离心分离器及其方法技术

一种通过绕转动中心轴线旋转而把第一液体和第二液体的混合物分离成其组成部分的分离器，其中第一液体的比重小于第二液体，这种分离器包括： 一根具有接受端和排出端的进液管道； 一个能绕着转动轴线转动的分离室，该分离室包括： 一个第一端， 一个沿轴向与第一端相对的第二端， 一道外壁， 一条位于分离室的第一端上的进口通道，上述进液管道的排出端与该进口通道相通，并且在径向位于分离室外壁以内， 一条第一液体出口通道，和 一条第二液体出口通道，该第一和第二液体出口通道均位于分离室的第二端； 一道位于和分离室的第一液体出口通道相通的位置上的第一溢流堰，这道第一溢流堰有一个前面，一个背面和一道相当尖的脊部，这道尖锐的脊部基本上呈环形环绕着转动轴线； 一道位于与分离室的第二液体出口通道相通的位置上的第二溢流堰；以及 使分离室绕着转动轴线转动的转动装置。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分离装置和方法，具体的说，涉及那种利用离心作用把两种或者多种液体成分分离开来的装置。离心分离装置是利用旋转所产生的离心力把不同比重的液体成分分离开来。在许多基础工业方面，离心分离装置用来替代重力分离技术和装置，并且是重力分离技术的一种改进。因为，重力和通过旋转作用在液体上的离心力都是随着液体质量的增大而增大的。和比重较重的液体相比，那些比重较轻的液体在受到力的作用时，向力的来源方向，对于重力来说是地球，对于离心力来说是旋转容器的外侧，移动的倾向较小。这样，就能够把各种液体分离开来，并利用堰或者其他适当的分离构件把它们引导到各个收集口去。离心分离法常常比重力分离法更为适用，因为施加在液体上的力可以通过改变旋转速度来控制，并且能使它比重力大很多倍。最普通的分离液体的例子是把油和水分开。在许多情况下需要把这两种成分分开，例如，石油泄漏在海洋或湖泊上，水和油在船的底舱混合了，汽油泄漏了等等。在特定的地域，分离液体的过程对于保持生活质量常常是很重要的。上述两种液体很适合于离心分离法，因为，水的比重比油大，因此在离心力的作用下水会“沉”到油下面去。根据油在重力场中浮在水面上这一事实，就很容易理解这一点。其他应用液体分离的场合有酒的澄清，废水处理，血液血浆的分离，等等。离心作用还用于把固体从液体中分离出来。常常需要把扩散在溶液或乳化液中的成分分离出来。只用一般的离心分离设备不能完成这种分离，因为溶解后的成分是和溶液一起运动的。因此，必须在液流中加入一种溶剂，来萃取溶解了的成分。这种操作过程要求溶剂和液体彻底的混合，以便萃取全部溶解了的成分。然后，再通过离心作用把溶剂和液体分离开来。这种分离方式的一个例子是从核反应堆的辐射废液流中用溶剂萃取和分离铀后元素。此外，也可以在乳化液中加入各种分解乳化液的添加剂，并使它们在离心作用下分离开来。各种乳化液分解剂能破坏使乳化液稳定的化学结合力。然后，就能通过离心作用把形成乳化液的两种成分分离开来。虽然已经设计出了许多基于液体比重的差别来实现液体分离的离心分离器，但这些分离器一般都有各种各样的缺点。现有技术中离心分离器的一个共同的缺点是它们的流量有限。为了达到能获得有效的分离所必须的转速，许多型号的分离器都要求有很大的功率，以克服内部液体剪力的作用。现有技术中离心分离器另一个共同的缺点是对于分离具有不同比重差异的液体无能为力。许多现有技术中的离心分离器是为单独一种用途设计的，例如从牛奶中分离奶油，并且只在分离具有预定的各种比重的液体时，工作效率才高。那些企图高效地分离比重差异范围很大的液体分离器都采用复杂的外部控制机构，来监测和控制分离器内的压力和流速。除了只有有限的使用范围之外，这样的分离器的制造和操作通常都是很复杂的，使得它们在许多用途中应用时经济效益很差。在有些情况下，常常需要分离两种比重差不多的液体。把乳化液从一种不乳化的成分中分离出来，就是这样一种情况。例如，当原油泄漏在海上，造成油和水混合时，海浪的作用常常使油和水混合成一种稳定的乳化液。由于许多原油的比重接近水的比重，而这种乳化液主要是由水组成的，所以这种乳化液不能利用比重的差别与水分离开来。现有技术中解决这个问题的一般的方案是采用化学试剂，或“乳化液分解剂”以分解乳化液。但是这种方法的结果通常不能令人满意，因为分解乳化液所需要的处理时间要求通过分离器的容积流速很低。由上所述就可以理解，提供一种能高效地分离具有完全不同的比重的各种液体的离心分离器，并且这种分离器能在比现有技术中的离心分离器高得多的流速下工作，将是本
