一种粒径分级聚结式旋流器

专利2024-11-17  13


本技术涉及石油化工,具体涉及一种粒径分级聚结式旋流器。


背景技术:

1、油水分离的化学法及电浮法存在能耗高及污染大的问题,难以满足对经济性和环保性的要求,相比之下,物理分离法被较为广泛地应用于油水分离领域,重力沉降式分离是一种较为常见的物理分离方法,但分离速度慢且重力沉降装置占地面积大,相比之下,采用旋流分离方法进行油水分离的水力旋流器具有结构紧凑且快速分离的优点,在油水分离领域表现出突出的优势。

2、当下的部分旋流器,油水混合相在旋流时,会产生径向离心力作用,油滴逐渐向结构中心处运移,其中大粒径油滴受径向力较大,向中心运移速率较快,移动过程中会与其他油滴发生碰撞,聚结成更大粒径的油滴,但油滴回收通道的孔径,无法根据油滴粒径的变化而变化,会造成部分粒径较大的滴状油相无法被正常回收,造成水、油混合相分离不充分,分离后的产物中还存在着一定数量的油相残留。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于:为了解决当下的部分旋流器,油水混合相在旋流时,会产生径向离心力作用,油滴逐渐向结构中心处运移,其中大粒径油滴受径向力较大,向中心运移速率较快,移动过程中会与其他油滴发生碰撞,聚结成更大粒径的油滴,但油滴回收通道的孔径,无法根据油滴粒径的变化而变化,会造成部分粒径较大的滴状油相无法被正常回收,造成水、油混合相分离不充分,分离后的产物中还存在着一定数量的油相残留。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种粒径分级聚结式旋流器,包括旋流器外筒,所述旋流器外筒内部旋转安装有旋流器内筒,所述旋流器外筒包括外筒主体,所述旋流器内筒包括内筒主体,所述内筒主体侧表面筒壁由石墨烯滤层制成,所述内筒主体外侧表面固定安装有螺旋叶片。

4、进一步在于,所述外筒主体底侧中部内嵌安装有一号轴承,所述外筒主体上侧中部内嵌安装有二号轴承,所述外筒主体上表面一侧边缘固定安装有进料接口,所述外筒主体上表面一侧边缘固定安装有进步电机,所述进步电机输出端固定安装有齿轮。

5、进一步在于,所述外筒主体内壁处开设有回流通道,所述回流通道内部固定安装有隔板,所述隔板数量为若干个,所述回流通道底侧开设有排水接口,所述排水接口处旋合安装有排水口,所述排水口内部填充有油液滤材。

6、进一步在于,所述内筒主体上端固定安装有连接轴,所述连接轴侧表面固定套接有外齿环,所述内筒主体底侧固定安装有排油斗,所述排油斗下端固定安装有排油管。

7、进一步在于,所述连接轴上端与排油管下端均通过三号轴承与固定轴、固定管旋转连接。

8、进一步在于,所述内筒主体旋转安装于外筒主体内部,所述螺旋叶片外侧边缘抵靠于外筒主体内壁处。

9、进一步在于,所述连接轴与二号轴承旋转套接,所述排油管侧表面与一号轴承旋转套接。

10、本实用新型的有益效果:

11、1、混合相内的滴状油相受径向离心力作用,油滴逐渐向结构中心处运移,利用石墨烯滤层本身石墨烯材质均的亲油疏水的特性,将水相拦截在内筒主体侧表面外部,并吸收油相渗进内筒主体内部,进行油水分离工作,而石墨烯滤层的过滤孔径从上到下为孔径逐步增大,以应对油相移动过程中会与其他油滴发生碰撞,聚结成更大粒径的油滴的情况,逐步增大粒径的油相被流动的混合相带到内筒表面下侧部分,被逐级增大孔径的石墨烯滤层吸收,具备分级吸收,分离水、油的效果,提高分离效率,减少后续混合相内油相剩余量。

