[发明专利]一种旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器

说明书

本发明公开了一种旋流与相分耦合的高效液‑液两相分离器，包括罐体，在所述罐体内部在竖直方向上由内至外依次设置旋流器、孔板式分布箱和聚结分离内件，所述罐体上设置有进液管、轻液出口和重液出口。本发明将旋流器和重力式聚结分离内件进行耦合，利用旋流器进行快速粗分，再通过聚结内件进行二次分离，以提高分离精度，最终提供一种液‑液两相分离装置，该技术方案可在一个装置内实现不同液相组分的快速、高效分离，具有分离精度高、操作稳定性好、占地面积小、能耗低等一系列优点。

技术领域

本发明涉及石油化工分离技术领域，具体涉及一种应用于石油、化工生产过程的非均相分离装置，尤其涉及一种液-液两相分离装置。

背景技术

工业生产过程中，对于常见的液-液两相体系（多为油水混合物），主要有以下三种分离方法。

第一种是离心式分离方法，利用离心力和液相中不同组分的密度差进行分离，密度大的液相受离心力大向外聚居形成外环，密度轻的液相则靠中心聚集形成内环，最终实现液液组分的分离；如常见的旋流器和离心机均是离心式分离装置，离心式分离方法的优点是不同组分分离的速度快，所需时间短，设备紧凑，缺点是旋流器的分离效率较低，而离心机的能耗和故障率高。

第二种是重力式分离方法，利用液相组分之间的密度差，靠重力沉降实现分离。为强化分离效果，一般借鉴浅池原理在设备内部铺设斜板聚集内件。水平流动的液液两相流，通过斜板后轻相液滴因浮力作用开始上升，最后到达斜板开始润湿斜板，形成大的液滴，最后形成流动液膜。轻相液滴与沿着斜板流动的液膜汇聚为一体，完成聚结过程，最后由轻相出口排出。重相组分在重力作用下沉降，由斜板底部流出，最后实现两相分离。此种方法的优点是分离效果较好，操作费用低；主要缺陷是分离所需停留时间长，液相流速低，导致设备外形尺寸大，设备占地和投资大。

第三种是膜分离方法，利用膜过滤方法进行不同液相组分的分离，其优点是分离效率高，但设备的压降高，且该技术仍处于发展阶段，技术成熟度低，如对于腐蚀介质的处理亦存在很多局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液-液两相分离装置，将旋流器和重力式聚结分离内件进行耦合，利用旋流器进行快速粗分，再通过聚结内件进行二次分离，用于解决现有旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器尺寸大、分离效率较低、能耗和故障率高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种液-液两相分离装置，包括罐体，在所述罐体内部在竖直方向上由内至外依次设置旋流器、孔板式分布箱和聚结分离内件，所述罐体上设置有进液管、轻液出口和重液出口。

进一步地，所述罐体沿竖直方向设置，其中心轴位置设有稳流柱；所述旋流器设于所述稳流柱中部，与所述罐体之间留有空隙。

进一步地，所述进液管设于所述罐体的中部且与所述旋流器的中上部连接；所述轻液出口设于所述罐体的顶部；所述重液出口设于所述罐体的底部，所述罐体的底部为锥形封头，锥角在30°-150°之间。

进一步地，所述旋流器为圆筒或圆锥结构，由进液口、溢流口和底流口组成，其中心轴位置设置贯通所述旋流器的所述稳流柱，所述溢流口设于所述旋流器的顶部，所述底流口设于所述旋流器的底部，所述进液口设于所述旋流器的中上部且与所述进液管连通。

进一步地，所述旋流器的底部出口设有倒锥结构，其顶面设有所述溢流口，其侧壁上设有所述进液口，其底面设有所述底流口。

进一步地，所述旋流器的外表面套设有一油水分布箱，所述孔板式分布箱环绕包裹所述油水分布箱的外表面设置。

进一步地，所述孔板式分布箱由中间隔板分隔为上分离区和下分离区，其中所述上分离区与所述轻液出口相连通，所述下分离区与所述重液出口相连通。