1.本技术涉及化工技术领域,尤其涉及一种乳液凝聚分离设备。
背景技术:2.甲苯二异氰酸酯(简称:tdi)是合成聚氨酯的重要化工原料,主要用于制备聚氨酯泡沫体、粘合剂、涂料及弹性体等,也有用于纺织物加工、天然橡胶的表面加工等方面,tdi在生产过程中,中间物料合成装置产生甲苯-水体系乳化废水,这种甲苯-水体系乳化废水以及与其类似的苯-水、氯苯-水、邻二氯苯-水等苯系物水乳液如分离不充分,会增加下游废水处理系统的处理难度且处理成本相对较高,同时上述乳化废水若经充分分离后的苯系原料还具有较高的回收再利用价值,既环保又可降低下游废水处理成本及难度。
技术实现要素:3.本技术的目的在于提供了一种乳液凝聚分离设备,以降低下游废水处理成本及难度,同时充分回收苯系原料以循环再利用。
4.第一方面,本技术提供的乳液凝聚分离设备,包括:
5.封头容器本体,其由卧式筒体和于所述卧式筒体的顶部端侧向上凸出设置的立式筒体组合而成,所述立式筒体的底部与所述卧式筒体顶部端侧相连通,所述立式筒体的侧壁设有有机相出料口,所述卧式筒体与所述立式筒体相对的底部设有重相出料口;
6.所述卧式筒体远离所述立式筒体的另一端侧设有进料口;
7.所述卧式筒体内部沿其横向延伸方向依次设有破乳装置和凝聚分离装置,所述破乳装置和所述凝聚分离装置之间具有过渡区域,所述破乳装置相对靠近所述进料口侧设置,且与所述进料口之间具有缓冲区域,所述凝聚分离装置相对靠近所述立式筒体侧设置,且与所述立式筒体之间具有有机相集聚区域。
8.进一步的,所述重相出料口的上方设有底部开口设置的立式套筒,且所述立式套筒的底部与所述重相出料口之间留有间距;
9.所述立式套筒内插入有沿其纵向延伸方向设置的两端开口的重相出料插入管,其顶端与所述立式套筒的顶部之间留有间距,其底端与所述重相出料口密封对接连通设置,所述重相出料插入管的外壁与所述立式套筒的内壁有间隔设置。
10.更进一步的,所述立式套筒的顶部伸入至所述立式筒体区域内,所述立式套筒的顶部与所述立式筒体的顶部之间留有流通空间。
11.更进一步的,所述立式套筒的顶端与所述立式筒体的封头焊缝之间的间距为50~100mm;和/或
12.所述重相出料插入管的顶端与所述立式套筒的顶端之间的间距为200~400mm。
13.进一步的,所述立式套筒的周向外壁与所述封头容器本体的内壁之间均留有流通空间;
14.所述重相出料插入管的周向外壁与所述立式套筒内壁之间均留有流通空间。
15.进一步的,所述的乳液凝聚分离设备还包括插入式的进料插入管,所述进料口设置于所述卧式筒体远离所述立式筒体的另一端侧的顶部,所述进料插入管由所述进料口插入至趋近于所述卧式筒体的底部,所述卧式筒体的底部与所述进料插入管的出口之间留有流通间距。
16.进一步的,所述破乳装置拦截所述卧式筒体的径向截面设置,且所述破乳装置的外周与所述卧式筒体的周向内壁固定安装设置;和/或
17.所述凝聚分离装置拦截所述卧式筒体的径向截面设置,且所述凝聚分离装置的外周与所述卧式筒体的周向内壁固定安装设置。
18.更进一步的,所述破乳装置采用丝网结构设置,所述丝网结构的厚度为300~500mm;和/或
19.所述凝聚分离装置采用孔板波纹规整填料设置,所述孔板波纹规整填料的厚度为1000~2000mm。
20.进一步的,所述进料口与所述破乳装置之间的所述缓冲区域的横向尺寸为所述卧式筒体的横向尺寸的七分之一到六分之一;和/或
21.所述破乳装置和所述凝聚分离装置之间的所述过渡区域的横向尺寸为所述卧式筒体的横向尺寸的五分之一到四分之一;和/或
22.所述凝聚分离装置和与其相近的所述立式筒体的侧壁之间的间距为所述卧式筒体的横向尺寸的五分之一到三分之一;和/或
23.所述卧式筒体和所述立式筒体均为圆筒状结构,所述卧式筒体的直径为所述立式筒体的直径的3倍~4倍。
24.进一步的,所述立式筒体的外侧壁还安装连接有界面计,以监测所述有机相集聚区域的物料的两相界面;
25.所述立式筒体的顶部还安装连接有液位计,以监测所述封头容器本体内液位高度。
26.与现有技术相比,本技术提供的乳液凝聚分离设备,用于对甲苯-水体系乳化废水及其类似的苯-水、氯苯-水、邻二氯苯-水等苯系乳化废水进行破乳、分离处理,并对分离出的甲苯等苯系原料进行回收以便返回至反应系统等循环再利用,既可充分回收甲苯原料等,又可有效降低下游废水处理装置的处理难度及处理成本。
