【技术实现步骤摘要】
产生双重液滴正反相强化萃取除油的装置和方法
[0001]本专利技术属于石油化工、煤化工、焦化、机械加工等中的含油污水处理的
，具体地讲，是涉及一种产生双重液滴正反相强化萃取除油的装置和方法。
技术介绍
[0002]在石油化工、煤化工、焦化、机械加工等领域的许多单元中会产生大量的含油污水，含油污水中的油以分散油、乳化油和溶解油的形式存在，其中溶解油指的是在水中有一定溶解性的有机化合物。目前常规的含油污水的处理方法主要包括加化学药剂破乳，并配合斜板、旋流、气浮等传统设备进行处理，这些处理方法主要对分散油、乳化油的处理有效，而且这类方法存在加药量大、占地大、危废浮渣产量大的问题。对于溶解油的和高度乳化油的处理效果不佳，该方法处理后出水油浓度过高，常需再进行深度除油处理。
[0003]CN201710079809.1公布了一种油田采出水资源化利用的方法及其装置，采用溶气气浮、固定化微生物池组合装置进行溶解性油的去除，但该组合装置流程长，占地面积大，引入了污泥危废的问题。
[0004]CN202220915929.7公布了一种含油废水分离过滤一体装置，对于溶解油的去除主要是通过过滤填料对废水中的溶解油的吸附，但该装置处理周期短，填料纳污量低，易吸附饱和。
[0005]CN202210767828.4公布了一种基于低沸点液体部分气化的油水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统和方法，主要利用了低沸点液体的气浮及相似相溶萃取过程进行溶解油的分离，但该装置能耗较高，且不加药气浮工艺除油效果较差。>[0006]因此，针对常规方法处理中含油污水中的溶解油含量较高，出水水质不合格的问题，提供一种产生双重液滴正反相强化萃取除油的装置和方法，实现溶解油和萃取剂的高效相分离具有十分重要的意义。
技术实现思路
[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种产生双重液滴正反相强化萃取除油的装置和方法，利用萃取剂液滴的分散混合和亲疏水材料分离床层的组合，以及分散相和连续相的相界面转换强化萃取传质，实现溶解油和萃取剂的高效相分离，降低出水中的含油量，实现水中的有机物质的资源回收和污水解毒。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0009]一种双重液滴正反相强化萃取除油的装置，所述装置包括依次连接的正相分散萃取装置和反相萃取分离装置，其中：
[0010]所述正相分散萃取装置的一端设有含油污水进口，另一端设有混合液出口，内部沿物料流向依次设有喷射分散单元、湍动混合单元，所述喷射分散单元的侧壁设有萃取剂进口；
[0011]所述反相萃取分离装置的上部设有与所述混合液出口连接的混合液进口，顶部和
底部分别设置有萃取剂出口和净化水出口，内部沿物料流向依次设有双重液滴分散单元、协同分离单元，所述萃取剂出口与所述萃取剂进口连接，用于萃取剂回流进行多级萃取。
[0012]本专利技术进一步设置为，所述喷射分散单元为若干单元重复并列设置，单个喷射分散单元为文丘里结构，包括依次连接的缩颈段、喉道和弥散段，所述喉道内沿周向或者所述缩颈段内沿径向均匀布置若干喷射器，所述喷射器的孔径为0.2～6mm，可根据分散相流量设置为多个，所述文丘里结构的缩颈段的渐缩角α和弥散段的渐扩角β为10
°
～25
°
，所述喉道的长径比为0.5～2。
[0013]本专利技术进一步设置为，所述湍动混合单元为若干单元重复并列设置，单个湍动混合单元为圆柱状结构，包括湍动混合壳体和设置于所述湍动混合壳体内多级重复排列的混合结构，每级混合结构包括一个第一混合段和两个第二混合段。
[0014]进一步的，所述第一混合段和第二混合段均为异形三棱柱状结构，其在穿过所述湍动混合单元水平轴向剖面的剖面形状是分别由三个半径为r1和r2的等圆外切形成的异形三角形，r1为所述湍动混合单元管径d的0.4～0.6倍，r2为d的0.2～0.35倍；所述第一混合段和第二混合段采用正三角形排列，且所述第一混合段和两个第二混合段的水平剖面之间呈顶点相对而底边向背的形式排列；每级混合结构内的两个第二混合段的轴心距l为d的0.4～0.6倍。
[0015]本专利技术进一步设置为，所述双重液滴分散单元包括与所述混合液进口连接的布液器，所述布液器的出口设置若干文丘里分散装置，所述文丘里分散装置沿物料流向依次包括渐缩段、卷吸段、渐扩段，所述卷吸段的径向开设多个卷吸孔；所述卷吸段的直径为5～30mm，长径比为5～7，所述卷吸孔的直径为1～5mm，所述渐缩段的渐缩角和渐扩段的渐扩角为10
°
～25
°
。
[0016]进一步的，所述文丘里分散装置在所述布液器底部沿圆周均匀分布。
