CN208200865U - 一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，包括壳体、排水装置、进油装置、出油装置、交流电场发生装置及脉冲电场发生装置。本申请公开的复合式电场破乳脱水装置，一方面采用高压脉冲电场破乳技术，可以避免在高压条件下发生短路，也可以降低能耗；另一方面采用交流电场破乳技术，可以使带电颗粒移动受到抑制，避免电极腐蚀，可以有效地处理油水界面附近的大水颗粒。通过复合这两种电场破乳技术，分离出的油和水的质量都得到提升。同时，可以更有效、快速地使乳化液中的大小颗粒聚结、沉降，从而提高对废油乳化液的处理效率。

Description

一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置

技术领域

本实用新型涉及电脱水器技术领域，具体涉及一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置。

背景技术

润滑油由于物理、化学或人为等因素混入水分，在使用一段时间后极易形成废油乳化液。目前，处理废油乳化液的方式主要包括：直接丢弃、焚烧、道路油化及资源化利用。其中，丢弃与焚烧不仅会极大地浪费石油资源，还会对环境造成严重破坏。事实上，40~50%的废油乳化液可以进行回收再利用。乳化液的破乳脱水是资源化利用中的关键环节。乳化液主要有两种类型：一种是以油为分散相，水为连续相，称为水包油型乳状液，以O/W型表示；另一种是以水为分散相，油为连续相，称为油包水型乳状液，以W/O型表示。润滑油通常形成W/O型乳化液。

现有技术中，对于该种类型乳化液，有多种方法对其进行破乳脱水处理，包括化学破乳法、生物破乳法和物理破乳法。物理破乳法中常用的有：重力破乳法、膜破乳法、离心破乳法以及电场破乳法等。其中，电场破乳法具有破乳效率高、工艺简单、成本低廉的优点，因此广泛应用于乳化液的破乳工艺中。但传统的交流和/或直流电破乳技术对电能的消耗较大，且在实际应用过程中，破乳后油液中液滴沉降缓慢，严重影响脱水效率。

因此如何降低电厂破乳过程中的电能消耗，加快破乳后油液中液滴沉降速度，提高脱水效率成为了本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型公开了一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，能够降低电厂破乳过程中的电能消耗，加快破乳后油液中液滴沉降速度，提高脱水效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，包括壳体、排水装置、进油装置、出油装置、交流电场发生装置及脉冲电场发生装置，其中，脉冲电场发生装置及交流电场发生装置整体横向设置在壳体内部，脉冲电场发生装置位于交流电场发生装置的上方；排水装置安装在壳体下侧，排水装置的进水口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；进油装置安装在壳体下侧，进油装置的出油口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；出油装置安装在壳体上侧，出油装置的进油口设置在壳体内且水平高度高于脉冲电场发生装置。

优选地，壳体内壁上设置有第一固定装置，第一固定装置将交流电场发生装置固定在壳体内，交流电场发生装置包括充电下网和接地上网，充电下网及接地上网平行正对设置且水平安装，充电下网与交流接线端子连接，接地上网与接地端子连接，接地上网包括多根水平梳状设置的金属杆，充电下网包括多根水平梳状设置的金属杆，充电下网的金属杆与接地上网的金属杆两两正对设置。

优选地，壳体内壁上设置有第二固定装置，第二固定装置将脉冲电场发生装置固定在壳体内，脉冲电场发生装置包括多块平行正对设置的电极板，所有电极板竖直安装，多块电极板与脉冲电源接线端子相连，且相邻的两块电极板的极性相反。

优选地，排水装置的进水口与设置在壳体底部的破涡器相连通。

优选地，进油装置包括进油管及配油管，进油管一端伸出壳体底部，另一端与配油管相连通，配油管包括两根横向设置在壳体内的第一多孔管，两根第一多孔管平行正对设置且两根多孔管处于同一水平面上，每根第一多孔管背向另一根第一多孔管的一侧沿第一多孔管轴线方向间隔设置有多个配油孔，第一多孔管的水平高度高于排水装置。

优选地，出油装置包括出油管及集油管，出油管一端伸出壳体顶部，另一端与集油管相连通，集油管包括一根横向设置在壳体内的第二多孔管，第二多孔管左右两侧间隔设置有多个集油孔。

