[发明专利]采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置和方法

说明书

本发明提供采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置和方法，能够实现导电液体与非导电液体的高效分离，并且过程简单，成本低，能耗低。本发明所提供的一种高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置，其特征在于，包括：盛液容器，用于盛装待分离的混合液体，底部设有接地极的导电板；高压电源；等离子体发生部，与高压电源相连，包括至少一个针尖，悬挂于混合液体上方，并且通电后针尖放电产生等离子体，将混合液体中的导电液体与非导电液体进行分离，使得导电液体与非导电液体分层聚集；导电液体排出部，设置在盛液容器上，用于排出分层后的导电液体；以及非导电液体排出部设置在盛液容器上，用于排出分层后的非导电液体。

技术领域

本发明属于液体分离提炼技术领域，具体涉及采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置，以及采用该装置进行液体分离提炼的方法。

背景技术

随着油田开采时间的增长，特别是页岩气的开采，产出液中含水率逐年增加，给目前已有的处理工艺带来新的挑战。为了解决这些问题，急需研发新型的油水分离技术，以解决传统技术所遇到的瓶颈。

目前已知的油水分离方法主要有：重力式分离、离心式分离、蒸馏法分离、吸附分离(利用固体表面亲水性促使油水分离)、气浮分离等，其中重力式分离、吸附分离和气浮分离等技术利用油水本身的物理性质，改变外界条件下的被动式分离，效率较低。而离心式分离利用油水密度的不同，使高速旋转的油水混合液产生不同的离心力，从而将油与水分开，可以在较短时间分离油水，但是其设备成本高，并且耗能较大，仪器维护较为困难。蒸馏法则是利用油水沸点不同，加热油水混合物进行分离，这两者成本就较高，消耗能量过大。这些常用的油水分离技术都存在较大的弊端，尤其是处理这种石油这种能源本身就要兼顾效率与成本，否则不存在较高的经济效益。

为了提高效率与降低油水分离成本，目前有采用电场或者电场与磁场联用进行油水处理的技术。但是采用这种技术处理含水率较高的油水混合液时，不可避免得会产生电击穿，这样不仅导致电场强度无法维持，而且还会造成油水混合物分解，致使分离失效。受限于此，这类技术只能处理含水率不高的油水混合物(含水率最高不能超过40％)，对于高含水率的油水混合物则根本无法进行处理。而且，即使是处理含水率不高的油水混合物，这类技术依然不能达到很好的分离效果。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置和方法，能够实现导电液体与非导电液体的高效分离，并且过程简单，成本低，能耗低。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

<装置一>

本发明提供一种采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置，其特征在于，包括：盛液容器，用于盛装待分离的混合液体，底部设有接地极的导电板；高压电源；等离子体发生部，与高压电源相连，包括至少一个针尖，悬挂于混合液体上方，并且通电后针尖放电产生等离子体，将混合液体中的导电液体与非导电液体进行分离，使得导电液体与非导电液体分层聚集；导电液体排出部，设置在盛液容器上，用于排出分层后的导电液体；以及非导电液体排出部设置在盛液容器上，用于排出分层后的非导电液体。

优选地，本发明所涉及的采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置还可以具有这样的特征：等离子体发生部包括多个平行等间距排列的针尖。

优选地，本发明所涉及的采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置还可以具有这样的特征：针尖到混合液体上表面的距离为1～2厘米。

优选地，本发明所涉及的采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置还可以具有这样的特征：针尖到混合液体上表面的距离为0.5cm以上，高压电源的电压为6000～20000V。

优选地，本发明所涉及的采用高压等离子体对混合液体进行分离提炼的装置还可以具有这样的特征：非导电液体聚集后位于上层，导电液体聚集后位于下层。