[发明专利]一体化气液固连续分离装置

说明书

一种一体化气液固连续分离装置。包括上封盖、外筒和下封盖，上封盖、外筒和下封盖通过法兰连接为一体；外筒的内腔中形成上中下三层，上层用于存储一次分离后的油和气，中层用于存储二级分离后的油，下层用于存储最终分离完的砂和水，各层之间通过带孔的筛板和吸油毡分隔开来；混合来液通过切向入口和螺旋管式加速流道加速进入旋流器进行一次分离，然后通过亲油疏水的吸油毡进行二次分离，实现多相介质的连续分离。本种分离装置基于旋流分离、沉降分离和膜分离共同作用实现多级连续分离，可以在一个装置内实现油水砂气四相介质的高精度连续分离。

技术领域

本发明涉及一种应用于石油、化工和环保等领域中的含油污水的分离处理装置。

背景技术

随着油田的不断开发，以及油田采出液含水率的逐渐升高，导致油田污水的含水、含砂以及含气量也逐渐上升，污水处理成本也日益升高。含油污水若不经处理而直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，甚至会破坏生态系统平衡。较为常见的含油污水处理方法主要有沉降分离、旋流分离和过滤分离等，但目前的这些传统分离方法不仅工艺复杂、系统庞杂、不易搬运，且大多设备分离介质单一，无法满足行业日益发展的需求。目前，国内在气液固分离系统的研究方面有专利CN 105779022 B公开的旋风分离器及气液固分离系统，但是该专利存在的一个极大问题就是分离工艺复杂，设施占地面积大。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种一体化气液固连续分离装置将不同介质相分离在不同区域，实现彼此间互不干扰分离；同时加入膜分离技术，实现油水间的多重分离，解决现存旋流器分离效率低下的弊端。另外，这种分离装置结构简单，拆装便捷，可完成气-液-固多相介质在同一分离器内的连续分离，具有较高的分离效率和实用性。

本发明的技术方案是：该种一体化气液固连续分离装置，具有上封盖、分离罐体和下封盖，上封盖的外观形状呈半球形，并在顶部设有排气口，分离罐体为中空的圆筒，在分离罐体右侧上端设有混合液总入口，在分离罐体的左侧的上下两端分别设有一级出油口和二级出油口，分离罐体通过法兰分别与上封盖和下封盖连接固定。其独特在于：

在分离罐体内分别在上下各设置有罐内上挡板卡座和罐内下挡板卡座，其中罐内下挡板卡座在对向位置开有豁口，方便下挡板的取放。

上挡板和下挡板分别置于罐内上挡板卡座和罐内下挡板卡座内。

所述分离装置还包括切向入口旋流器、螺旋管式加速流道和溢流导管。

其中，切向入口旋流器的上端是一个带封盖中间设有导气通道的溢流管，切向入口旋流器的中间放置有切向入口盘，下端为旋流器外筒，三者之间通过长螺栓连接在一起；上挡板、下挡板、上吸油膜以及下吸油膜均呈圆盘状，上吸油膜和上挡板中间开有圆孔，用于固定切向入口旋流器；上挡板和下挡板都开有若干小孔，用于将吸油分离后的水相排掉，增大油水分离效率；下吸油膜和下挡板则通过在中心区域开有四个与导砂管相对应的定位孔，用于固定和密封导砂管；上吸油膜以及下吸油膜采用亲油滤水毡；旋流器内溢流管在溢流管道的中上位置设有供气相进入的若干进气孔，经由所述进气孔进入的气体再通过导气口进入导气管排出；在旋流器内溢流管中溢流管道的最下方开有若干过油孔，在所述过油孔的外围包裹有一层亲油滤水毡，通过过油孔进入溢流管道的绝大部分油相和小部分水相由顶部的溢流嘴排入溢流导管中。

切向入口盘的结构为圆环形，在其上端面开有四个均匀分布并穿透的螺孔，用于固定切向入口盘在切向入口旋流器中的位置；在切向入口盘的上端有两个大小相同、均匀分布的切向入口槽，切向入口槽槽口由外至内逐渐减小，用于增大来液切向入口速度并提供足够压力。

旋流器外筒的上部设有切向入口并在旋流腔段的外围设有卡盘，卡盘与上挡板固定并支撑旋流器外筒；位于所述旋流器外筒下端的底流管上开有四个切向的导砂口，用于将所述旋流器外筒内部的砂相排出，并在四个切向出砂口上各连接有一个法兰，用于与导砂管相连接；导砂管为带有法兰的弯管，导砂管通过上法兰盘与旋流器外筒的导砂口相连接，实现提前排砂。