[0017]本专利技术进一步设置为，所述协同分离单元包括多介质聚结床层和穿过所述多介质聚结床层的集油管，所述多介质聚结床层与所述双重液滴分散单元的距离优选设置为50～70cm；所述多介质聚结床层是由不同形貌或/和亲疏水性介质填充的介质聚结床层，填充的介质包括颗粒类介质和/或纤维类介质，其中颗粒类介质为粒径范围为0.5～5mm的球形或异形颗粒，纤维类介质为直径范围为10～500μm的纤维丝，所述多介质聚结床层的床层空隙率为0.5～0.85，床层深度为1000～2000mm。
[0018]本专利技术进一步设置为，所述反相萃取分离装置包括界位控制系统，所述界位控制系统包括界位计、PLC控制系统、以及分别位于所述净化水出口和萃取剂出口处的控制阀，所述界位计、控制阀均与PLC控制系统连接，所述净化水出口、萃取剂出口采用界位
‑
控制阀联动自动控制，通过油水界位位于所述双重液滴分散单元和协同分离单元之间，优选控制于所述多介质聚结床层上方5
‑
15cm处。
[0019]本专利技术的第二个目的，在于提供了利用上述的产生双重液滴正反相强化萃取除油的装置进行除油的方法，具体包括如下步骤：
[0020](1)含油污水进入正相分散萃取装置的喷射分散单元，萃取剂经喷射进入所述喷射分散单元，通过文丘里结构剪切分散于含油污水中形成混合液；
[0021](2)混合液进入湍动混合单元，多级交替进行微旋流和湍动破碎过程，强化混合液中有机物相间转移过程。
[0022](3)经过湍动混合的混合液进入反相萃取分离装置中的双重液滴分散单元，经均匀布液后，通过文丘里分散装置喷射至萃取剂相中并将外部萃取剂卷吸入管中产生“油包水包油”的双重液滴进行进一步的反相分散萃取。
[0023](4)双重液滴经过油水界面重新释放萃取剂液滴，部分萃取剂液滴直接上浮分离，未分离的萃取剂液滴进入协同分离单元，在多介质聚结床层中进一步聚结长大，介质床层中的部分萃取剂液滴上浮汇入萃取剂层分离，部分萃取剂液滴流动至介质床层底部再通过集油管上浮汇入萃取剂层分离；
[0024](5)经过所述协同分离单元分离的净化水从底部的净化水出口排出进入下一工艺，或经过萃取剂深度脱除(二次萃取或蒸发等)后再进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双重液滴正反相强化萃取除油的装置，其特征在于，所述装置包括正相分散萃取装置和反相萃取分离装置，其中：所述正相分散萃取装置的一端设有含油污水进口，另一端设有混合液出口，内部沿物料流向依次设有喷射分散单元、湍动混合单元，所述喷射分散单元的侧壁设有萃取剂进口；所述反相萃取分离装置的上部设有与所述混合液出口连接的混合液进口，顶部和底部分别设置有萃取剂出口和净化水出口，内部沿物料流向依次设有双重液滴分散单元、协同分离单元，所述萃取剂出口与所述萃取剂进口连接。2.根据权利要求1所述的除油的装置，其特征在于，所述喷射分散单元为若干单元重复并列设置，单个喷射分散单元包括依次连接的缩颈段、喉道和弥散段，所述喉道内沿周向或者所述缩颈段内沿径向均匀布置若干喷射器；所述喷射器的孔径为0.2～6mm，所述缩颈段的渐缩角α和弥散段的渐扩角β为10
°
～25
°
，所述喉道的长径比为0.5～2。3.根据权利要求1所述的除油的装置，其特征在于，所述湍动混合单元为若干单元重复并列设置，单个湍动混合单元为圆柱状结构，包括湍动混合壳体和设置于所述湍动混合壳体内多级重复排列的混合结构，每级混合结构包括一个第一混合段和两个第二混合段；所述第一混合段和第二混合段为异形三棱柱状结构，在穿过所述湍动混合单元水平轴向剖面的剖面形状是分别由三个为r1和r2的等圆外切形成的异形三角形，r1为所述湍动混合单元管径d的0.4～0.6倍，r2为d的0.2～0.35倍；所述第一混合段和第二混合段采用正三角形排列，且所述第一混合段和两个第二混合段的水平剖面之间呈顶点相对而底边向背的形式排列；每级混合结构内的两个第二混合段的轴心距l为d的0.4～0.6倍。4.根据权利要求1所述的除油的装置，其特征在于，所述双重液滴分散单元包括与所述混合液进口连接的布液器，所述布液器的出口设置若干文丘里分散装置，所述文丘里分散装置沿物料流向依次包括渐缩段、卷吸段、渐扩段，所述卷吸段的径向开设多个卷吸孔；所述卷吸孔的直径为1～5mm，所述卷吸段的直径为5～30mm，长径比为5～7，所述渐缩段的渐缩角和渐扩段的渐扩角为10
°
～25；所述文丘里分散装置沿圆周均匀分布。5.根据权利要求1所述的除油的装置，其特征在于，所述协同分离单元包括多介质聚结床层和穿过所述多介质聚结床层的集油管，所述多介质聚结床层与所述双重液滴分散单元的距离设置为50～70cm；所述多介质聚结床层是由不同形貌或亲疏水性介质填充的介质聚结床层，填充的介质包括颗粒类介质和/或纤维类介质，其中颗粒类介质为粒径范围为0.5～5...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢浩，张乐乐，杨强，朱华曈，李裕东，吴和平，刘硕，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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