[发明专利]一种自适应多相一体化分离装置和方法

说明书

本发明提供一种自适应多相一体化分离装置和方法，分离装置包括一根以上一体化分离芯管，一体化分离芯管包括主分离管、副分离管以及连通主分离管和副分离管的主副管联通管；主分离管的底部进口设有造旋器，副分离管的沿轴向设有副分离管切向造旋口，副分离管内的底部设有锥形或凸台形的重相分离锥。本发明通过主分离管与副分离管的耦合结构实现对油、气、浊的协同分离，且对物料中油、气、浊含量的波动具备极高的适应性。本发明突破传统方法的局限，处理量具有极高的操作弹性，适用于对高含油、高含浊污水的紧凑处理，分离效率较高，可实现短流程下紧凑、快速分离的目的，能够有效降低相关分离系统的占地面积。

技术领域

本发明属于石油化工和环保领域，具体涉及一种自适应多相一体化分离装置和方法。

背景技术

在石油化工、煤化工、冶金、机械制造、纺织印染、制药、食品加工、餐饮等行业生产中会有大量含油废水产生，含油废水不仅来源广泛且成分复杂。世界上每年有5000万至10000万吨油类物质进入水体，对海洋和河流水体环境、土壤环境造成极大危害。当前含油废水处理技术通常仅针对油含量进行单一的处理，而实际的含油废水，尤其是油气开采、石油化工行业的含油废水中通常含有大量溶解及非溶解气体、悬浮固体颗粒，实现油气浊的协同分离是当前技术发展的一个重要方向。在当前的脱气除油设备中，如水力旋流器、管式分离器等利用旋流场进行分离的技术设备因其结构紧凑、无动部件而得到了广泛应用，但限制其发展的一个重大因素是其最佳操作流量范围窄，需要相对严格控制设备的处理量。

CN201720744919.0公开了一种脱气除油水力聚结装置，其主要目的在于提供一种用于气-液-液三相介质分离的新型分离装置。该发明并未对其除浊性能进行进一步描述，仍存在当前水力旋流技术设备处理量较小的局限。CN201611062892.3公开了一种过滤截留为基本原理的适用于煤化工废水除尘除油方法，该发明兼顾了对固体颗粒物脱除的考虑，但设备以过滤截留为基本原理，必然面临占地面积过大、滤料或过滤介质的反洗更换等问题。

为此，亟需一种可以实现油、气、浊协同去除分离的自适应性分离方法及相关装置。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种自适应多相一体化分离装置和方法，以解决现有利用旋流场进行分离的技术设备所面临的受气相冲击、操作弹性范围窄等一系列问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的第一个技术方案如下：一种自适应多相一体化分离装置，所述分离装置包括一根以上一体化分离芯管，所述一体化分离芯管包括主分离管、副分离管以及连通所述主分离管和所述副分离管的主副管联通管，一个所述主分离管的周围设有2个以上所述副分离管；所述主分离管的底部进口设有造旋器，所述造旋器产生的旋流场使流过所述主分离管的液体由轴向运动变换为旋转运动；所述副分离管的沿轴向设有副分离管切向造旋口，所述副分离管切向造旋口使流过所述副分离管的液体通过切向进入副分离管做旋转运动；所述副分离管内的底部设有锥形或凸台形的重相分离锥。

本发明进一步设置为，所述副分离管的数量为1～6，所述副分离管的流场旋向为顺时针或逆时针，与所述主分离管的流场旋向相同或相反。

本发明进一步设置为，所述主分离管内为主分离腔，所述副分离管内为副分离腔；所述主分离管的上部设有主分离腔轻相引流锥，所述副分离管的上部设有副分离腔轻相引流锥。

本发明进一步设置为，所述主分离腔轻相引流锥的倾斜夹角为10～75°，所述主分离腔轻相引流锥的中间开有夹角为0～10°的主引流孔道，所述主引流孔道的直径为所述主分离腔直径的0.1～0.8倍；所述副分离腔轻相引流锥的倾斜夹角为10～75°，所述副分离腔轻相引流锥的中间开有夹角为0～10°的副引流孔道，所述副引流孔道的直径为所述副分离腔直径的0.1～0.8倍。

本发明进一步设置为，所述主分离管的顶部设有主分离腔防冲帽，所述副分离管的顶部设有副分离腔防冲帽。