1、含油污水旋流分离器性能研究第 33 卷第 11 期2004 年 11 月辽宁化工LiaoningChemicalIndustryVo1.33,No.1lNovember,20O4含油污水旋流分离器性能研究张为人,赵宗昌(1.锦州市环境监测,tl 心站,辽宁锦州 121001;2.大连理工大学化工学院,辽宁大连116012)摘要:对油水分离用水力旋流分离器的分离性能和压力降进行了实验研究 ,分别考察了进料流量,进料含油量,油滴聚结器对分离效率的影响.同时,考察了进料流量,溢流比,溢流管直径对旋流分离器的压力降的影响.关键词:含油污水;旋流分离器;分离性能;压力降中图分类号:TQ056.8 文献标
2、识码:A 文章编号:10040935(2004)ll 一 066903目前,含油污水的治理,主要还是采用传统的“老三套“ 方法 ,即隔油一气浮一生化的方法 ,这种方法不仅投资费用与操作费用高,而且占地面积大,在场地受到限制的场合,这种方法就显得很不适应.因此,研究与开发占地面积小,分离效率高的新型油水分离技术与设备是非常必要的.20世纪 80 年代初,英国 SouthamptOil 大学的 Martin,Ihew 等人开展了含油污水型旋流器的研制工作,1984 年在海上油田进行现场实验并获得成功.1985 年开始商业化生产.目前世界上大约有 100套左右的旋流器机组在运行.但其分离后水中油的质
3、量分数一般在 2050gg/gu,21.近年来,国内也相继开展了这方面的研究,取得了一些成果】.但由于实际分离效率较低(70%左右),因而影响了油水分离旋流分离器的实际应用.l 旋流分离器分离性能实验流程如图 l 所示.含油污水型旋流器的分离性能通常用分离效率表示,其定义如下:E=1 一 Cd/C.式中:Cd 一底流中的含油量;C;一进料中的含油量1.1 进料流量和溢流比对分离效率的影响进料流量和溢流比对分离效率的影响如图 2所示.由图可见,进料流量增加,分离效率相应地也图 l 实验装置示意图1,l2 一储槽;2 一泵;3,9 一取样口;4,1l 一转子流量计 :5 一聚结器;6.8.1o-_
4、压力表;7 一旋流器;13,14,l5 一调节阀会增加,这是由于进料流量的增加将导致流体切向入口速度增加,旋流分离器内的离心力场增强所致.由图还可以看到,当溢流比达到 0.04以上时,溢流比对分离效率基本没有影响;1.2 进料浓度对分离效率的影响进料浓度对分离效率的影响如图 3 所示.由图可见,尽管进料浓度有很大的变化,但分离效率基本不变.这与文献【2J 的报导是一致的.1.3 油滴聚结器对分离效影响旋流分离器的分离效率与进料液中油滴的直径有很大的关系.进料液中油滴直径愈大,分离效率愈大.为了提高进料液中油滴的直径,在离收稿日期:2(g)4-09-09第 33 卷第 11 期张为人,等:含油污
5、水旋流分离器性能研究 67l图 6 为溢流比和溢流管直径对Pid 的影响曲线.由图 r 口 J 见溢流比和溢流管直径对压力降APid 的影响不大 .这是由于实际的溢流比的变化很小,通常小于 l0%,因此,溢流比的变化所引起低流流量的变化很小.所以,对压力降P;的影响不大.2.1.2 流量与Pi 和Pid 的关系8一,图 7 流量对压力降 AP.u 的影响图 7 为(溢流管直径为 3ITlln)AP 与流量关系曲线.进料流量的大小直接决定了水力旋流器压力降的大小.因此,一般把压力降作为衡量水力旋流器生产能力的一个指标.为了保证其生产能力,降低水力旋流器的压方降从而降低能耗,总是尽可能选择合理的旋
6、流器进料入口,底流出口及器壁的几何结构.由图可知,旋流器内的压降随流量增大而增大.这是由于进料流量的增加将导致流体切向入口速度增加,旋流器内的离心力场增强所致.由于水力旋流器主要是利用管路阀门控制背压来调节溢流流量的大小,因此需增大溢流流量时就需要增加背压.当进料流量一定时,则进料口压力需要提高,所以入口与溢流口压差增大.由此可见,为了降低压力降应尽量在小溢流下操作.图 8 是溢流管直径为 3mm 时进料流量对Pid 的影响曲线.由于溢流流量远小于底流流量(溢流流量最大只占进料流量的 10%)因此,从图 8 可以看出,改变溢流比几乎不影响底流流量,因而Pid 与溢流比几乎无关.8流量/(m,.
7、h)图 8 流量对压力降的影响3 结论(1)在一定的流量范围内,旋流分离器的分离效率随进料流量的增加而增加,分离效率与进料浓度和溢流比关系不大.在泵与旋流器之间增设油滴聚结器可使旋流分离器的分离效率增加到90%以上 .(2)旋流分离器的压力降 Ap 随溢流比的增加而增加,进料流量越大,压力降 Api 越大,溢流管直径越小,压力降 Api 越大;(3)溢流比和溢流管直径的大小对旋流分离器的压力降 Apid 的影响不大,进料流量越大,压力降 Apid 越大.参考文献1ThewMT.Hydrocyclonesredesignforliquidliquidsepeta-tion.ChemicalEng
8、ineer,1986(427):17232张有志.液一液旋流技术水平概述J.石油机械,1995,125(3):54583蒋明虎,贺志 ,等.油水分离用水力旋流器的模拟实验J.石油机械,1994,122(5):15 174薛红兵,张有志 .液一液水力旋流器的模拟实验【J.油田地面工程,1994,113(4):1 65赵宗昌,徐为勤 ,沈白求.转动式油水分离水力旋流器内部流场的数值计算J.大连理工大学,1998,38【2):1801846赵宗昌,徐为勤 ,沈白求.转动式油水分离水力旋流器性能研究J.化工,1996,47(3):16 一 l8StudyonthePerformanceofHydroc
9、ycloneforOilyWasterWaterZHANCWeiren,ZHAOZong-chang(1,Thestionofenvironmentmonition,Jinzhoul2l001,China;2.ChemicalschoolofDallallUniversityofTechnology,Dalian116012,China)Abstract:Theperformancesofthehydrocycloneforoilywastewaterseparationwerestudiedexperimentally.Theeffectsofsomeoperat-ingcnditionssuchassplitratio,theflowrateofthefeed,tleconcentrationofthefeedandcoalecserontheseparationeifieieneiesandpressuredropswereresearchedindetail.Keywords:Oilywastewater;Hydrocyclone;Performanceofseparation;Pressuredrops