27.当需要对乳化废水等乳液进行废水处理时,可通过泵送打入的方式将需要处理的乳液于进料口打入至卧式筒体内直至卧式筒体内处于满液的状态,打入后的乳液先流入缓冲区域,在缓冲区域内,乳液的流态逐渐趋于稳定;稳定流态后的乳液经过破乳装置进行破乳和预凝聚分离处理后,流经破乳装置与凝聚分离装置之间的过渡区域,在过渡区域中,乳液中的轻相组分开始向上部聚集,乳液中的重相组分开始向下聚集,再经过凝聚分离装置进行乳液的深度凝聚和分离处理后;进一步分离的轻相组分继续向上聚集同时流经有机相集聚区域时形成稳定的有机相层,该有机相集聚区域为轻相组分的集聚提供充足的空间,并向上进入立式筒体区域,直至通过立式筒体侧壁的有机相出料口稳定流出,该有机相出料口还可外接回收装置进行回收以便后续循环再利用;而经过进一步分离的重相组分继续向下集聚,最终由底部的重相出料口流出,继而进行后续的下游废水处理。这种乳液凝聚分离设备中依次设有的缓冲区域、破乳装置、过渡区域、凝聚分离装置、有机相集聚区域等可
以充分的对乳化废水进行破乳分离,将其中的甲苯原料等轻相组分原料进行充分的分离回收再利用,其中分离后的重相组分废料再进入下游废水处理,从而降低下游废水处理的处理难度及降低下游废水处理的处理成本。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施方式,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。
29.图1为本技术实施例所提供的乳液凝聚分离设备的结构示意图。
30.附图标记:
31.10-卧式筒体;
32.11-进料口;
33.111-进料插入管;
34.12-重相出料口;
35.13-人孔;
36.14-顶部封头焊缝;
37.20-立式筒体;
38.21-有机相出料口;
39.22-排气口;
40.23-界面计;
41.24-液位计;
42.251-第一端部封头焊缝;
43.30-破乳装置;
44.40-凝聚分离装置;
45.51-立式套筒;
46.52-重相出料插入管;
47.61-缓冲区域;
48.62-过渡区域;
49.63-有机相集聚区域。
具体实施方式
50.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
51.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范
围。
52.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
53.在本技术的描述中,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,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,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技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
55.在本技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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技术中的具体含义。
56.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
57.如图1所示,本技术实施例提供了一种乳液凝聚分离设备,用于对甲苯-水体系乳化废水及其类似的苯-水、氯苯-水、邻二氯苯-水等苯系乳化废水进行破乳、分离处理,并对分离出的甲苯等苯系原料进行回收以便返回至反应系统等循环再利用,既可充分回收甲苯原料等,又可有效降低下游废水处理装置的处理难度及处理成本。
