CN212818288U - 一种油水分离装置及应用其的酯化反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油水分离技术领域，具体涉及一种油水分离装置及应用其的酯化反应系统。油水分离装置包括：油水分离桶、油相挡板、水相挡板以及进料管路；油相挡板上开设有流油口，水相挡板上开设有流水口；水相挡板与油相挡板配合将油水分离桶分隔为依次排布的存油腔、进料腔以及存水腔；进料管路与进料腔接通，进料点的高度低于流油口高度，并高于流水口高度。实现上述技术方案，物料可以通过进料点缓慢渗入至进料腔内并与存储在进料腔内的物料混合，从而可以减小进料时物料的重力对存储在进料腔内的物料造成的扰流冲击，避免了水相与油相的分离被进料动作打破，进而减少水分在油水分离装置中的重复流转，增强油水分离效果。

Description

一种油水分离装置及应用其的酯化反应系统

技术领域

本实用新型涉及油水分离技术领域，具体涉及一种油水分离装置及应用其的酯化反应系统。

背景技术

在固化单体的生产过程中，通常都是采用丙烯酸(甲基丙烯酸)和多元醇作为原料，然后再特定的温度和催化剂的作用下，丙烯酸的羧基和多元醇的羟基发生酯化反应，最终生成水和单体，其中，水分为反应生产副产物，根据反应热力学，在反应过程中，需要将水及时排除至系统外才能使反应向右进行，因此，脱水的快慢决定了整个反应的时间与效率，而在脱水过程中，如何对水以及溶剂进行油水分离则是资源回收利用的一个重要步骤。

传统的油水分离一般是利用油和水密度的不同，在重力的作用下，使油和水分开，其通过设置隔油池，将含油废水从池体的一端流入，以较小的流速流经池体，在流动过程中，密度小于水的油粒上升至水面，水从池体的另一端流出，但是隔油池容易受到流速、扰流、停留时间、温度等影响造成分水不完全，从而导致少量水随溶剂被带回到酯化釜中的情况发生，进而造成副产物生成，导致产品收率下降，降低生产效率。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的隔油池分水不完全的缺陷，从而提供一种油水分离装置及应用其的酯化反应系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案为：

一种油水分离装置，包括：

油水分离桶；

油相挡板，安装在油水分离桶内，其上开设有流油口；

水相挡板，安装在油水分离桶内，其上开设有流水口，所述水相挡板与所述油相挡板配合将所述油水分离桶分隔为依次排布的存油腔、进料腔以及存水腔，所述存油腔与进料腔通过流油口接通，所述存水腔与进料腔通过流水口接通，所述存油腔上还开设有排油口，存水腔上开设有排水口；

以及，进料管路，与所述进料腔接通，进料点的高度低于流油口高度，并高于流水口高度。

进一步的，所述流油口设置在油水分离桶顶部，所述流水口设置在所述油水分离桶底部。

进一步的，所述进料点位于所述流油口位置与所述流水口位置的中点上。

进一步的，所述进料管路的出口处安装有分流器，油水混合物料经分流器分流。

进一步的，所述油水分离装置还包括水相下挡板，其设置在所述存水腔内，用于延长水相的流动行程。

进一步的，所述油相挡板与所述水相下挡板的高度关系为：

其中，h_油相挡板表示油相挡板的高度，单位为m，ρ_水表示水的密度，单位为g/cm³，h_{水相下挡板}表示水相下挡板的高度，单位为m，ρ_油表示需与水分离的油的密度，单位为g/cm³。

进一步的，所述油水分离桶上还安装有透明可视窗。

进一步的，所述进料腔底部还开设有物料放空口。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的油水分离装置，油水混合物料经由进料管路输送至油水分离桶的进料腔内，并在此得到充分的静置与降温分离，在静置过程中，密度小于水的油粒上升至水面，并经由流油口流入至存油腔内，再经排油口排出，而水相则经由流水口流入至存水腔内，再经排水口排出，通过将进料点的高度设置在流油口与流水口之间，使得物料可以通过进料点缓慢渗入至进料腔内并与存储在进料腔内的物料混合，从而可以减小进料时物料的重力对存储在进料腔内的物料造成的扰流冲击，避免了水相与油相的分离被进料打破而重新混合，进而减少水分在油水分离装置中的重复流转，结构设计合理，可以增强油水分离效果。

