一种油水聚结分离装置的制作方法

本实用新型涉及水处理技术，特别是涉及石化等行业中脱硫脱碳溶剂的油水分离。

背景技术：

石油化工、天然气行业中使用特定的溶剂对天然气和炼油气进行脱硫脱碳，常用的溶剂(如乙醇胺)在与原料气逆向接触吸收酸气时，原料气中的重烃等组分将随之进入溶剂系统，并以凝析油的形态游离于其中，造成溶剂体系的油污染。油液的存在形态主要有浮油、分散油、乳化油和溶解油，其中浮油和分散性油滴粒径较大，易通过机械分离去除，而乳化油油滴小，可与水形成稳定的水包油结构，分离困难。

现有的物理化学破乳技术如絮凝、气浮、电化学法、高级氧化等会引起脱硫溶剂的降解和组分改变，因此为了不引起脱硫溶剂的降解和组分改变。采用物理手段进行破乳是最为合适的；其中沉降法、离心分离法、吸附分离法仅对浮油和分散油的去除有效，对乳化油的分离效率较低，上述物理手段不能同时满足溶剂中多形态油液的分离要求，同时现有的除油设备还存在除油效率低、设备占地面积大、除油类型单一的不足点。

技术实现要素：

针对现有除油设备除油效率低、设备占地面积大、除油类型单一的技术现状，本实用新型提供一种油水聚结分离装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种油水聚结分离装置，包括卧式分离罐罐体，所述卧式分离罐罐体一端设有进液口，罐体内设有聚结滤芯区、多级聚结填料区和油水分离区，所述聚结滤芯区位于多级聚结填料区的前面，油水分离区位于罐体的末端，聚结滤芯区由安装于底座上的若干个聚结滤芯组成，多级聚结填料区之间的填料通过流道挡板相互隔离形成特定的流道，油水分离区设有分离区挡板、筛网、排油口和排液口，油水分离区通过筛网隔为上下两部分，分离区挡板位于排油口的前方位置。

作为优选，所述的聚结滤芯呈圆筒状结构，由多层不同功能材质叠加组成，基本结构包括内壁骨架、破乳层、多层聚结层，外骨架和顶端封盖。

更为优选，所述的聚结滤芯的放置方向与溶液流通方向平行，多根滤芯均匀排列分布于底座上，待分离溶液从滤芯底部进入圆筒内壁，压力驱动下穿过多层分离介质，由滤芯圆筒外壁流出。

作为优选，所述破乳层孔径尺寸为0.1～1.0μm，所述材料为疏水性高分子膜，如ptfe材料。在压力驱动下乳化油滴透过膜孔时，疏水膜将水包油基团中的水膜拦截在膜外侧，迫使水膜内部的油滴透过膜孔，实现破乳和油水分离。

作为优选，所述多层聚结层由多层精度递变的材料叠加而成，由孔径尺寸为1～10μm、10～20μm等的疏水性纤维材料叠加而成，所述材料为聚丙烯、聚酯或玻璃纤维等。

作为优选，所述多级聚结填料区的填料结构为多层波纹板按一定角度排列叠成，所选材料为疏水性高分子材料或金属材料，如聚氯乙烯或不锈钢等。

作为优选，所述多级聚结填料的数量可按处理溶液中油含量的大小和除油需求设置调整，例如由两级填料串联组成的二级排布、三级填料串联组成的三级排布等。

作为优选，所述筛网为表面超亲水性处理的金属筛网，只允许水相溶液透过筛网，而拦截油滴和油膜不溢出，防止油液窜入到排水口。

本发明的油水聚结分离装置，是基于聚结除油的原理，以聚结滤芯-聚结填料-聚结填料组合的多级分离单元，通过拦截、碰撞从而捕集不同粒径的油滴，对溶剂中的分散油、乳化油进行破乳和聚结，将游离的小油滴逐级聚并为油膜连续相，实现多种类型油水混合相的高效分离。