58.本技术提供的该乳液凝聚分离设备可以包括封头容器本体,该封头容器本体可以由卧式筒体10和于该卧式筒体10的顶部端侧向上凸出设置的立式筒体20组合而成,该立式筒体20的底部与该卧式筒体10的顶部端侧相连通,该卧式筒体10远离该立式筒体20的另一端侧设有进料口11,优选该进料口11可设置于该端侧的顶部,这样可以尽可能的提高进料下落的高度差;同时还优选包括插入式的进料插入管111,在该进料口11插入该进料插入管111由至卧式筒体10体内,深入至越趋近于卧式筒体10的底部越好,以尽可能的增大进料下落高度,以提供一定的流动动力,不过该进料插入管111的出口与该卧式筒体10的底部之间还是要留有流通间距,使进料流通。前述立式筒体20的侧壁可设有有机相出料口21,具体可于该立式筒体20靠近该卧式筒体10端侧的侧壁上设置该有机相出料口21,以尽可能远离该卧式筒体10的进料口11设置;该立式筒体20下方相对的该卧式筒体10的底部可设有重相出料口12。
59.前述卧式筒体10的内部可沿其横向延伸方向依次设有破乳装置30和凝聚分离装置40,该破乳装30置和凝聚分离装置40之间具有过渡区域62,该破乳装置30相对靠近前述进料口11侧设置,且与该进料口11之间具有缓冲区域61,该凝聚分离装置40相对靠近前述立式筒体20侧设置,且与该立式筒体20之间具有有机相集聚区域63。
60.一种优选的实施例是,前述破乳装置30纵向设置,且其工作面拦截该卧式筒体10
的径向截面设置,也就是其工作面布满整个该卧式筒体的径向设置,使经过的乳液均通过该破乳装置30进行充分的破乳和预凝聚分离处理,具体该破乳装置30的外周可与该卧式筒体10的周向内壁固定安装设置,具体该破乳装置30的工作面可采用一定厚度的丝网结构,为达到预期效果,优选该丝网结构的厚度为300~500mm。
61.另一种优选的实施例是,前述凝聚分离装置40拦截前述卧式筒体10的径向截面设置,也就是其工作面布满整个该卧式筒体的径向设置,使经过的乳液均通过该凝聚分离装置40进行充分的深度凝聚和分离处理,具体该凝聚分离装置40的外周可与该卧式筒体10的周向内壁固定安装设置,具体该凝聚分离装置40的工作面可采用孔板波纹规整填料设置,为达到预期效果,优选该孔板波纹规整填料的厚度为1000~2000mm。
62.与现有技术相比,当需要对乳化废水等乳液进行废水处理时,可通过泵送打入的方式将需要处理的乳液于进料口11打入至卧式筒体10内,直至卧式筒体10内处于满液的状态,泵送打入的方式可以在一定程度上增强乳液流入的动力,保持卧式筒体10内处于容量满液的状态可以使新打入的乳液可推动挤压先进入的在其体内的乳液不断向前流动涌动,以充分完成分离处理工作;打入后的乳液先流经缓冲区域61,在缓冲区域61内,乳液的流态逐渐趋于稳定;稳定流态后的乳液经过破乳装置30进行破乳和预凝聚分离处理后,流经破乳装置30与凝聚分离装置40之间的过渡区域62,在过渡区域62中,乳液中的轻相组分开始向上部聚集,乳液中的重相组分开始向下聚集,再经过凝聚分离装置40进行乳液的深度凝聚和分离处理后;进一步分离的轻相组分继续向上聚集同时流经有机相集聚区域63时形成稳定的有机相层,该有机相集聚区域63为轻相组分的集聚提供充足的空间,并向上进入立式筒体20区域,直至通过立式筒体20侧壁的有机相出料口21稳定流出,该有机相出料口21还可外接回收装置进行回收以便后续循环再利用;而经过进一步分离的重相组分继续向下集聚,最终由底部的重相出料口12流出,继而进行后续的下游废水处理。
63.这种乳液凝聚分离设备中依次设有的缓冲区域61、破乳装置30、过渡区域62、凝聚分离装置40、有机相集聚区域63等可以充分的对乳化废水进行破乳分离,将其中的甲苯原料等轻相组分原料进行充分的分离回收再利用,其中分离后的重相组分废料再进入下游废水处理,从而降低下游废水处理的处理难度及降低下游废水处理的处理成本。
64.优选的,前述重相出料口12的上方可设有底部开口设置的立式套筒51,且该立式套筒51的底部与该重相出料口12之间留有间距,以使重相物料流入;该立式套筒51内可插入有沿其纵向延伸方向设置的两端开口的重相出料插入管52,该重相出料插入管52的顶端与该立式套筒51的顶部之间留有间距,优选该间距为200~400mm,以使流入立式套筒51内的重相物料可由该重相出料插入管52的顶端开口流入,该重相出料插入管52的底端与该重相出料口12密封对接连通设置,以使流入该重相出料插入管52内的重相物料从该底部的重相出料口12流出,且该重相出料插入管52的外壁与该立式套筒51的内壁有间隔设置,给流入立式套筒51内的重相物料能够从底部流向顶部的流通空间,使其可从重相出料插入管52的顶端开口流入至重相出料插入管52。
