[实用新型]离心脉冲电场破乳分离装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种离心脉冲电场破乳分离装置，是一种脉冲电场破乳和离心破乳相结合的分离技术，适用于油田中油水分离、生产及生活污水处理、有机液体污染的水体净化回收、两相液体分离等乳状液膜分离和油水分离领域。

二、技术背景

乳状液是十分复杂的分散体系，以W/O(油包水)型乳状液为主，乳状液的破乳分离对充分利用石油资源，提高原油产量，生产及生活含油污水处理，节能减排有着重要的意义。现有的破乳方法有重力沉降破乳法、加热破乳法、化学破乳法、离心破乳法及电破乳法，尤其是电破乳法已被油田广泛采用。常规的电破乳方法很多，但在处理乳状液的时候，容易产生电短路并造成电泄露现象，与此同时，还造成了复杂的第三相乳状液的产生，给乳状液破乳脱水带来了很大的难度。同时，常规电破乳装置脱水速度慢，体积庞大，能耗高，而且须在静态条件下破乳，不能实现连续破乳。

脉冲电场和离心场联合破乳技术将脉冲电破乳和离心旋流分离的优点结合起来，能够在短时间内完成破乳的聚结过程而且能够很快地完成对破乳起主要影响的沉降过程，这不仅可解决脱水过程中产生的电分散和电浪费现象，避免第三相的产生，而且在短时间内完成了破乳过程，时间短，能耗小，可以实施连续破乳，具有很高的经济效益。离心-脉冲电场破乳国内外具有代表性的实验装置有：英国专利UK 2249741A公开了一种新型油水分离装置，由电机带动转鼓高速旋转形成离心场，采用与电源连接的电解质溶液作为内电极，位于转鼓中心结构内，转鼓外壁接地，两者之间形成电场，乳状液在脉冲电场与离心力场联合作用下破乳分离。该装置结构较为复杂，尤其是转鼓中心部分集进液管、电解液层、电源接线、出液口和辐射状散液口于一体，不同结构尺寸的主要部件更换不便，对于制造、装配和设备维护的要求比较高。

中国专利ZL 01277410.3公开了一种新型油水分离装置，由脉冲电场和离心分离联合作用破乳分离，该装置是利用水力旋流器原理，依靠的乳状液切向进入装置旋转流动形成离心场，由于本身不含运动件，离心力的大小由乳状液的流速决定，所以要增大离心力就必须增大乳状液的入口速度，但液体高速旋流所引起的剪切力、湍流脉动作用，会造成水滴或油滴破碎，不利于乳状液有效的破乳和分离。

中国专利ZL 94200766.2公开了一种新型油水分离装置，该装置将一个简单的电破乳器和离心机的转鼓整合在一个装置中。乳状液先经过电场破乳，再进入转鼓，在离心力场作用下分离，还可以通过增加多个电极，提高电破乳效果。该装置脉冲破乳和离心分离必须顺序进行，不能实现电场与离心力场同时作用下的破乳和分离。

三、发明内容

本实用新型提供一种离心脉冲电场破乳分离装置，该破乳装置由电机带动转鼓旋转形成离心场，离心力的大小由转鼓的转速决定，能够分别实现离心-脉冲电场联合破乳分离，操作简便，同时结构简单。

本实用新型所采用的技术方案：本装置主要结构包括轴套、上轴承、转鼓顶轴、控制堰、外壳、轻相集液盘、重相集液盘、电极、转鼓、绝缘套、下轴承、机座、机械密封装置、电极定位垫片、铜螺母、电缆、乳状液入口、重相出口、轻相出口。起支撑和保护作用的外壳固定在机座上，转鼓位于外壳内的中心部位，外壳上有轻相出口和重相出口，其中，外壳与转鼓之间有轻重两相集液盘，分别收集由转鼓分离出的轻重两相液体，乳状液入口位于转鼓底部，转鼓内装有控制堰，转鼓壳体接地为电极之一，另一电极置于转鼓中心，由电缆与外接脉冲电源联接，电极与转鼓之间形成一个脉冲电场，转鼓在电机带动下高速旋转形成离心场，由转鼓底部进入的乳状液在脉冲电场和离心场的联合作用下，破乳、聚结、沉降、分离，完成了油水分离全过程。

转鼓顶轴与外壳和轻相集液盘之间旋转密封配合，轻相集液盘外沿与外壳凸环限位配合；转鼓与重相集液盘密封配合，重相集液盘外沿与外壳凸环限位配合。

电极为圆柱型，置于转鼓中心，转鼓和电极两者之间同轴，构成圆柱状电场。

转鼓顶轴与转鼓和控制堰之间为螺栓连接。

转鼓由上部转轴驱动旋转，形成离心场，乳状液由转鼓下部的乳状液入口进入。

控制堰位于转鼓上部。

本实用新型的特点和有益效果是：

1、对油水混合物或油水乳状液可分别施加或综合施加脉冲电场和离心场作用，进行连续破乳，有利于提高分离效率和生产效率。当接通脉冲电源，同时电机带动转鼓旋转时，可以进行离心-脉冲电场联合破乳分离。