CN1727076B - 喷射喷嘴构造及使用它的油分分离装置 - Google Patents

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本发明提供一种含油性物质的油分分离装置，能够消除处理槽内产生的正压而防止原料的逆流。在喷射高温高压的超音速蒸气的喷射喷嘴(61)的头端部分，安装有喷射器(62)。从该喷射器(62)的抽吸口(63)中抽吸作为含油性物质的原料，并从喷射器(62)的排出口向处理槽(6)内导出。这样，利用超音速流的蒸气，喷射器(62)的内部，即原料喷射口的部分就不是正压而变为负压。这样，原料的逆流即消失，还可以正确地进行原料供给的控制。

Description

喷射喷嘴构造及使用它的油分分离装置 
技术领域
本发明涉及喷射喷嘴构造及使用它的油分分离装置，特别涉及用于从含油性物质中将其所含的油分和固态物质分离的油分分离装置的改良。 
背景技术
作为含油性物质的代表例有油沙，另外，在半导体制造技术领域中，有在硅锭的切片时产生的硅渣，另外还有在汽车制造技术领域中所产生的含油研磨渣滓等。前者的油沙在自然界中存在有很庞大的储藏量，因而就有从该油沙中进行石油提炼而分离采集石油的要求。 
另外，从环境保护的观点来看，从后者的硅渣或含油研磨渣滓等中分离油分和固态物，并将油分再利用，是极为重要的，对于工业领域来说也有很强的需求。但是，实际上的现状是，通过燃烧而使油分飞散，并将固态物抛弃之类的与时代相违背的情况，特别是还有燃烧灰NOX、SOX等社会问题。 
所以，虽然尝试从含油性物质中将油分和固态物分离，但是此时，一般采用进行干燥处理或分馏处理的方法。 
为了进行此种含油性物质的干燥或分馏而要进行气化处理，但是在该气化处理中会有易燃性的问题。另外，据推测在地球上存在有与原油储藏量大致相同的量的油沙，用于从该油沙分离原油部分的设备或方法除了所述易燃性的问题以外，还要求其具有降低了核算基线的低成本并且要达到高效率。 
符合此种要求的油分分离装置的例子被公开在专利文献1中。图3是表示本发明的概要构成的示意性的方框图。参照本图，蒸气锅炉1是获得水蒸气(压力气体)的部分。燃烧炉2是用于加热从蒸气锅炉1中获得的水蒸气的部分，其燃料使用油、气、电等。热交换机3是用于将燃烧炉2 的热量向水蒸气传递的装置。 
原料供给机4是使用螺旋送料器或泵(未图示)将含油性物质(原料)向下一级的处理槽6内依次供给的装置，马达5是驱动螺旋送料器或泵的装置。而且，作为原料的含油性物质，假定为汽油和固态物(树脂或砂子等)的混合物。处理槽6是在将所供给的含油性物质粉碎、搅拌的同时使油分气化的装置，通过使被蒸气锅炉1及热交换机3变为高温高压的蒸气穿过喉管形状的喷射喷嘴61而形成超音速流，在处理槽内的喷射空间中，与所供给的含油性物质发生强制性冲击。 
旋风分离器7是用于将处理槽内获得的气化物质和固态物质分离的装置，可以使用离心分离机、重力分离机、碰撞分离机、袋式除尘器等。冷凝器8是将由旋风分离器7分离的气化物质，即水蒸气和油蒸气部分利用热交换处理而进行冷却分馏的装置。冷却塔9将由冷凝器8分离而排出的温水冷却，可以作为冷却水循环再利用。 
分离槽10是将来自冷凝器8的排出液分离为水和油而输出的装置，从分离槽10中再生出油。而且，树脂或砂子等的粉状物从旋风分离器7中排出。来自蒸气的冷凝器8的排出温水不仅成为冷凝器8的冷却水，而且还可以向所述锅炉1供给而将其再利用。 
图4是表示图3所示的装置的动作的处理流程图。利用蒸气锅炉1，生成例如0.27MPa以上的饱和蒸气(步骤S1)，在热交换机3中，被来自燃烧炉2的热再加热(步骤S2)，成为700℃以上的高温高压的过热蒸气(步骤S3)。而且，此时，从热交换机3中输出排出气体(步骤S4)。 
该过热蒸气被导入处理槽6，此时，通过穿过头端部变细的喉管状的喷嘴61，变为超音速流而从喷嘴中向喷射空间喷射。在该喷射空间中，通过使该超音速流的过热蒸气与由原料供给机4供给的含油性物质碰撞，就被瞬间地粉碎气化(步骤S6)。 
处理槽6的输出被向旋风分离器7供给，利用离心分离或碰撞分离等而进行气体和固体的分离(步骤S7)。此时，气体在旋风分离器中被扩散，向冷凝器8导出，而作为固态物的树脂或砂子等粉状物则被直接排出(步骤S8)。在冷凝器8中，作为气体的气化了的油或水变回液体(步骤S9)。 
此时，如果利用冷却塔9，将从冷凝器8分离排出的温水冷却，作为冷凝器8的冷却水使用，则可以循环再利用(步骤S10～S12)。另外，还可以将来自冷凝器8的温水返还给蒸气锅炉1而将其再利用。 