2.本实用新型提供的油水分离装置，通过将流油口以及流水口的位置分别设置在油水分离桶的顶部与底部，可以在一定程度上延长油相与水相的流动路径，从而增加油相与水相的停留时间，从而增强油水分离效果。

3.本实用新型提供的油水分离装置，通过将进料点设置在流油口与流水口的中部，可以使得进料点两侧的物料均能相对静止，从而可以进一步增强油相与水相的静置效果，以增强油水分离效果。

4.本实用新型提供的油水分离装置，通过在进料管道的出口处安装分流器，从而可以将物料的大流量进行分散，从而降低进料的流速，进而可以进一步降低进料时的扰流波动对静置效果的影响。

5.本实用新型提供的油水分离装置，通过在存水腔内设置水相下挡板，水相下挡板可以延长水相的流动行程，从而增加水相的停留时间，增强油水分离效果。

6.本实用新型提供的油水分离装置，通过对油相挡板及水相下挡板的高度进行设置，从而可以进一步优化油相与水相的流动行程，增加水相与油相的停留时间，从而增强油水分离效果。

7.本实用新型提供的油水分离装置，通过在油水分离桶上安装透明可视窗，使得工作人员可以很方便地通过可视窗观察油水分离桶内的分离情况，有利于工作人员对油水分离桶内的分离状况进行把控。

8.本实用新型提供的酯化反应系统，通过应用油水分离效果好的油水分离装置，从而可以提高酯化反应的反应速率以及收率，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例1中的油水分离装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、油水分离桶；11、存油腔；111、排油口；112、油相放空口；12、进料腔；121、物料放空口；13、存水腔；131、排水口；132、水相放空口；2、油相挡板；3、水相挡板；4、进料管路；5、水相下挡板；6、透明可视窗。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，本实施例涉及一种油水分离装置，包括油水分离桶1、油相挡板2、水相挡板3以及进料管路4。

其中，油相挡板2、水相挡板3安装在油水分离桶1内，油相挡板2、水相挡板3配合将油水分离桶1分隔为依次排布的存油腔11、进料腔12以及存水腔13，油相挡板2上开设有流油口，水相挡板3上开设有流水口，存油腔11与进料腔12通过流油口接通，存水腔13与进料腔12通过流水口接通，存油腔11上还开设有排油口111，分离后的油相经由排油口111排出，存水腔13上开设有排水口131，分离后的水相经由排水口131排出。进料管路4与进料腔12接通，且进料点的高度低于流油口的高度，同时，进料点的高度高于流水口的高度。

在本实施例中，使得混合物能够在油水分离桶1内得到充分的静置，将流油口设置在了油水分离桶1的顶部，流水口设置在油水分离桶1的底部，具体的，流油口是油相挡板2的顶端与油水分离桶1的顶部相隔预定距离形成的，流水口是水相挡板3的底端与油水分离桶1的底部相隔预定距离形成的，进料点设置在流油口与流水口的中部位置，这样设置可以在一定程度上延长油相与水相的流动路径，从而增加油相与水相的停留时间，从而增强油水分离效果，而将进料点设置在中部，可以使得进料点两侧的物料均能相对静止，从而可以进一步增强油相与水相的静置效果，以增强油水分离效果。

由于物料进入时具有的流速以及重力通常会对存储在进料腔12内的物料造成扰流，故在本实施例中，为减少扰流对静置的影响，在进料管路4的出口处安装有分流器，油水混合物料经分流器进行分流后再被输送至进料腔12内，分流器可以对油水混合物料进行分流从而降低油水混合物进入进料腔12时的流速，进而可以减少扰流。在其他实施例中，也可以在进料管路4上开设若干小孔，使得油水混合物经小孔渗入至进料腔12内，从而进一步降低油水混合物料进入进料腔12时的流速。

另外，为延长水相在存水腔13内的流动行程，在本实施例中，在油水分离装置内还设置有水相下挡板5，水相下挡板5位于存水腔13内，且水相下挡板5上开设有第二流水口，第二流水口为水相下挡板5的顶端与油水分离桶1的顶部相隔预定距离而形成。水相下挡板5与水相挡板3配合从而延长水相的流动行程，进而可以增强水相的静置效果，增强油水分离效果。

具体的，为优化水相与油相的流动行程，从而增强油水分离效果，将油相挡板2与水相下挡板5之间的高度关系设置为满足：

其中，h油相挡板2表示油相挡板2的高度，单位为m，ρ水表示水的密度，单位为g/cm³，h水相下挡板5表示水相下挡板5的高度，单位为m，ρ油表示需与水分离的油的密度，单位为g/cm³。