65.经由凝聚分离装置40深度分离处理后的重相组分由前述立式套筒51的底部开口进入立式套筒51内,并由于前述不断打入乳液的相继推动挤压作用,以及位于立式套筒51内较高位的重相出料插入管52的顶端开口的作用,重相组分继续流向立式套筒51的顶部由重相出料插入管52的顶端开口进入重相出料插入管52内,再从位于底部并与其对接连通的
重相出料口12流出,继而进行后续的下游废水处理。这种立式套筒51及插入至立式套筒51中的重相出料插入管52的设计,相比于直接在设备底部出料,使重相物料经立式套筒51底部折流至立式套筒51顶部,然后经重相出料插入管52流出设备,可实现重相物料折流效应,为两相分离提供更充足的时间,防止已分离的两相再次混合,且使重相物料能稳定流出,避免重相出料口12处物料的扰动,同时防止涡流产生。
66.进一步的,前述立式套筒51的顶部伸入至向上凸出的立式筒体20区域内,尽可能的增加立式套筒51以及插入其内的重相出料插入管52的高度,增强重相物料折流效应,为两相分离提供更充足的时间,更有效防止已分离的两相再次混合,使重相物料能更稳定流出,进一步避免重相出料口12处物料的扰动,同时进一步防止涡流产生。但是立式套筒51的顶部与立式筒体20的顶部之间要留有足够的流通空间,不能阻碍向上集聚的轻相组分流通作业,优选该立式套筒51的顶部与该立式筒体20的顶部封头焊缝14之间的间距为50~100m,以留有足够的流通空间。
67.更进一步的,前述立式套筒51的周向外壁与前述封头容器本体的内壁之间均留有流通空间,同时前述重相出料插入管52的周向外壁与该立式套筒51内壁之间也均留有流通空间。使立式套筒51周向附近的所有重相组分均可以从立式套筒51的底部开口与重相出料插入管52之间的间隔也就是留有的流通空间内进入,并流经至进入至立式套筒51顶部。增大流量,提高工作效率,同时还可达到重相物料折流的作用。
68.一种具体的实施例是,前述卧式筒体10和立式筒体20均可为圆筒状结构,前述进料口11与前述破乳装置30之间的缓冲区域61的横向尺寸可为前述卧式筒体10的横向尺寸的七分之一到六分之一之间,以很好的稳定进入筒体内物料的流态。该破乳装置30和凝聚分离装置40之间的过渡区域62的横向尺寸可为卧式筒体10的横向尺寸五分之一到四分之一之间,以很好的实现轻相组分向上开始集聚、重相组分向下开始集聚。该凝聚分离装置40和与其相近的该立式筒体20的侧壁之间的间距为卧式筒体10的横向尺寸的五分之一到三分之一之间。具体该立式筒体20的直径可为800~1200mm,该卧式筒体10的直径为该立式筒体20的直径的3倍到4倍之间;该卧式筒体10的第一端部封头焊缝251和与其相近的该立式筒体20的侧壁之间的间距优选为400~800mm;该立式筒体20的直筒段高度具体可为1000~2000mm;该卧式筒体10的横向尺寸也就是该封头容器本体的总长度可为7000~10000mm。以上尺寸的设定均与该乳液凝聚分离设备实际所处理的物料的流量、组成等各参数密切相关,具体数值需经精确计算而最终确定。
69.一种可选的实施例是,前述立式筒体20的外侧壁还可安装连接有界面计23,以监测有机相集聚区域63的物料的两相界面;该立式筒体20的顶部还可安装连接有液位计24,以监测封头容器本体内的液位高度。如此设计可通过界面计23监测两相界面、通过顶部的液位计24监测液位高度,进而合理调控进料、出料流量,保证两相有效分离,即实现乳液的有效分离。
70.再有,前述卧式筒体10的两端封头以及直筒筒体均可设有用于检修的可闭合的检修进入口,该检修进入口具体可设置为人孔13。前述立式筒体20的顶部还可设有排气口22。
71.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
技术特征:1.一种乳液凝聚分离设备,其特征在于,包括:封头容器本体,其由卧式筒体和于所述卧式筒体的顶部端侧向上凸出设置的立式筒体组合而成,所述立式筒体的底部与所述卧式筒体顶部端侧相连通,所述立式筒体的侧壁设有有机相出料口,所述卧式筒体与所述立式筒体相对的底部设有重相出料口;所述卧式筒体远离所述立式筒体的另一端侧设有进料口;所述卧式筒体内部沿其横向延伸方向依次设有破乳装置和凝聚分离装置,所述破乳装置和所述凝聚分离装置之间具有过渡区域,所述破乳装置相对靠近所述进料口侧设置,且与所述进料口之间具有缓冲区域,所述凝聚分离装置相对靠近所述立式筒体侧设置,且与所述立式筒体之间具有有机相集聚区域。2.