优选地，壳体顶端设置有与壳体内部空间连通的排气管，排气管上安装有排气阀。

优选地，壳体顶端还设置有压力表，压力表的压力监测部分伸入壳体内。

优选地，壳体为圆筒状，两端面为可拆卸的端盖，端盖上设置有观察窗。

优选地，壳体内底部还设置有加热装置。

综上所述，本申请公开了一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，包括壳体、排水装置、进油装置、出油装置、交流电场发生装置及脉冲电场发生装置，其中，脉冲电场发生装置及交流电场发生装置整体横向设置在壳体内部，脉冲电场发生装置位于交流电场发生装置的上方；排水装置安装在壳体下侧，排水装置的进水口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；进油装置安装在壳体下侧，进油装置的出油口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；出油装置安装在壳体上侧，出油装置的进油口设置在壳体内且水平高度高于脉冲电场发生装置。本申请公开的复合式电场破乳脱水装置，一方面采用高压脉冲电场破乳技术，可以避免在高压条件下发生短路，也可以降低能耗；另一方面采用交流电场破乳技术，可以使带电颗粒移动受到抑制，避免电极腐蚀，可以有效地处理油水界面附近的大水颗粒。通过复合这两种电场破乳技术，分离出的油和水的质量都得到提升。同时，可以更有效、快速地使乳化液中的大小颗粒聚结、沉降，从而提高对废油乳化液的处理效率。

附图说明

图1为本实用新型公开的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置的正面剖视图；

图2为本实用新型公开的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置的左视剖面图；

图3为本实用新型公开的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置的俯视剖面图。

附图标记说明：1、压力表；2、壳体；3、第二固定装置；4、电极板；5、悬挂吊杆；6、O型冷压接线端子；7、端盖；8、破涡器；9、排水装置；10、进油装置；11、配油管；12、观察窗；13、绝缘棒；14、出油装置；15、集油管；16、排气阀；17、绝缘塞；18金属杆。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述说明。

如图1至图3所示，一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，包括壳体、排水装置、进油装置、出油装置、交流电场发生装置及脉冲电场发生装置，其中，脉冲电场发生装置及交流电场发生装置整体横向设置在壳体内部，脉冲电场发生装置位于交流电场发生装置的上方；排水装置安装在壳体下侧，排水装置的进水口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；进油装置安装在壳体下侧，进油装置的出油口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；出油装置安装在壳体上侧，出油装置的进油口设置在壳体内且水平高度高于脉冲电场发生装置。

本申请公开的复合式电场破乳脱水装置，一方面采用高压脉冲电场破乳技术，可以避免在高压条件下发生短路，也可以降低能耗；另一方面采用交流电场破乳技术，可以使带电颗粒移动受到抑制，避免电极腐蚀，可以有效地处理油水界面附近的大水颗粒。通过复合这两种电场破乳技术，分离出的油和水的质量都得到提升。同时，可以更有效、快速地使乳化液中的大小颗粒聚结、沉降，从而提高对废油乳化液的处理效率。

具体实施时，壳体内壁上设置有第一固定装置，第一固定装置将交流电场发生装置固定在壳体内，交流电场发生装置包括充电下网和接地上网，充电下网及接地上网平行正对设置且水平安装，充电下网与交流接线端子连接，接地上网与接地端子连接，接地上网包括多根水平梳状设置的金属杆，充电下网包括多根水平梳状设置的金属杆，充电下网的金属杆与接地上网的金属杆两两正对设置。

如图3所示，本申请中的第一固定装置包括了悬挂挂钩和连接杆，在壳体内同一水平面上设置四个悬挂挂钩，将相邻的悬挂挂钩连线能够形成一个矩形，每个悬挂挂钩均处在矩形的角的位置，且矩形的中心为壳体水平截面的中心。两根绝缘的连接杆平行正对设置，每根连接杆的两端分别安装在一个悬挂挂钩上。多根金属杆平行正对设置且水平安装，每根金属杆的两端分别连接在一根连接杆上，形成充电下网或接地上网。充电下网中的每根金属杆均通过交流接线端子与高压交流电源连接，接地上网中的每根金属杆均通过接地端子接地。采用四个悬挂挂钩安装充电下网或接地上网，从而保证充电下网或接地上网的重量均匀的施加在壳体上，保证了整个破乳装置的平衡性。