本实用新型的有益效果是：

1.采用聚结滤芯和多级聚结填料联合作用，有效改变水体中油滴的粒径分布，通过聚并小油滴为大油滴和油膜，提高后续分离效果。

2.不同聚结单元间通过挡板隔离形成特定的流道，多次聚结作用，有效增加油水混合液与聚结分离材料的接触面积，延长油水分离的时间，充分实现油水的分离。

3.聚结技术属物理性分离，不改变原有水体的化学性质，不需要引入任何化学药剂，对原溶液体系不产生破坏性影响。

附图说明

图1是本实用新型的直观图；

图2是聚结滤芯底座的结构示意图；

图3是聚结滤芯的结构示意图；

图4是油水分离区筛网的示意图；

图中，1.进液口，2.分离罐罐体，3.排油口，4.排液口，5.聚结滤芯底座，6.聚结滤芯，7.流道挡板，8.聚结填料，9.分离区挡板，10.分离区筛网，11.分离罐底座；6.1破乳层膜，6.2内侧聚结层，6.3外侧聚结层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1所示的一种油水聚结分离装置，包括卧式分离罐罐体2，所述卧式分离罐罐体一端设有进液口1，罐体内设有聚结滤芯区6、多级聚结填料区8和油水分离区，所述聚结滤芯区6位于多级聚结填料区8的前面，油水分离区位于罐体2的末端，聚结滤芯区6由安装于底座5上的若干个聚结滤芯组成，多级聚结填料区8之间的填料通过流道挡板7相互隔离形成特定的流道，油水分离区设有分离区挡板9、筛网10、排油口3和排液口4，油水分离区通过筛网10隔为上下两部分，分离区挡板9位于排油口3的前方区域。这里多级聚结填料8之间通过流道挡板7相互隔离形成特定的流道，控制溶液逐个流经聚结填料8，进入分离罐末端的油水分离区，分离后的油相被分离区挡板9和筛网10隔离，最终由排油口3排至储油槽；油水分离区的水相透过分离区筛网10进入罐体下方，除油后的溶液由排液口4排出。

进一步的，所述的聚结滤芯呈圆筒状结构，由多层不同功能材质叠加组成，基本结构包括内壁骨架、破乳层6.1、内侧聚结层6.2，外侧聚结层6.3，外骨架和顶端封盖；所述的聚结滤芯的放置方向与溶液流通方向平行，多根滤芯均匀排列分布于底座上，待分离溶液从滤芯底部进入圆筒内壁，压力驱动下穿过多层分离介质，由滤芯圆筒外壁流出；所述多层聚结层由多层精度递变的材料叠加而成，由孔径尺寸为1～10μm、10～20μm等的疏水性纤维材料叠加而成，所述材料为聚丙烯、聚酯或玻璃纤维等。

进一步的，所述破乳层孔径尺寸为0.1～1.0μm，所述材料为疏水性高分子膜，如ptfe材料。在压力驱动下乳化油滴透过膜孔时，疏水膜将水包油基团中的水膜拦截在膜外侧，迫使水膜内部的油滴透过膜孔，实现破乳和油水分离。

进一步的，所述多级聚结填料区的填料为多层波纹板按一定角度排列叠成，所选材料为疏水性高分子材料或金属材料，如聚氯乙烯或不锈钢等；所述多级聚结填料区的数量可按处理溶液中油含量的大小和除油需求设置调整，例如由两级填料串联组成的二级排布、三级填料串联组成的三级排布等。

所述筛网为表面超亲水性处理的金属筛网，只允许水相溶液透过筛网，而拦截油滴和油膜不溢出，防止油液窜入到排水口。

本具体实施方式工作原理：油水混合相进入分离罐后，首先透过聚结滤芯，从滤芯底部进入，在压力驱动下穿过多层分离介质，乳化油滴透过0.1～1.0μm膜孔时，疏水膜将水包油基团中的水膜拦截在膜外侧，迫使水膜内部的油滴透过膜孔，实现破乳和油水分离。油水相继续穿过聚结纤维层，小油滴与聚结材料的纤维发生碰撞时被拦截，并聚结成大油滴，穿过滤芯外壁流出。随后进入流道挡板隔离形成的流道，依次穿过若干级聚结填料，油滴黏附于疏水性的填料表面，沿着流动方向滚动，相邻油滴聚并为更大粒径的油滴，最终汇聚为连续相的油膜，浮于水相上方，流动至分离区，从排油口溢出；水相透过分离区筛网从罐体下方的排液口排放。