天然氣廢水用三相流分離裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種天然氣廢水用三相流分離裝置，它包括通過(guò)循環(huán)管順序連接構(gòu)成循環(huán)體系的循環(huán)泵、加熱室、分離器和固液分離裝置，所述的循環(huán)管包括上循環(huán)管和下循環(huán)管，所述的分離器分為上錐段、直段和下錐段，下錐段出口連接帶浮選功能的固體收集器，所述的上循環(huán)管連接分離器直段，下循環(huán)管連接分離器下錐段，分離器頂部設(shè)置自動(dòng)沖洗氣液分離裝置。本發(fā)明三相流分離裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，設(shè)備能耗低，處理量范圍廣，處理效果好，實(shí)現(xiàn)了天然氣廢水處理裝置的大型化生產(chǎn)規(guī)模以及天然氣廢水的循環(huán)利用，具有較高的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】天然氣廢水用三相流分離裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天然氣廢水用三相流分離裝置，屬于化工機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，這類(lèi)廢水中主要含有石油類(lèi)、有機(jī)質(zhì)、重金屬、酸堿物、氯離子等環(huán)境污染物，如果直接排出對(duì)井區(qū)周邊會(huì)造成極大污染。目前，對(duì)于天然氣廢水的治理主要針對(duì)石油類(lèi)、有機(jī)質(zhì)、重金屬和酸堿物，對(duì)于高濃度的氯離子一般采用清水稀釋的方法來(lái)處理，但是該方法不僅浪費(fèi)了大量的水資源，而且也沒(méi)有回收利用廢水中的氯離子，不經(jīng)濟(jì)環(huán)保。對(duì)于處理后含有高濃度氯離子的天然氣廢水，可以采用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶脫鹽的方法回收利用廢水中的氯離子，但目前尚無(wú)分離裝置用于天然氣廢水處理，天然氣廢水治理無(wú)法實(shí)現(xiàn)裝置大型化生產(chǎn)處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種天然氣廢水用三相流分離裝置。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:
一種天然氣廢水用三相流分離裝置，包括通過(guò)循環(huán)管順序連接構(gòu)成循環(huán)體系的循環(huán)泵、加熱室、分離器和固液分離裝置，所述的循環(huán)管包括上循環(huán)管和下循環(huán)管，所述的分離器分為上錐段、直段和下錐段，下錐段出口連接固體收集器，所述的上循環(huán)管連接分離器直段，下循環(huán)管連接分離器下錐段。所述的固體收集器包括收集桶，收集桶底部設(shè)置有頂水管和事故排放管，下端設(shè)置有排料管。頂水管內(nèi)部通一定流速的水流使收集桶內(nèi)部流態(tài)化，帶動(dòng)沉降在底部的顆粒流 動(dòng)從排料管排出。
[0005]循環(huán)泵將待處理的廢水打入加熱室中預(yù)熱，然后通過(guò)上循環(huán)管進(jìn)入分離器中析出結(jié)晶，由于重量的差異，分離出的蒸汽上升至分離器上錐段進(jìn)入下一道工序，結(jié)晶的大顆粒和液體混合的料液落入到固體收集器中進(jìn)行固液分離得到結(jié)晶顆粒，結(jié)晶小顆粒料液進(jìn)入下循環(huán)管在固液分離裝置中初步分離，清液進(jìn)入下一道工序，結(jié)晶小顆粒由循環(huán)管再次帶入分離器中進(jìn)行結(jié)晶直至得到規(guī)定粒度的結(jié)晶大顆粒分離出來(lái)。