分离后的水层位于壳体内底部并与地相连（壳体与地相连，间接使得壳体内底部的水层与地相连），当充电下网通交流电之后，水层与充电下网之间、充电下网与接地上网之间形成交流电场。在交流电场作用下，反复的伸缩振荡会使得水颗粒表面乳化膜的强度被削弱，最终发生振荡聚结、沉降分离。在最开始没有水的情况下，乳化油进入壳体内，充电下网通电后，充电下网与接地上网之间形成交流电场，乳化油进入此交流电场范围内开始进行油水分离，生成的水流到底部形成水层，形成的水层与油液之间形成油水界面，接地的油水界面与充电下网再形成第二交流电场，使得后续进入壳体的乳化油在第二交流电场范围内便开始分离。

具体实施时，壳体内壁上设置有第二固定装置，第二固定装置将脉冲电场发生装置固定在壳体内，脉冲电场发生装置包括多块平行正对设置的电极板，所有电极板竖直安装，多块电极板与脉冲电源接线端子相连，且相邻的两块电极板的极性相反。

第二固定装置包括两组正对设置的悬挂挂钩，不同组的正对设置的悬挂挂钩悬挂一根绝缘棒，电极板通过悬挂吊杆固定连接在绝缘棒上。为了降低悬挂挂钩受到的拉力，可以设置两个脉冲电场发生装置，从而减少每个脉冲电场发生装置内的电极板的数量。为了进一步优化本申请的技术方案，本申请中电极板与充电下网或接地上网的金属杆平行，电极板与金属杆的长度相同，且电极板及金属杆阵列中端头的电极板及金属杆在竖直方向的投影相对应，从而保证交流电场和脉冲电场的水平截面面积相同，从而提高破乳效率。相邻两块电极板的极性相反，即一块电极板若通过接线端子与脉冲电源的正极相连接，则其相邻的电极板通过接线端子与脉冲电源的负极相连接。

电极板上通电之后，电极板之间形成水平方向上的高压脉冲电场，在高压脉冲电场作用下，废油乳化液中的小液滴会发生伸缩变形并快速移动，增加了液滴间的碰撞几率，从而实现了液滴的快速结聚，聚结完成后，大水滴依靠与油的密度差借助重力的作用，快速沉降到壳体内底部，并与上部的油液形成稳定的油水界面。

具体实施时，排水装置的进水口与设置在壳体底部的破涡器相连通。

沉降到底部的水经破涡器，从主壳底部的排水装置排出。破涡器的作用是防止排水时，壳体内部水与油液形成涡流，从而破坏油水界面，即是已分离的水与油的界面。

具体实施时，进油装置包括进油管及配油管，进油管一端伸出壳体底部，另一端与配油管相连通，配油管包括两根横向设置在壳体内的第一多孔管，两根第一多孔管平行正对设置且两根多孔管处于同一水平面上，每根第一多孔管背向另一根第一多孔管的一侧沿第一多孔管轴线方向间隔设置有多个配油孔，第一多孔管的水平高度高于排水装置。

如图2及图3所示，通过多孔管进行废油的输入，能够使得未被处理的废油更加平缓均匀的进入交流电场内部，与通过一个点注入废油相比，对油水界面的冲击更小，避免了对油水界的破坏。在本申请中，两根第一多孔管在同一水平面，且两根多孔管的配油孔背向设置，减少了新进入壳体的废油之间的冲击，减缓了废油的流速，使废油进入壳体更加均匀。

具体实施时，出油装置包括出油管及集油管，出油管一端伸出壳体顶部，另一端与集油管相连通，集油管包括一根横向设置在壳体内的第二多孔管，第二多孔管左右两侧间隔设置有多个集油孔。

