[发明专利]用于W/O型乳状液的破乳装置以及破乳方法

说明书

本发明公开的是油水分离技术领域的一种用于W/O型乳状液的破乳装置以及方法，该装置包括主体、位于主体内的微通道和施加在主体两侧的电场，所述主体由至少一层亲水中空通道板和至少两层疏水单孔通道板相互交替叠合而成，所述亲水中空通道板上的中空通道为锯齿形，所述疏水单孔通道板上的通孔将其两侧的亲水中空通道板上的中空通道首尾连接形成一条连续的穿透主体的微通道；破乳方法主要利用本装置的电场和微通道的耦合作用，使乳液水滴受电场作用发生变形而削弱膜界面强度，然后受到微通道的剪切力作用和亲水疏水面的界面作用，促进相邻水滴发生碰撞聚合形成大水滴，并从乳状液中沉降分离开来，实现破乳。

技术领域

本发明涉及油水分离技术领域，尤其涉及一种用于W/O型乳状液的破乳装置以及破乳方法

背景技术

液-液两相分离是化工过程的重要操作单元，相应的高效分离设备是许多重要工艺必不可少的组成部分。液-液两相分离被广泛应用于原油采集、石油运输、反应分离、萃取、污水处理等多种重要的工艺过程。随着国家环保理念的提出以及现代工业的发展，具有适用范围广、环境友好、分离效率高、能耗低的新型破乳技术有了更高的需求。

传统的液-液两相分离一般采用化学和物理的破乳方法，普遍存在着设备投资大、能耗高、具有二次污染以及对更小液滴分离效率低等问题，已经不能满足现代工业发展的需求。传统的分离方法正在被新兴的分离技术例如：旋流分离、膜分离法、生物法、电破乳、微通道法等分离技术所取代。因此，研究高效的液-液两项分离技术才能适应现代化工技术要求。传统的化学破乳方法会带入二次污染、传统的物理破乳方法往往需要高能耗，而新兴的旋流分离也存在着分离效率低、不能完全分离等缺点；膜分离法也会由于膜污染会降低分离效果；生物法破乳由于微生物培养成本高，影响生长因素多，在工业生产中没有得到大规模应用；传统电破乳所需电场高存在着能耗高、有安全隐患；微通道破乳法也只能对O/W型乳状液有很好的破乳效果，对更难分离的W/O型乳状液破乳效率几乎没有。

发明内容

为克服现有油水分离技术存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种将电破乳与微通道破乳相结合的破乳装置及破乳方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

用于W/O型乳状液的破乳装置，包括主体、位于主体内的微通道和施加在主体两侧的电场，所述主体由至少一层亲水中空通道板和至少两层疏水单孔通道板相互交替叠合而成，所述亲水中空通道板上的中空通道为锯齿形，所述疏水单孔通道板上的通孔将其两侧的亲水中空通道板上的中空通道首尾连接形成一条连续的穿透主体的微通道。

进一步的是，所述亲水中空通道板可根据不同的中空通道形状构成不同的微通道，中空通道形状可以是直线型、圆弧形、Z字形、锯齿形或是这些形状的结合。

进一步的是，所述亲水中空通道板在使用时可多层重复叠加，在叠合顺序上，每一块亲水中空通道板的上下两侧都设有一块疏水单孔通道板。

进一步的是，所述疏水单孔通道板为绝缘材质。

进一步的是，所述主体叠合方向的最外两侧还分别设有一块微通道压板。

进一步的是，所述电场的方向与中空通道板上中空通道的延伸方向一致，所述电场为直流电场、交流电场或高频脉冲电场。

采用上述的破乳装置进行破乳的方法，包括以下步骤：

首先，对破乳装置进行连接组装，利用中压注射泵将待处理液与破乳装置的进液孔连接，破乳装置的出液孔通过管道与储液容器连接；

然后，启动中压注射泵和破乳装置的电场，使液体流经微通道，水滴受电场作用发生变形而削弱膜界面强度，然后受到微通道的剪切力作用、锯齿形通道的涡流作用以及亲水疏水面的界面作用，促进相邻水滴发生碰撞聚合形成大水滴，并从乳状液中沉降分离开来，实现破乳；