HCC高效旋流聚結器-油水分離超級利器
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油田采出水中包括溶解烴類、溶解氣體(硫化氫和二氧化碳)、有機酸等,處理難度大。除油田采出水外,還有大量的鉆井污水、洗井污水及采氣污水。此外,煉油廠也會產(chǎn)生大量的含油污水,按照煉油工藝大致可分為脫鹽廢水、酸性廢水(來自常壓和真空蒸餾、硫化催化裂化、加氫處理等)、廢堿廢水,針對該現(xiàn)象,為了實現(xiàn)油水的高效處理,目前主要采用過濾分離、膜分離、重力沉降等方法,過濾分離方法存在濾網(wǎng)或濾膜堵塞的問題,通常安裝反沖洗裝置,需要更換濾料,維護管理不方便;膜分離技術成本高、處理量小,且在處理含油污水時,膜材料面臨著膜污堵或變形的問題,導致膜通量、分離效率以及使用壽命降低;重力沉降式油水分離器則需要較長的分離時間和較大的占地面積。
旋流分離是一種利用離心分離技術實現(xiàn)介質分離、分級的設備,具有結構簡單、設備緊湊、易于運行維護等優(yōu)點。常見的旋流器結構如圖所示,由旋流器主體、切向入口、溢流管和底流管四部分組成,旋流器的基本工作原理是離心分離,非均相混合物以一定的壓力切向注入旋流器,在旋流腔內產(chǎn)生高速旋轉流場?;旌衔镏兄刭|相水在離心旋流場的作用下沿軸向向下運動,基于慣性力較大,產(chǎn)生徑向加速度,朝著錐段器壁移動,并優(yōu)先通過底流口排出。輕質相油所受慣性力較小,向中心軸線區(qū)域移動,然后由溢流口流出,以實現(xiàn)兩相分離。但常規(guī)旋流器處理細小粒徑油滴分離不徹底,快速的工業(yè)發(fā)展越來越需要一種連續(xù)、低成本、高精度和高通量的分離技術。
科力邇公司的HCC高效旋流聚結器將超親油疏水聚結纖維材料、旋流離心分離技術、濕潤聚結、碰撞聚結和阻截過濾等多種技術有機組合,實現(xiàn)乳化油高效破乳,懸浮物快速攔截和分離,聚結技術的成本低廉、油水分離高效。其主要部分為入口腔、螺旋流道、等徑柱段聚結腔、聚結內芯以及出口管。其工作原理為:油水兩相混合液流入旋流聚結器后,在螺旋流道的作用下,混合液的流動形式由軸向運動轉變?yōu)榍邢蜻\動,在此過程中小粒徑油滴在螺旋流道內發(fā)生一定程度的碰撞聚結?;旌弦涸诼菪鞯莱隹谔幮纬汕邢蛐鲌?。一方面,液流在入口壓力的作用下沿著柱段聚結腔整體向出口處移動。另一方面由于液流流動形式轉變?yōu)榍邢蜻\動,液流在聚結腔內軸向運移的同時開始繞聚結內芯做旋轉運動。
由于油水兩相存在密度差,在等徑柱段聚結腔內油滴的運動表現(xiàn)為:在徑向方向上油滴自邊壁向軸心運動,并且不同的油滴間因大小、停留位置以及運移時間不同,會在旋流場內存在切向、徑向以及軸向上的速度差,使得小粒徑油滴之間、小粒徑油滴與大油滴之間以及大粒徑油滴之間發(fā)生碰撞,致使小油滴聚結為大油滴,最終向出口方向運移的同時繞聚結內芯做旋轉運動。由于工作時旋流聚結器出口管與水力旋流器入口相連接,經(jīng)過旋流聚結器后,油水分布狀態(tài)得到重構,具體表現(xiàn)為油相在內側、水相在外側,與此同時,油滴完成聚結呈大粒徑狀態(tài),縮短了后端水力旋流器的油水分離時間從而解決了常規(guī)水力旋流器存在小粒徑油滴分離效果差的難題,提高了油水分離效率。
科力邇HCC高效旋流聚結器的工程應用實例:
科力邇HCC高效旋流聚結器處理效果如下:
經(jīng)實際工程驗證,科力邇HCC高效旋流聚結器具有以下優(yōu)勢:乳化油去除粒徑小(0.1μm以上乳化油完全去除),乳化油去除效率高;停留時間短(<3min),設備占地少,可撬裝化;抗雜質能力強,能夠有效去除懸浮物,徹底突破傳統(tǒng)濾芯聚結器易堵塞的難題,適應性強;特殊改性超親油疏水性強化纖維材料,不易斷絲、老化,抗腐蝕性強;濾芯模塊化設計,更換簡單、快捷;濾芯壽命2~5年,是傳統(tǒng)聚結芯壽命的2~5倍;全封閉式自動運行,安全環(huán)保、少人工。