最后，在分离槽10中，将水和油分离，就可以实现油分的回收(步骤S13)。而且，由于利用由冷凝器8的热交换处理产生的冷却分馏的温度，可以在冷凝器8中直接实现水和油的分离，因此在该情况下，就不需要分离槽10。 
专利文献1：特开2001-149722 
在所述的专利文献1中公开的油分分离装置中，在处理槽6中，在将所供给的含油性物质分散、搅拌的同时使油分气化，由此，将被蒸气锅炉1及热交换机3变为高温高压的蒸气如图5所示地穿过喉管形状的喷射喷嘴61，从而形成超音速流，在处理槽6内的喷射空间中，使之与所供给的含油性物质(原料)强制性地碰撞。 
该处理槽6的空间由于因后一级的旋风分离器7等的负载而产生压力损失，因而变为正压(正的压力)。所以，当原料的量较少时，原料有时会向原料供给用的送料器65侧吹出。即，产生原料的逆流，原料供给机4的原料供给的控制就变得困难，从而有被加热了的原料或热气吹出而造成危险的缺点。 
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够消除对原料送料器侧的正压，从而防止原料的逆流的喷射喷嘴构造及使用它的油分分离装置。 
本发明的喷射喷嘴构造，是将通过向含油性物质喷射超音速的过热蒸气而获得的气化物质和固态物质分离的油分分离装置中的喷射喷嘴构造，其特征是，包括：喷射所述过热蒸气的喷射喷嘴；和喷射器，该喷射器安装在所述喷射喷嘴的头端，并具有利用从所述喷射喷嘴中喷射的蒸气抽吸所述含油性物质的抽吸口，所述喷射器具有在将从所述喷射喷嘴中喷射的蒸气向所述含油性物质喷射后排出的排出口。 
本发明的油分分离装置包括：向从外部供给的含油性物质喷射超音速的过热蒸气的处理槽，将由所述处理槽得到的气化物质和固态物质分离的分离机构，和将所述气化物质冷凝而回收油分的冷凝器，其特征是，具有上述的喷射喷嘴构造。 
根据本发明，有如下的效果，即，由于在喷射喷嘴的头端安装喷射器，利用来自喷嘴的超音速的蒸气来抽吸供给原料，向该抽吸的原料吹送超音速的蒸气，并向处理槽内排出，因此原料供给口就可以形成常压或负压，从而可以防止原料的逆流，这样就可以正确地进行原料供给的控制，另外还可以安全地运转。 
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的概略图。 
图2是图1的局部放大示意图。 
图3是表示以往的油分分离装置的整体构成的概略图。 
图4是表示图3的装置的处理流程的概略流程图。 
图5是图3的喷射喷嘴和处理槽的局部放大示意图。 
图中：4-原料供给机，6-处理槽，61-喷射喷嘴，62-喷射器，63-原料抽吸口。 
具体实施方式
下面将使用附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的实施方式的图，与图3、5相同的部分利用相同符号表示。图1中，在喷射喷嘴61的头端部分，安装有喷射器62，从该喷射器62的抽吸口63供给作为原料的含油性物质，并从喷射器62的排出口向处理槽6内排出。 
图2是图1的局部放大示意图，在喷射器62上，设有利用来自喷射喷嘴61的高温高压的超音速喷射蒸气来抽吸由原料供给机4供给的原料的抽吸口63。在该喷射器62中，利用来自喷射喷嘴61的超音速蒸气的喷射来抽吸作为原料的含油性物质。此时，由于该蒸气为高温高压，因此含油性物质就被瞬间地粉碎气化，这与图3的以往例相同。 
由于喷射器62内的喷射喷嘴61的喷射口的部分，即原料的喷射口的部分形成负压，因此就可以防止像在以往例中说明的那样，在原料的量较少时产生的原料向送料器侧的逆流。 

Claims (2)

1.一种喷射喷嘴构造，是将通过向含油性物质喷射超音速的过热蒸气而获得的气化物质和固态物质分离的油分分离装置中的喷射喷嘴构造，其特征是，包括：
喷射所述过热蒸气的喷射喷嘴；和
喷射器，其安装在所述喷射喷嘴的头端，并具有利用从所述喷射喷嘴中喷射的蒸气抽吸所述含油性物质的抽吸口，
所述喷射器具有在将从所述喷射喷嘴中喷射的蒸气向所述含油性物质喷射后排出的排出口。
2.一种油分分离装置，其包括：向从外部供给的含油性物质喷射超音速的过热蒸气的处理槽，将由所述处理槽得到的气化物质和固态物质分离的分离机构，和将所述气化物质冷凝而回收油分的冷凝器，其特征是，所述处理槽具有权利要求1所述的喷射喷嘴构造。
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