CN220386844U - 一种固体颗粒旋液振荡分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油化工设备，具体公开了一种固体颗粒旋液振荡分离装置。包括安装在筒体内部的旋液分离器，旋液分离器和设置在筒体一侧的进液口连通，旋液分离器的底部安装有底流口，其顶部安装有溢流管，进液口配置为能够使待处理液体在压力作用下从进液口进入旋液分离器的内部，旋液分离器配置为能够使待处理液体旋转并产生离心力，从而将待处理液体中的固体颗粒甩向旋液分离器的内壁，并沿着内壁螺旋向下运动至底流口排出，净化处理后的液相流体从顶部的溢流管排出，以实现固相和液相分离。本实用新型固体颗粒旋液振荡分离装置分离时间短，效率较高，能适应不同固体颗粒大小的分离要求，适用性较强。

Description

一种固体颗粒旋液振荡分离装置

技术领域

本实用新型涉及石油化工设备，具体地，涉及一种固体颗粒旋液振荡分离装置。

背景技术

在石油化工领域中，石油化工厂废水中含有大量固体颗粒物，通常可以利用物理、化学和生物等方法对废水进行净化处理，使废水达到回收再利用的标准，充分利用废水资源，实现可持续发展。

工业上常见的对废液中的固体颗粒进行分离的方法有离心分离和重力沉降，其中，离心分离是借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法，通常使用离心设备产生相当高的角速度，使离心力远大于重力，由于比重不同的物质所受到的离心力不同，从而沉降速度不同，于是废液中的固体颗粒物容易沉淀析出，实现固液分离的目的，然而，传统使用的离心设备存在实现固液分离存在分离效率相对不高，反应的速度相对较慢等问题。重力沉降是依靠地球引力场的作用，固液分离设备利用颗粒与流体的密度差异，使之发生相对运动而沉降，即重力沉降，实现固液分离的目的，但是，重力沉降有一定的局限性，只有当废液中的固体颗粒较大且废液的流动速度较小时，重力沉降的作用才比较明显，同时操作者需要频繁的清理固液分离设备底部的固体杂质，增加了操作者的工作负担。

有鉴于此，需要提供一种固体颗粒旋液分离装置，以解决或克服上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种固体颗粒旋液振荡分离装置，该装置分离时间短，效率较高，能适应不同固体颗粒大小的分离要求，适用性较强。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种固体颗粒旋液振荡分离装置，包括安装在筒体内部的旋液分离器，所述旋液分离器和设置在所述筒体一侧的进液口连通，所述旋液分离器的底部安装有底流口，其顶部安装有溢流管，所述进液口配置为能够使待处理液体在压力作用下从所述进液口进入所述旋液分离器的内部，所述旋液分离器配置为能够使所述待处理液体旋转并产生离心力，从而将所述待处理液体中的固体颗粒甩向所述旋液分离器的内壁，并沿着内壁螺旋向下运动至所述底流口排出，净化处理后的液相流体从顶部的所述溢流管排出，以实现固相和液相分离。

优选地，所述筒体内平行设置有上隔板和下隔板，所述旋液分离器安装在所述上隔板和下隔板之间。

优选地，所述旋液分离器可拆卸的安装在上隔板和下隔板之间，以能够根据所述待处理液中的固体颗粒不同选用适配的所述旋液分离器。

优选地，所述旋液分离器包括圆柱段和圆锥段，所述溢流管安装在所述圆柱段的中部。

优选地，所述圆柱段的一侧设置有切向入口，所述切向入口和所述进液口连通，以能够将待处理液体依次流经所述进液口、所述切向入口且沿切线方向进入到所述旋液分离器的内部。

优选地，所述旋液分离器的缩口锥体角度α为15°-45°。

优选地，所述筒体的底部设置有收集组件，以使所述固体颗粒在重力作用下经过所述底流口收集到所述收集组件中。

优选地，所述旋液分离器安装方式为单级、多级串联或并联连接。

优选地，所述旋液分离器的操作压降为0.1-0.5MPa，所述旋液分离器的处理流量为1-400m³/h。

优选地，所述筒体的底部对称安装有支座。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：

在本实用新型中，包括安装在筒体内部的旋液分离器，含有固体颗粒的待处理液体在压力作用下，从进液口流到旋液分离器的内部，旋转的待处理液体产生离心力甩向旋液分离器的内壁，固体颗粒受到旋液分离器内壁的约束螺旋方式向下运动至底流口排出，净化处理后的液相流体从顶部的溢流管排出，实现固相和液相分离。该技术方法分离时间短，效率较高，能适应不同固体颗粒大小的分离要求，适用性较强。

