高效離心萃取機萃取油水分離的方法

? ? 離心分離法的主要機理是運用離心力代替重力，實現(xiàn)兩相或多相的分離任務(wù).而按照發(fā)生離心力的方式不同.又可分為水力旋流技術(shù)和螺旋管技術(shù)等.其中水力旋流技術(shù)，是通過流動或機械引起的轉(zhuǎn)動而將離心力賦r不相溶的兩種介質(zhì)而使其分離的一種技術(shù).其主要分離設(shè)備依賴水力旋流器.而離心力是使顆粒產(chǎn)生沉降的主要動力，其大小為

式中的離心加速度rw2代替了重力沉降中的重力加速度g來描述顆粒的沉降特性。應(yīng)當(dāng)注意，離心加速度是沿半徑:方向作用的，而且是:的函數(shù)，通常，油水的離心分離需要在旋流器內(nèi)進行.在旋流器內(nèi)，流體的運動是復(fù)雜的三維旋轉(zhuǎn)運動，流體的這種旋轉(zhuǎn)運動也稱為旋渦運動.旋流器內(nèi)流體混合液的分離過程，就是流體旋渦產(chǎn)生、發(fā)展和消散的過程.

????國際上利用水力旋流器進行油水分離興起于20世紀(jì)的80年代，而國內(nèi)油田于20世紀(jì)90年代初開始引進水力旋流器并用于油水分離.由于離心分離可大大提高顆粒沉降度，對于兩相密度差較小和分散顆粒直徑較小的混合液，均有較好的分離效果.圖4為液一液水力旋流器結(jié)構(gòu)示意圖，主要由旋流器入口、柱段、錐段、底流口和溢流口組成.水力旋流器分離原理及過程為:待分離油水混合液通過切向入口進入旋流器體，形成高速旋轉(zhuǎn)流場，利用油水之間的密度差異，重質(zhì)相水被甩向邊壁，螺旋向下運動并從底流口流出，而輕質(zhì)相油則在旋流器中心附近形成油核，從上部的溢流口流出，從而達到油水分離的目的.水力旋流器具有體積小、重量輕、分離效率高、無運動部件、易于維護等優(yōu)點，是近年來陸上和海上油田重點推廣應(yīng)用的油水分離設(shè)備，但水力旋流器也存在對幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感，如果參數(shù)設(shè)計不當(dāng)，旋流器內(nèi)強旋流場容易使油滴破碎乳化而惡化分離過程.同時，水力旋流器對來液流量和性質(zhì)要求相對穩(wěn)定、通用性差、自控水平要求高等缺點.

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????另外一種螺旋管分離技術(shù)可追溯于人們最初對于高效換熱的需求.但隨著對其深入研究，發(fā)現(xiàn)螺旋管中油水由于密度差的原因，在旋轉(zhuǎn)流動過程中具有相分布不均等特點，因此可將螺旋管用來進行高含水的油水分離?；驹硎怯退旌弦涸诼菪芰鲃舆^程中受離心力作用使密度較大的水相移向螺旋管的外側(cè)，密度較小的油相移向螺旋管的內(nèi)側(cè)，流動狀態(tài)穩(wěn)定后，在螺旋管外側(cè)壁面開鑿小孔將水相放出，進而達到油水分離的目的(如圖5所示).螺旋管型分離器具有占地面積小、處理速度快、分離效率高等優(yōu)勢，但是螺旋管道分離器具有壓降大、處理量低等缺點阻礙了其大范圍的工業(yè)化應(yīng)用。

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