中的一大进步。提供这样一种分离器，这种分离器能高效地分离比重差异的范围很大的各种液体，而不需要从外部控制或调整分离器，将是本
的更大的进步。提供这样一种分离器，这种分离器具有利用离心力来分离比重相近的液体，例如乳化液的能力，将是本
的又一大进步。本申请中公开了这种装置和方法，并要求保护。按照本专利技术的一个实施例，一种把具有不同比重的第一液体和第二液体的不能溶混的组成部分的混合物，用离心作用分离成混合物的各个组成部分的装置，包括一根长形的进液筒，这根筒有一个用于接受液体混合物的敞开的接受端，和一个用于将混合物排入装置内部去的敞开的排放端。一个转子设置成围绕这根进液筒，基本上和进液筒同轴线，并且能绕着进液筒转动。一个围绕着转子的外壳，用于接受和收集从转子中分离出来的液体。上述转子包含一个围绕着进液筒的可供选择的混合室，混合室的壁由进液筒本身和一堵围绕着进液筒的截头锥中心壁组成。上述转子还有一个环形的分离室，该分离室接受从混合室来的混合物。上述分离室的内壁就是上述截头锥中心壁。分离室的外壁向中心壁倾斜。在分离室的大端设有一圈环形的第一溢流堰。在第一溢流堰与中心壁之间形成一条较轻液体的流道，而在第一溢流堰和外壁之间形成较重液体的流道。在壳体内设有一条从第一溢流堰到收集室的较轻液体的排出通道。在第一溢流堰之外设有一道第二溢流堰，用于把较重的液体排入壳体内的第二收集室。运转时，通过进液筒把混合物注入转子中心附近，以便使液体混合物中的第一和第二不能溶混的液体分离成它们各自的组成部分。转子转动时，使得混合物沿着中心壁的斜度向下流动，流过中心壁的边缘，进入分离室。由于转动而加在液体混合物上的离心力把分离室内的混合物分离成其组成部分。上述第一液体从分离室内排出，通过中心壁和第一溢流堰之间的第一环形流道流入第一收集室。上述第二液体从分离室内排出，通过外壁和第一溢流堰之间的第二流道流入并流过第二溢流堰，进入第二收集室。在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种通过溶剂革取用离心力把液体混合物分离成其组成部分的装置，这种液体混合物包含第一和第二两种不可溶混的液体，以及溶解或溶混在第二液体内的掺和物。这种装置包括一个分离不可溶混的液体的第一分离室；一条把第一液体排入壳体的第一排放流道；一个用于使第二液体与一种溶剂混合的混合室；一个把第二液体从溶剂中分离出来的第二分离室；以及分别用于将溶剂和第二液体排入壳体内的第二和第三排放流道。运转时，上述把第一和第二液体的混合物分离成其组成部分的方法包括把混合物注入一个能转动的转子内；在第一分离室内把第一和第二液体互相分离；从转子中排出上述第一液体；把溶剂注入转子内；混合第二液体和溶剂；在第二分离室内把第二液体从溶剂中分离出来；从转子中排出溶剂；以及从转子中排出第二液体。在本专利技术所推荐的优选实施例中，提供了一种通过绕一根转动轴线转动而把一种第一液体从一种更稠的第二液体中分离出来的分离器。这种分离器包括一根带有一个接受端和一个排出端的进液管道。设置了一个混合室，以便接受从进液管道排出端流过来的液体。在混合室内填充了扰乱液流的构件，其形状设计成能使液体在混合室内形成涡流。扰乱液流的构件的表面可以用一种与其中的一种液体有亲和力的材料制作，例如亲脂性材料。一个分离室安装成能绕着转动轴线转动。上述分离室包括一条进口通道，一条第一液体出口通道，和一条第二液体出口通道。分离室的进口通道的位置布置成与进液管道的排出端相通，以便接受液体混合物，并且，与第一和第二液体出口通道隔得很远。在一个优选实施例中，上述分离器还包括把气体引入分离室的装置，例如一根固定的进气管线，用于把气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧内斯特·E·罗杰斯，凯文·E·科利尔，
申请(专利权)人：国际分离技术公司，
类型：发明
国别省市：