在本实施例中，油水分离装置是应用在丙烯酸单体酯化反应中的，丙烯酸酯化单体酯化反应所采用的溶剂为环己烷，因此，在本实施例中需要分离的组分为水与环己烷，其中水的密度为1g/cm³，环己烷的密度为0.774g/cm³，将水相下挡板5的高度设置为1.3m，则油相挡板2的高度设置为1.4656m。

通过有针对性的对油相挡板2以及水相下挡板5的高度进行设置，从而使得油水分离装置的结构设计得更加合理，可以有效控制油、水两相的介面层，从而有效控制停留时间，达到提高分水效果的目的，进而达到加快丙烯酸单体酯化反应的反应速度的目的。

另外，为便于工作人员观察油水分离装置内部的分离情况，在本实施例中，在油水分离桶1上还安装有透明可视窗6，工作人员可以很方便地通过透明可视窗6观察到油水分离桶1内部的情况，从而便于工作人员对分离效果进行调整。

需要说明的是，在本实施例中，在存油腔11上还开设有油相放空口112，存水腔13上开设有水相放空口132，进料腔12底部还开设有物料放空口121。

本实施例的油水分离装置的使用原理大致如下所述：

油水混合物料经由进料管路4输送至油水分离桶1的进料腔12内，并在此得到充分的静置与降温分离，在静置过程中，密度小于水的油粒上升至水面，并经由流油口流入至存油腔11内，再经排油口111排出，而水相则经由流水口流入至存水腔13内，再经排水口131排出，通过将进料点的高度设置在流油口与流水口之间，使得物料可以通过进料点缓慢渗入至进料腔12内并与存储在进料腔12内的物料混合，从而可以减小进料时物料的重力对存储在进料腔12内的物料造成的扰流冲击，避免了水相与油相的分离被进料打破而重新混合，进而减少水分在油水分离装置中的重复流转，结构设计合理，可以增强油水分离效果。

实施例2

本实施例涉及一种酯化反应系统，包括依次连接的酯化反应釜、冷凝器以及油水分离装置，其中酯化反应釜及冷凝器的具体结构与现有技术一致，故在此不做赘述，油水分离装置的具体结构与实施例1一致。

本实施例通过在酯化反应釜内投入7000kg环己烷、11000kg三羟甲基丙烷、10kg对羟基苯甲醚、20kg氯化铜、18890kg丙烯酸、100kg次磷酸50％以及650kg甲基磺酸70％，经过8小时的酯化反应后，再进行水洗、脱溶、过滤后，得到成品23.4吨，收率为96.3％，收率比设置隔油池进行油水分离时提高1.3％。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种油水分离装置，其特征在于，包括：

油水分离桶；

油相挡板，安装在油水分离桶内，其上开设有流油口；

水相挡板，安装在油水分离桶内，其上开设有流水口，所述水相挡板与所述油相挡板配合将所述油水分离桶分隔为依次排布的存油腔、进料腔以及存水腔，所述存油腔与进料腔通过流油口接通，所述存水腔与进料腔通过流水口接通，所述存油腔上还开设有排油口，存水腔上开设有排水口；

以及，进料管路，与所述进料腔接通，进料点的高度低于流油口高度，并高于流水口高度。

2.根据权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于，所述流油口设置在油水分离桶顶部，所述流水口设置在所述油水分离桶底部。

3.根据权利要求2所述的油水分离装置，其特征在于，所述进料点位于所述流油口位置与所述流水口位置的中点上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的油水分离装置，其特征在于，所述进料管路的出口处安装有分流器，油水混合物料经分流器分流。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的油水分离装置，其特征在于，所述油水分离装置还包括水相下挡板，其设置在所述存水腔内，用于延长水相的流动行程。

6.根据权利要求5所述的油水分离装置，其特征在于，所述油相挡板与所述水相下挡板的高度关系为：

其中，h_油相挡板表示油相挡板的高度，单位为m，ρ_水表示水的密度，单位为g/cm³，h_{水相下挡板}表示水相下挡板的高度，单位为m，ρ_油表示需与水分离的油的密度，单位为g/cm³。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的油水分离装置，其特征在于，所述油水分离桶上还安装有透明可视窗。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的油水分离装置，其特征在于，所述进料腔底部还开设有物料放空口。

9.一种酯化反应系统，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的油水分离装置。

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