[0006]從節(jié)能降耗的角度出發(fā)，廢水處理三相流分離裝置可以設(shè)置為多級(jí)使用，上一級(jí)分離裝置出來(lái)的蒸汽進(jìn)入到下一級(jí)分離裝置的加熱室中作為熱源使用，末級(jí)分離裝置的蒸汽冷凝為循環(huán)水使用。
[0007]由于分離器中出來(lái)的蒸汽夾帶著含有氯離子的液沫，如果直接將其排出到下一級(jí)加熱室使用，不僅影響傳熱效果，同時(shí)也會(huì)腐蝕加熱室。末級(jí)分離裝置的分離器中由于氣流速度更大，蒸汽夾帶液沫的現(xiàn)象更為嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了循環(huán)水的質(zhì)量，增加了外排氯離子量，污染環(huán)境。針對(duì)上述不足，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的分離器上錐段設(shè)置有氣液分離裝置，所述的氣液分離裝置包括絲網(wǎng)捕沫器和沖洗水管，絲網(wǎng)捕沫器設(shè)置在沖洗水管上方，沖洗水管設(shè)置有數(shù)個(gè)噴嘴。由于絲網(wǎng)捕沫器上的絲網(wǎng)可以使蒸汽通過(guò)，而液沫則在絲網(wǎng)上停留，從而將蒸汽與液沫分離，得到更為清潔的蒸汽，提高了循環(huán)水的質(zhì)量，減少了外排氯離子量，降低了對(duì)環(huán)境的污染。沖洗水管定時(shí)沖洗絲網(wǎng)捕沫器，防止液沫堵塞絲網(wǎng)捕沫器，保證絲網(wǎng)捕沫器分離蒸汽與液沫的分離效果。
[0008]所述的固液分離裝置包括分離筒、夾套和清液排出管，分離筒設(shè)置在下循環(huán)管內(nèi)部，夾套套設(shè)于分離筒外部與下循環(huán)管連接，清液排出管設(shè)置在夾套上部。當(dāng)有一定固液比的料液從下循環(huán)管進(jìn)入分離筒后，料液在下降過(guò)程中，迅速填充夾套，當(dāng)達(dá)到一定重量時(shí)，固體顆粒沉降。由于固體顆粒的密度大于液體，上升速度慢，清液在夾套中更早到達(dá)清液排出管排出，由于夾套與分離筒之間的間隙存在的面積差，固體顆粒在未達(dá)到清液排出管時(shí)以達(dá)到沉降重量沉降下來(lái)，如此往復(fù)便實(shí)現(xiàn)了固體顆粒和清液的分離。
[0009]為了提高固體收集器中分離出的固體顆粒純度，保證分離出來(lái)的固體達(dá)到產(chǎn)品要求，在所述的固體收集器內(nèi)部設(shè)置有固體浮選裝置，所述的固體浮選裝置為設(shè)置在收集桶內(nèi)部的進(jìn)水管，進(jìn)水管出口端管口向下設(shè)置。根據(jù)雜質(zhì)、顆粒的密度不同，通過(guò)在收集桶不同位置設(shè)置進(jìn)水管，使不同位置的液面呈流態(tài)化狀態(tài)，從而使重量較輕的雜質(zhì)漂浮在液面，重量較重的顆粒沉降至排料管排出。
[0010]本發(fā)明預(yù)熱過(guò)后的熱料液從分離器直段進(jìn)入分離器，汽化速度快，分離器內(nèi)料液液位控制較低，靜液柱壓力損失小，料液波動(dòng)小，蒸汽帶沫現(xiàn)象輕，同時(shí)料液在液面上方開(kāi)始汽化，氣體影響不到罐內(nèi)液位檢測(cè)。
[0011]本發(fā)明三相流分離裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，設(shè)備能耗低，處理范圍廣，實(shí)現(xiàn)了天然氣廢水處理裝置的大型化生產(chǎn)規(guī)模以及天然氣廢水的循環(huán)利用，具有較高的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中氣液分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中固液分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明中固體收集器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖例說(shuō)明:
1、循環(huán)泵；2、加熱室；3、分離器；4、固液分離裝置；5、固體收集器；6、上循環(huán)管；7、下循環(huán)管；8、氣液分離裝置；9、固體顆粒；
31、分離器上錐段；32、分離器直段；33、分離器下錐段；
41、分離筒；42、夾套；43、清液排出管；
51、收集桶；52、頂水管；53、事故排放管；54、排料管；55、進(jìn)水管；
81、絲網(wǎng)捕沫器；82、沖洗水管；83、噴嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了更加清楚地理解本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不將本發(fā)明的保護(hù)范圍限定在以下實(shí)施例中。
[0015]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明一種天然氣廢水用三相流分離裝置，包括通過(guò)循環(huán)管順序連接構(gòu)成循環(huán)體系的循環(huán)泵1、加熱室2、分離器3和固液分離裝置4，所述的循環(huán)管包括上循環(huán)管6和下循環(huán)管7，所述的分離器分為分離器上錐段31、分離器直段32和分離器下錐段33，下錐段33出口連接固體收集器5，所述的上循環(huán)管6連接分離器直段32，下循環(huán)管7連接分離器下錐段33。所述的固體收集器包括收集桶51，收集桶51底部設(shè)置有頂水管52和事故排放管53，下端設(shè)置有排料管54。頂水管52內(nèi)部通一定流速的水流使收集桶51內(nèi)部流態(tài)化，帶動(dòng)沉降在底部的顆粒流動(dòng)從排料管54排出。
[0016]其工作原理為:循環(huán)泵I將待處理的廢水打入加熱室2中預(yù)熱，然后通過(guò)上循環(huán)管6進(jìn)入分離器3中分離結(jié)晶，由于重量的差異，出來(lái)的蒸汽上升至分離器上錐段31進(jìn)入下一道工序，結(jié)晶的大顆粒和液體混合的料液落入到固體收集器5中進(jìn)行固液分離得到結(jié)晶顆粒，結(jié)晶小顆粒料液進(jìn)入下循環(huán)管7在固液分離裝置4中初步分離，清液進(jìn)入下一道工序，結(jié)晶小顆粒由循環(huán)管再次帶入分離器3中進(jìn)行分離結(jié)晶直至得到規(guī)定粒度的結(jié)晶大顆粒分離出來(lái)。
[0017]從節(jié)能降耗的角度出發(fā)，廢水處理三相流分離裝置可以設(shè)置為多級(jí)使用，上一級(jí)分離裝置出來(lái)的蒸汽進(jìn)入到下一級(jí)分離裝置的加熱室中作為熱源使用，末級(jí)分離裝置的蒸汽冷凝為循環(huán)水使用。
[0018]由于分離器中出來(lái)的蒸汽夾帶著含有氯離子的液沫，如果直接將其排出到下一級(jí)加熱室使用，不僅影響傳熱效果，同時(shí)也會(huì)腐蝕加熱室。末級(jí)分離裝置的分離器中由于氣流速度更大，蒸汽夾帶液沫的現(xiàn)象更為嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了循環(huán)水的質(zhì)量，增加了外排氯離子量，污染環(huán)境。針對(duì)上述不足，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的分離器上錐段31設(shè)置有氣液分離裝置8，所述的氣液分離裝置8包括絲網(wǎng)捕沫器81和沖洗水管82，絲網(wǎng)捕沫器81設(shè)置在沖洗水管82上方，沖洗水管82設(shè)置有數(shù)個(gè)噴嘴83。由于絲網(wǎng)捕沫器81上的絲網(wǎng)可以使蒸汽通過(guò)，而液沫則在絲網(wǎng)上停留，從而將蒸汽與液沫分離，得到更為清潔的蒸汽，提高了循環(huán)水的質(zhì)量，減少了外排氯離子量，降低了對(duì)環(huán)境的污染。沖洗水管?chē)娮?3定時(shí)噴出的水流沖洗絲網(wǎng)捕沫器，防止液沫堵塞絲網(wǎng)捕沫器，保證絲網(wǎng)捕沫器分離蒸汽與液沫的分離效果。