根据权利要求1所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,所述重相出料口的上方设有底部开口设置的立式套筒,且所述立式套筒的底部与所述重相出料口之间留有间距;所述立式套筒内插入有沿其纵向延伸方向设置的两端开口的重相出料插入管,其顶端与所述立式套筒的顶部之间留有间距,其底端与所述重相出料口密封对接连通设置,所述重相出料插入管的外壁与所述立式套筒的内壁有间隔设置。3.根据权利要求2所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,所述立式套筒的顶部伸入至所述立式筒体区域内,所述立式套筒的顶部与所述立式筒体的顶部之间留有流通空间。4.根据权利要求3所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,所述立式套筒的顶端与所述立式筒体的封头焊缝之间的间距为50~100mm;和/或所述重相出料插入管的顶端与所述立式套筒的顶端之间的间距为200~400mm。5.根据权利要求3或4所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,所述立式套筒的周向外壁与所述封头容器本体的内壁之间均留有流通空间;所述重相出料插入管的周向外壁与所述立式套筒内壁之间均留有流通空间。6.根据权利要求1所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,还包括插入式的进料插入管,所述进料口设置于所述卧式筒体远离所述立式筒体的另一端侧的顶部,所述进料插入管由所述进料口插入至趋近于所述卧式筒体的底部,所述卧式筒体的底部与所述进料插入管的出口之间留有流通间距。7.根据权利要求1所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,所述破乳装置拦截所述卧式筒体的径向截面设置,且所述破乳装置的外周与所述卧式筒体的周向内壁固定安装设置;和/或所述凝聚分离装置拦截所述卧式筒体的径向截面设置,且所述凝聚分离装置的外周与所述卧式筒体的周向内壁固定安装设置。8.根据权利要求7所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,所述破乳装置采用丝网结构设置,所述丝网结构的厚度为300~500mm;和/或所述凝聚分离装置采用孔板波纹规整填料设置,所述孔板波纹规整填料的厚度为1000~2000mm。9.根据权利要求7或8所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,所述进料口与所述破乳装置之间的所述缓冲区域的横向尺寸为所述卧式筒体的横向
尺寸的七分之一到六分之一;和/或所述破乳装置和所述凝聚分离装置之间的所述过渡区域的横向尺寸为所述卧式筒体的横向尺寸的五分之一到四分之一;和/或所述凝聚分离装置和与其相近的所述立式筒体的侧壁之间的间距为所述卧式筒体的横向尺寸的五分之一到三分之一;和/或所述卧式筒体和所述立式筒体均为圆筒状结构,所述卧式筒体的直径为所述立式筒体的直径的3倍~4倍。10.根据权利要求1所述的乳液凝聚分离设备,其特征在于,所述立式筒体的外侧壁还安装连接有界面计,以监测所述有机相集聚区域的物料的两相界面;所述立式筒体的顶部还安装连接有液位计,以监测所述封头容器本体内液位高度。
技术总结本申请涉及化工技术领域,尤其涉及一种乳液凝聚分离设备。该乳液凝聚分离设备包括由卧式筒体和于其顶部端侧向上凸出设置的立式筒体组合而成的封头容器本体,立式筒体底部与卧式筒体顶部端侧相连通,立式筒体侧壁设有有机相出料口,卧式筒体与立式筒体相对的底部设有重相出料口;卧式筒体远离立式筒体的另一端侧设有进料口;卧式筒体内部依次设有破乳装置和凝聚分离装置,二者之间具有过渡区域,破乳装置相对靠近进料口侧设置,且与进料口之间具有缓冲区域,凝聚分离装置相对靠近立式筒体侧设置,且与立式筒体之间具有有机相集聚区域。本申请提供该乳液凝聚分离设备以降低下游废水处理成本及难度,同时可充分回收苯系原料以循环再利用。环再利用。环再利用。
技术研发人员:张德志 宋立敏 杨向东 黄云浩 赵红妹 杨越 王超
受保护的技术使用者:中国海洋石油集团有限公司
技术研发日:2022.08.16
技术公布日:2022/12/16