本实用新型的其他特征及其优点，将在下文的具体实施方式中具体说明。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中的固体颗粒旋液振荡分离装置的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中的旋液分离器的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中的旋液分离器的工作原理示意图。

附图标记说明

1、筒体；2、旋液分离器；3、进液口；4、底流口；5、溢流管；6、上隔板；7、下隔板；8、圆柱段；9、圆锥段；10、切向入口；11、收集组件；12、支座；13、固相；14、液相。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本实用新型的技术方案而涉及的一些方位词，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。

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”、“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，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的基本实施方式提供了一种固体颗粒旋液振荡分离装置，参见图1至图3所示，包括安装在筒体1内部的旋液分离器2，旋液分离器2和设置在筒体1一侧的进液口3连通，旋液分离器2的底部安装有底流口4，其顶部安装有溢流管5，进液口3配置为能够使待处理液体在压力作用下从进液口3进入旋液分离器2的内部，旋液分离器2配置为能够使待处理液体旋转并产生离心力，从而将待处理液体中的固体颗粒甩向旋液分离器2的内壁，并沿着内壁螺旋向下运动至底流口4排出，净化处理后的液相流体从顶部的溢流管5排出，以实现固相13和液相14分离。

需要说明的是，本实用新型的固体颗粒旋液振荡分离装置，包括安装在筒体1内部的旋液分离器2，在筒体1的一侧设置有进液口3，旋液分离器2和进液口3之间连通。具体地，可以通过在两者之间安装有连接管实现连通的功能，为了防止待处理液中含有大的颗粒可能会堵塞旋液分离器，可以在连接管内可拆卸的安装有滤网，滤网的目数根据颗粒的大小进行选择，还可以在连接管内安装有搅拌叶，对特大颗粒进行破碎处理后送入到旋液分离器2中进行固液分离，在旋液分离器2的底部安装有底流口4，在其顶部设置有溢流管5，溢流管5通常由钢材制成，具有足够的强度和刚度，其管径的大小根据实际固液分离的要求进行选择，待处理液体在水泵的作用下，从进液口3进入旋液分离器2的内部，旋液分离器2能够使待处理液体旋转并产生离心力，从而将固体颗粒甩向旋液分离器2的内壁，沿着内壁螺旋向下运动至底流口4排出，净化处理后的液相流体运动至中心从顶部的溢流管5排出，实现了固相13和液相14分离。

具体的工作过程为：待处理液体在水泵的作用下，经由进液口3通过连接管流到旋液分离器2的内部，旋转的待处理液体产生离心力将固体颗粒甩向旋液分离器2的内壁，固体颗粒受到旋液分离器2内壁的约束，以螺旋方式向下运动至底流口4排出，净化处理后的液相流体运动至中心从顶部的溢流管5排出，实现固相13和液相14分离。该技术方法分离时间短，效率较高，能适应不同固体颗粒大小的分离要求，适用性较强。

