组上方的所述罐体上，用于放入超声波发生器，所述电极板组安装于所述罐体内并位于所述翅片管组上方，所述进油口和所述出水口分别位于所述罐体的底部，所述出油口位于所述罐体的顶部。
所述罐体内设有支架，支撑起所述翅片管组、超声波发生器接口和电极板组在相应的位置。首先由所述翅片管组对所述罐体内的污油进行快速加热破乳，相较于传统热沉降罐，翅片管组热交换效率高、换热迅速，极大的提高了整个污油处理装置的效率。且所述翅片管组布置在所述罐体内中上方位置，尽量减少对所述罐体内下方的含油量低的水进行不必要的加热，可明显降低功耗、节约成本；然后利超声波对不同流体介质的位移效应和碰撞，污油在超声作用下发生振动，不同粒径的水滴在振动时发生聚结形成大水滴，大水滴在重力作用下发生沉降，从而实现油水分离，超声法优点是处理迅速、效率高，对粘连杂质效果好；由于含水量较高的乳化油在电场作用下会发生短路现象，水滴被击穿，不利于聚结和沉降，故放在污油处理的最后一步进行使用方可发挥其最佳效果。发挥各种破乳技术的优势所在，真正实现污油的快速、深度脱水，相较于传统的单一技术，污油处理效率可提高15％以上。
所述电极板组在所述罐体内的高度高于所述超声波发生器接口在所述罐体上的高度。由于电场破乳脱水法对于含水量较高的乳化油在电场作用下会发生短路现象，水滴被击穿，不利于聚结和沉降，所以在超声法处理后的水位较高，剩下的污油处于所述罐体内的上部，所以所述电极板组在所述罐体内的高度高于所述超声波发生器接口在所述罐体上的高度，以便进行最后的电破乳技术对污油的处理。
所述罐体上设有蒸汽管入口和热水出口，用于连接所述翅片管组，用以完成加热破乳的功能。此种方式原理简单，粗处理效果显著，可实现污油的初步处理。
所述超声波发生器接口为多个，放置多个所述超声波发生器后处理污油更加迅速、效率高，可去除某些粘连杂质，极大地节约了时间成本。
所述罐体上设有引电口，用于外部电力设备和所述电极板组电力连接，用以完成电破乳的功能。此方法运用电解原理，可去除顽固杂质，保证最终的处理纯度。
所述罐体上设有界面仪口，用于插入界面仪在所述罐体内，依次经过三种破乳技术作用后，污油已实现油水的基本分离，处于上油下水(底部含某些杂质)的状态，此时通过界面仪来监测污油和水的界面高度。
所述罐体内装有水平放置的H型进油管，所述H型进油管和所述进油口连接，在进油时由于扩大了进油管路的面积，进油更加的稳定和流畅，同时从所述罐体的底部进油还可以起到气液分离的作用。
所述罐体的底部设有鞍座，用于支撑所述罐体的作用。
所述罐体由两部分组成，所述罐体两部分中间通过压力容器法兰连接，所述罐体上设有多个检修口和安全阀口。由于本发明中涉及的罐体体积较小，一般为罐体的截面直径为1.2米，如内部出现故障后不便维修，两个所述罐体连接在一起的分离安装方式便于拆卸和检修。设置的多个检修口也是为了方便在出现故障时进行简单快速的检查；安全阀口用以防止壳体内部压力过高。
一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置的处理方法，包括以下步骤：
S1:将污油从所述进油口引入所述罐体内；
S2:先进行翅片管组加热，对污油进行快速加热破乳的初步处理；
S3：超声波对污油进行超声破乳、清洗；
S4：电极板组通电进行电场破乳，实现油水的分离；
S5：出油口排出处理后的污油，水和杂质通过出水口排出。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：结合加热破乳法、超声法和电场破乳脱水法三种方法按顺序结合应用，发挥各自优势，解决单一使用加热破乳技术能耗高且无法处理细微杂质的问题、单一使用超声波破乳技术能耗过高的问题、电破乳技术对含水量较高的污油会发生短路现象的问题，使污油处理过程更高效、更节能。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明中集成多种破乳技术的高效污油处理装置结构示意图。
附图中的标号为：1罐体，2进油管，3翅片管组，4蒸汽管入口，5检修口，6超声波发生器接口，7热水出口，8安全阀口，9界面仪口，10压力容器法兰，11电极板组，12引电口，13出油口，14出水口，15鞍座，16进油口。
具体实施方式
实施例：
如题1所示，一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，包括罐体1、翅片管组3、超声波发生器接口6、电极板组11、出油口13、进油口16和出水口14，所述翅片管组3安装于所述罐体1内中上部，所述超声波发生器接口6位于所述翅片管组3上方的所述罐体1上，用于放入超声波发生器，所述电极板组11安装于所述罐体1内并位于所述翅片管组3上方，所述进油口16和所述出水口分别位于所述罐体1的底部，所述出油口13位于所述罐体1的顶部。所述罐体1内设有支架，支撑起所述翅片管组3、超声波发生器接口6和电极板组11在相应的位置。首先由所述翅片管组3对所述罐体1内的污油进行快速加热破乳，相较于传统热沉降罐，翅片管组3热交换效率高、换热迅速，极大的提高了整个污油处理装置的效率。且所述翅片管组3布置在所述罐体1内中上方位置，尽量减少对所述罐体1内下方的含油量低的水进行不必要的加热，可明显降低功耗、节约成本；然后利超声波对不同流体介质的位移效应和碰撞，污油在超声作用下发生振动，不同粒径的水滴在振动时发生聚结形成大水滴，大水滴在重力作用下发生沉降，从而实现油水分离，超声法优点是处理迅速、效率高，对粘连杂质效果好；由于含水量较高的乳化油在电场作用下会发生短路现象，水滴被击穿，不利于聚结和沉降，故放在污油处理的最后一步进行使用方可发挥其最佳效果。发挥各种破乳技术的优势所在，真正实现污油的快速、深度脱水，相较于传统的单一技术，污油处理效率可提高15％以上。所述电极板组11在所述罐体1内的高度高于所述超声波发生器接口6在所述罐体1上的高度。由于电场破乳脱水法对于含水量较高的乳化油在电场作用下会发生短路现象，水滴被击穿，不利于聚结和沉降，所以在超声法处理后的水位较高，剩下的污油处于所述罐体1内的上部，所以所述电极板组11在所述罐体1内的高度高于所述超声波发生器接口6在所述罐体1上的高度，以便进行最后的电破乳技术对污油的处理。