12、2、通过隔板增加回流通道实际流通长度,增加滤后混合相在回流通道中的停留时间,混合相在经过螺旋叶片导流后,产生一定的离心效果,参考离心机,会产生一定的分层现象,混合相在回流通道中会留存一定时间,产生一定的分层现象,回流通道底侧由于分层产生的水相层,从排水口处排出,排水口内填充的油液滤材为亲水疏油材料,对油相进行拦截,同时排水口实际为拆装式,方便对油液滤材进行更换,避免油相在油液滤材表面形成油膜阻碍水相的正常排出,对剩下的油水混合相进行一定提纯,剩下的混合相被回流通道重新导入螺旋式通道顶部,被石墨烯滤层重新吸收。



技术特征:

1.一种粒径分级聚结式旋流器,包括旋流器外筒(1),其特征在于,所述旋流器外筒(1)内部旋转安装有旋流器内筒(2),所述旋流器外筒(1)包括外筒主体(101),所述旋流器内筒(2)包括内筒主体(201),所述内筒主体(201)侧表面筒壁由石墨烯滤层(204)制成,所述内筒主体(201)外侧表面固定安装有螺旋叶片(205)。

2.根据权利要求1所述的一种粒径分级聚结式旋流器,其特征在于,所述外筒主体(101)底侧中部内嵌安装有一号轴承(102),所述外筒主体(101)上侧中部内嵌安装有二号轴承(103),所述外筒主体(101)上表面一侧边缘固定安装有进料接口(104),所述外筒主体(101)上表面一侧边缘固定安装有进步电机(105),所述进步电机(105)输出端固定安装有齿轮(106)。

3.根据权利要求2所述的一种粒径分级聚结式旋流器,其特征在于,所述外筒主体(101)内壁处开设有回流通道(107),所述回流通道(107)内部固定安装有隔板(108),所述隔板(108)数量为若干个,所述回流通道(107)底侧开设有排水接口(109),所述排水接口(109)处旋合安装有排水口(110),所述排水口(110)内部填充有油液滤材(111)。

4.根据权利要求3所述的一种粒径分级聚结式旋流器,其特征在于,所述内筒主体(201)上端固定安装有连接轴(202),所述连接轴(202)侧表面固定套接有外齿环(203),所述内筒主体(201)底侧固定安装有排油斗(206),所述排油斗(206)下端固定安装有排油管(207)。

5.根据权利要求4所述的一种粒径分级聚结式旋流器,其特征在于,所述连接轴(202)上端与排油管(207)下端均通过三号轴承(208)与固定轴、固定管旋转连接。

6.根据权利要求5所述的一种粒径分级聚结式旋流器,其特征在于,所述内筒主体(201)旋转安装于外筒主体(101)内部,所述螺旋叶片(205)外侧边缘抵靠于外筒主体(101)内壁处。

7.根据权利要求6所述的一种粒径分级聚结式旋流器,其特征在于,所述连接轴(202)与二号轴承(103)旋转套接,所述排油管(207)侧表面与一号轴承(102)旋转套接。


技术总结
本技术涉及石油化工技术领域,具体涉及一种粒径分级聚结式旋流器,包括旋流器外筒,所述旋流器外筒内部旋转安装有旋流器内筒,所述旋流器外筒包括外筒主体,所述旋流器内筒包括内筒主体,所述内筒主体侧表面筒壁由石墨烯滤层制成,所述内筒主体外侧表面固定安装有螺旋叶片。本技术中,混合相内的滴状油相受径向离心力作用,油滴逐渐向结构中心处运移,利用石墨烯滤层本身石墨烯材质均的亲油疏水的特性,将水相拦截在内筒主体侧表面外部,并吸收油相渗进内筒主体内部,进行油水分离工作,而石墨烯滤层的过滤孔径从上到下为孔径逐步增大,被逐级增大孔径的石墨烯滤层吸收,具备分级吸收,提高分离效率,减少后续混合相内油相剩余量。

技术研发人员:王泽祥,包孝涵
受保护的技术使用者:山东理工职业学院
技术研发日:20231208
技术公布日:2024/7/25
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