进一步地，筒体1内平行设置有上隔板6和下隔板7，旋液分离器2安装在上隔板6和下隔板7之间。需要说明的是，在筒体1内部的两侧壁上对称设置有凹槽，上隔板6和下隔板7通过过盈配合卡设在凹槽内，下隔板7上开设有通孔，旋液分离器2的底流口4安装在通孔内，并通过螺栓将其和下隔板7紧固在一起，同样的，在上隔板6上开设有通孔，旋液分离器2的顶部安装有连接法兰，连接法兰的另一侧安装有溢流管5，溢流管5安装在上隔板6上开设的通孔内。还需要说明的是，溢流管5往下需要延伸至旋液分离器2的内部，这样，待处理液体中的液相流体可以沿着溢流管5的底部从下往上运动，输送到后序的管道中进行进一步的处理，需要注意的是，由于待处理液中的固体颗粒的大小不一致，因此，需要采用不同规格直径的旋液分离器2进行分离，当需要更换旋液分离器2时，拆下螺栓，实现更换的目的。旋液分离器2可以按照单级、多级串联或并联连接方式进行安装，优选为多级串联，能够在最大程度上保证固相13和液相14分离效果，这里，旋液分离器2的单级安装方式为待处理液体通过单个的旋液分离器2分离后，液相14便从溢流管5排出，进入后序的管道，多级串联安装方式为将多个旋液分离器2逐个顺次首尾相连接，待处理液体依次经过若干旋液分离器2进行多次的分离后，液相14通过安装在末端的旋液分离器2内的溢流管5排出，进入后序的管道，而多级并联则是将待处理液体从进液口3引入到多个旋液分离器2的切线入口，经过多个旋液分离器2的分离后，最终对从多个旋液分离器2内的溢流管5排出的液相14进行统一收集，输送到后序的管道。

作为旋液分离器2的一个具体实施例，参见图2，旋液分离器2包括圆柱段8和圆锥段9，溢流管5安装在圆柱段8的中部。需要说明的是，旋液分离器2的上部为圆柱段8，下部为圆锥段9，通常圆柱段8和圆锥段9一体成型，保证密封的性能，在圆柱段8的中部安装有溢流管5，溢流管5通过连接法兰连接其他管道。还需要说明的是，在圆柱段8的一侧设置有切向入口10，切向入口10和进液口3连通。这样待处理液体通过进液口3流向切向入口10，并沿着切向入口10进入到旋液分离器2的内部，当待处理液体进入到旋液分离器2后，其速度逐渐开始下降，在沿着旋液分离器2的内壁旋转到圆锥段9时，待处理液的流动形式由切向、轴向、径向振荡交替运动形成振荡离心场，加快反应的速度，减少反应时间，最终在圆锥段9实现固相13和液相14的分离。此外，旋液分离器2的缩口锥体角度α为15°-45°，优选α为30°，最大程度上保证固液分离的效率。为了使旋液分离器2能够高效的工作，具体可以通过优化管道的布局和阀门的设计将操作压降控制在设定的范围。压降太小可能会影响固液分离的效率，太大会导致存在安全隐患。因此，旋液分离器2的操作压降可以为0.1-0.5MPa，优选为0.25MPa，旋液分离器2的处理流量为1-400m³/h，具体可以通过调节泵的转速，流量阀的开度将处理流量控制在设定的范围，在最大程度上保证固液分离质量和效率之间的平衡。

进一步地，筒体1的底部设置有收集组件11，以使固体颗粒在重力作用下经过底流口4收集到收集组件11中。需要说明的是，收集组件11通常可以为收集管，为了防止固体颗粒会堵塞收集管，需要定期拆下清理内部堆积的固体颗粒，工作中，经过底流口4的固体颗粒在重力作用下会落到筒体1的底部的收集组件11，收集组件11通过法兰连接将固体颗粒输送到其他管路中进行处理，在筒体1的底部对称安装有支座12，支座12的材质可以为合金钢，保证支撑的强度和刚度。

作为本实用新型固体颗粒旋液振荡分离装置的一个相对优选的实施方式，参照图1至图3，提供了一种固体颗粒旋液振荡分离装置，包括筒体1和安装在筒体1内部的旋液分离器2，筒体1内平行设置有上隔板6和下隔板7，旋液分离器2可拆卸的安装在上隔板6和下隔板7之间，旋液分离器2的缩口锥体角度α为15°-45°，旋液分离器2安装为多级串联连接，旋液分离器2的操作压降为0.25MPa，旋液分离器的处理流量为200m³/h，旋液分离器2包括圆柱段8和圆锥段9，圆柱段8的一侧设置有切向入口10，切向入口10和进液口3连通，溢流管5安装在圆柱段9的中部，旋液分离器2的底部安装有底流口4，筒体1的底部设置有收集组件11，两侧对称设置有支座12。