所述罐体1上设有蒸汽管入口4和热水出口7，用于连接所述翅片管组3，用以完成加热破乳的功能。此种方式原理简单，粗处理效果显著，可实现污油的初步处理。
所述超声波发生器接口6为多个，放置多个所述超声波发生器后处理污油更加迅速、效率高，可去除某些粘连杂质，极大地节约了时间成本。
所述罐体1上设有引电口12，用于外部电力设备和所述电极板组11电力连接，用以完成电破乳的功能。此方法运用电解原理，可去除顽固杂质，保证最终的处理纯度。
所述罐体1上设有界面仪口9，用于插入界面仪在所述罐体1内，依次经过三种破乳技术作用后，污油已实现油水的基本分离，处于上油下水(底部含某些杂质)的状态，此时通过界面仪来监测污油和水的界面高度。
所述罐体1内装有水平放置的H型进油管2，所述H型进油管2和所述进油口16连接，在进油时由于扩大了进油管2出口面积，进油更加的稳定和流畅，同时从所述罐体1的底部进油还可以起到气液分离的作用。
所述罐体1的底部设有鞍座15，用于支撑所述罐体1的作用。
所述罐体1由两部分组成，所述罐体1两部分中间通过压力容器法兰10连接，所述罐体1上设有多个检修口5和安全阀口8。由于本发明中涉及的罐体1体积较小，一般为罐体1的截面直径为1.2米，如内部出现故障后不便维修，两个所述罐体1连接在一起的分离安装方式便于拆卸和检修。设置的多个检修口5也是为了方便在出现故障时进行简单快速的检查；安全阀口8用以防止壳体内部压力过高。
一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置的处理方法，包括以下步骤：
S1:将污油从所述进油口16引入所述罐体1内；
S2:先进行翅片管组3加热，对污油进行快速加热破乳的初步处理；
S3：超声波对污油进行超声破乳、清洗；
S4：电极板组11通电进行电场破乳，实现油水的分离；
S5：出油口13排出处理后的污油，水和杂质通过出水口14排出。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：包括罐体(1)、翅片管组(3)、超声波发生器接口(6)、电极板组(11)、出油口(13)、进油口(16)和出水口(14)，所述翅片管组(3)安装于所述罐体(1)内中上部，所述超声波发生器接口(6)位于所述翅片管组(3)上方的所述罐体(1)上，用于放入超声波发生器，所述电极板组(11)安装于所述罐体(1)内并位于所述翅片管组(3)上方，所述进油口(16)和所述出水口分别位于所述罐体(1)的底部，所述出油口(13)位于所述罐体(1)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：所述电极板组(11)在所述罐体(1)内的高度高于所述超声波发生器接口(6)在所述罐体(1)上的高度。
3.根据权利要求1所述的一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：所述罐体(1)上设有蒸汽管入口(4)和热水出口(7)，用于连接所述翅片管组(3)。
4.根据权利要求1所述的一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：所述超声波发生器接口(6)为多个。
5.根据权利要求1所述的一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：所述罐体(1)上设有引电口(12)，用于外部电力设备和所述电极板组(11)电力连接。
6.根据权利要求1所述的一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：所述罐体(1)上设有界面仪口(9)，用于插入界面仪在所述罐体(1)内。
7.根据权利要求1所述的一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：所述罐体(1)内装有水平放置的H型进油管(2)，所述H型进油管(2)和所述进油口(16)连接。
8.根据权利要求1所述的一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：所述罐体(1)的底部设有鞍座(15)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置，其特征在于：所述罐体(1)由两部分组成，所述罐体(1)两部分中间通过压力容器法兰(10)连接，所述罐体(1)上设有多个检修口(5)和安全阀口(8)。
10.根据权利要求1-9任一项所述一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置的处理方法，其特征在于：S1:将污油从所述进油口(16)引入所述罐体(1)内；
S2:先进行翅片管组(3)加热，对污油进行快速加热破乳的初步处理；
S3：超声波对污油进行超声破乳、清洗；
S4：电极板组(11)通电进行电场破乳，实现油水的分离；
S5：出油口(13)排出处理后的污油，水和杂质通过出水口(14)排出。
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