通过多孔管进行处理后的油的输出，能够使得被处理的油更加平缓均匀的流出壳体，与通过一个点出油相比，对油水界面的冲击更小，避免了对油水界的破坏。

具体实施时，壳体顶端设置有与壳体内部空间连通的排气管，排气管上安装有排气阀。

在进行破乳处理的过程中可能产生气体，从而影响破乳效果，增大壳体内压强，甚至使破乳装置形变破裂，因此，在壳体上侧设置一个排气阀，用于排出壳体内的气体。

具体实施时，壳体顶端还设置有压力表，压力表的压力监测部分伸入壳体内。

为了便于了解壳体内产生气体的情况，知晓何时应该进行排气，所以在壳体上侧设置一个压力表，便于工作人员根据壳体内压强判断是否应该进行排气。

具体实施时，壳体为圆筒状，两端面为可拆卸的端盖，端盖上设置有观察窗。

在申请中，壳体可以为一个圆筒状壳体，在圆柱形壳体的端面可设置法兰结构便于本申请公开的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置的安装。在本申请中壳体上端还设置有一走线孔，走线孔内安装有带孔的绝缘塞，本申请中的各种导线均通过绝缘塞上的孔进入壳体内部，从而避免导线与壳体接触。本申请的端盖可以打开，便于工作人员对壳体内的进行清洁或进行设备的安装更换等，此外，将观察窗设置在端盖上与设置在圆柱形的侧壁上相比，设置在端盖上的观察窗，其整体形状为一个平面，与设置在圆柱形侧面上加工曲面观察窗相比，平面的观察窗更便于加工，且通过平面观察窗进行观察，且观察效果也更加直观，避免了曲面造成的视角误差等。

具体实施时，壳体内底部还设置有加热装置。

为进一步优化本申请的技术方案，还可以在壳体底部设置加热装置，减小废油黏度，便于液滴在电场中结聚变大，提高破乳脱水效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，包括壳体、排水装置、进油装置、出油装置、交流电场发生装置及脉冲电场发生装置，其中，脉冲电场发生装置及交流电场发生装置整体横向设置在壳体内部，脉冲电场发生装置位于交流电场发生装置的上方；排水装置安装在壳体下侧，排水装置的进水口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；进油装置安装在壳体下侧，进油装置的出油口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；出油装置安装在壳体上侧，出油装置的进油口设置在壳体内且水平高度高于脉冲电场发生装置。

2.如权利要求1所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，壳体内壁上设置有第一固定装置，第一固定装置将交流电场发生装置固定在壳体内，交流电场发生装置包括充电下网和接地上网，充电下网及接地上网平行正对设置且水平安装，充电下网与交流接线端子连接，接地上网与接地端子连接，接地上网包括多根水平梳状设置的金属杆，充电下网包括多根水平梳状设置的金属杆，充电下网的金属杆与接地上网的金属杆两两正对设置。

3.如权利要求1所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，壳体内壁上设置有第二固定装置，第二固定装置将脉冲电场发生装置固定在壳体内，脉冲电场发生装置包括多块平行正对设置的电极板，所有电极板竖直安装，多块电极板与脉冲电源接线端子相连，且相邻的两块电极板的极性相反。

4.如权利要求1所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，排水装置的进水口与设置在壳体底部的破涡器相连通。

5.如权利要求3所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，进油装置包括进油管及配油管，进油管一端伸出壳体底部，另一端与配油管相连通，配油管包括两根横向设置在壳体内的第一多孔管，两根第一多孔管平行正对设置且两根多孔管处于同一水平面上，每根第一多孔管背向另一根第一多孔管的一侧沿第一多孔管轴线方向间隔设置有多个配油孔，第一多孔管的水平高度高于排水装置。

6.如权利要求1所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，出油装置包括出油管及集油管，出油管一端伸出壳体顶部，另一端与集油管相连通，集油管包括一根横向设置在壳体内的第二多孔管，第二多孔管左右两侧间隔设置有多个集油孔。

7.如权利要求1所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，壳体顶端设置有与壳体内部空间连通的排气管，排气管上安装有排气阀。

8.如权利要求7所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，壳体顶端还设置有压力表，压力表的压力监测部分伸入壳体内。

9.如权利要求1所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，壳体为圆筒状，两端面为可拆卸的端盖，端盖上设置有观察窗。

10.如权利要求1所述的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置，其特征在于，壳体内底部还设置有加热装置。