工作时，待处理液体在水泵的作用下，从进液口3通过连接管流向切向入口10，经过切向入口10流到旋液分离器2的内部，旋转的待处理液体产生离心力将固体颗粒甩向旋液分离器2的内壁，固体颗粒受到旋液分离器2内壁的约束，以螺旋方式向下运动至底流口4排出，并从底流口4落到收集组件11中，而净化处理后的液相流体运动至中心从顶部的溢流管5排出，进而实现固相13和液相14分离。该技术方法分离时间短，效率较高，大于1μm粒径的颗粒回收率可以达到95％，能适应不同固体颗粒大小的分离要求，适用性较强。

下面结合两个实际生产中具体实施例进行说明，第一个实施例是在某石化厂，在对污水进行深度净化时，由于工况波动较大，导致采出水经过传统固体颗粒去除工艺中还有一定量的固体颗粒物，固体颗粒物的浓度为1200mg/L，影响净化水质，当采用本实用新型的固体颗粒旋液振荡分离装置处理后，污水中固体颗粒物的浓度为10mg/L，可见，采用旋液振荡分离装置处理后，能够深度去除石化厂污水中的固体颗粒，达到污水深度处理的要求，第二个实施例是在某煤化工厂，经过传统去除固体颗粒工艺后还有少量的固体颗粒物，固体颗粒物浓度为500mg/L，影响净化水质，而要求处理后污水中固体颗粒物的浓度不高于10mg/L，当采用本实用新型的固体颗粒旋液振荡分离装置处理后，污水中固体颗粒物的浓度为8mg/L，符合污水深度处理的要求。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种固体颗粒旋液振荡分离装置，其特征在于，包括安装在筒体(1)内部的旋液分离器(2)，所述旋液分离器(2)和设置在所述筒体(1)一侧的进液口(3)连通，所述旋液分离器(2)的底部安装有底流口(4)，其顶部安装有溢流管(5)，所述进液口(3)配置为能够使待处理液体在压力作用下从所述进液口(3)进入所述旋液分离器(2)的内部；

所述筒体(1)内平行设置有上隔板(6)和下隔板(7)，所述旋液分离器(2)安装在所述上隔板(6)和下隔板(7)之间，所述旋液分离器(2)可拆卸的安装在上隔板(6)和下隔板(7)之间，以能够根据所述待处理液中的固体颗粒不同选用适配的所述旋液分离器(2)。

2.根据权利要求1所述的固体颗粒旋液振荡分离装置，其特征在于，所述旋液分离器(2)包括圆柱段(8)和圆锥段(9)，所述溢流管(5)安装在所述圆柱段(8)的中部。

3.根据权利要求2所述的固体颗粒旋液振荡分离装置，其特征在于，所述圆柱段(8)的一侧设置有切向入口(10)，所述切向入口(10)和所述进液口(3)连通，以能够将待处理液体依次流经所述进液口(3)、所述切向入口(10)且沿切线方向进入到所述旋液分离器(2)的内部。

4.根据权利要求3所述的固体颗粒旋液振荡分离装置，其特征在于，所述旋液分离器(2)的缩口锥体角度α为15°-45°。

5.根据权利要求1-4任一项所述的固体颗粒旋液振荡分离装置，其特征在于，所述筒体(1)的底部设置有收集组件(11)，以使所述固体颗粒在重力作用下经过所述底流口(4)收集到所述收集组件(11)中。

6.根据权利要求5所述的固体颗粒旋液振荡分离装置，其特征在于，所述旋液分离器(2)安装方式为单级、多级串联或并联连接。

7.根据权利要求6所述的固体颗粒旋液振荡分离装置，其特征在于，所述旋液分离器(2)的操作压降为0.1-0.5MPa，所述旋液分离器(2)的处理流量为1-400m³/h。

8.根据权利要求7所述的固体颗粒旋液振荡分离装置，其特征在于，所述筒体(1)的底部对称安装有支座(12)。