[0019]本發(fā)明所述的固液 分離裝置4包括分離筒41、夾套42和清液排出管43，分離筒41設(shè)置在下循環(huán)管7內(nèi)部，夾套41套設(shè)于分離筒41外部與下循環(huán)管連接，清液排出管43設(shè)置在夾套42上部。所述夾套42的長(zhǎng)度大于分離筒41的長(zhǎng)度。當(dāng)有一定固液比的料液從下循環(huán)管進(jìn)入分離筒后，料液在下降過(guò)程中，迅速填充夾套，當(dāng)達(dá)到一定重量時(shí)，固體顆粒9沉降。由于固體顆粒的密度大于液體，上升速度慢，清液在夾套中更早到達(dá)清液排出管排出，固體顆粒在未達(dá)到清液排出管時(shí)以達(dá)到沉降重量沉降下來(lái)，如此往復(fù)便實(shí)現(xiàn)了固體顆粒和清液的分離。
[0020]為了提高固體收集器中分離出的固體顆粒純度，保證分離出來(lái)的固體達(dá)到產(chǎn)品要求，在所述的固體收集器5內(nèi)部設(shè)置有固體浮選裝置，所述的固體浮選裝置為設(shè)置在收集桶內(nèi)部的進(jìn)水管55，進(jìn)水管55出口端管口向下設(shè)置。根據(jù)雜質(zhì)、顆粒的密度不同，通過(guò)在收集桶不同位置設(shè)置進(jìn)水管，使不同位置的液面呈流態(tài)化狀態(tài)，從而使重量較輕的雜質(zhì)漂浮在液面，重量較重的顆粒沉降至排料管排出。
[0021]本發(fā)明預(yù)熱過(guò)后的熱料液從分離器直段進(jìn)入分離器，汽化速度快，分離器內(nèi)料液液位控制較低，靜液柱壓力損失小，料液波動(dòng)小，蒸汽帶沫現(xiàn)象輕，同時(shí)料液在液面上方開(kāi)始汽化，氣體影響不到罐內(nèi)液位檢測(cè)。[0022]本發(fā)明三相流分離裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，設(shè)備能耗低，處理量范圍廣，實(shí)現(xiàn)了天然氣廢水處理裝置的大型化生產(chǎn)規(guī)模以及天然氣廢水的循環(huán)利用，具有較高的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 ·
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣廢水用三相流分離裝置，其特征在于:包括通過(guò)循環(huán)管順序連接構(gòu)成循環(huán)體系的循環(huán)泵、加熱室、分離器和固液分離裝置，所述的循環(huán)管包括上循環(huán)管和下循環(huán)管，所述的分離器分為上錐段、直段和下錐段，下錐段出口連接固體收集器，所述的上循環(huán)管連接分離器直段，下循環(huán)管連接分離器下錐段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣廢水用三相流分離裝置，其特征在于:所述的分離器上錐段設(shè)置有氣液分離裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種天然氣廢水用三相流分離裝置，其特征在于:所述的氣液分離裝置包括絲網(wǎng)捕沫器和沖洗水管，絲網(wǎng)捕沫器設(shè)置在沖洗水管上方，沖洗水管設(shè)置有數(shù)個(gè)噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣廢水用三相流分離裝置，其特征在于:所述的固液分離裝置包括分離筒、夾套和清液排出管，分離筒設(shè)置在下循環(huán)管內(nèi)部，夾套套設(shè)于分離筒外部與下循環(huán)管連接，清液排出管設(shè)置在夾套上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣廢水用三相流分離裝置，其特征在于:所述的固體收集器包括收集桶，收集桶底部設(shè)置有頂水管和事故排放管，下端設(shè)置有排料管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣廢水用三相流分離裝置，其特征在于:所述的固體收集器內(nèi)部設(shè)置有固體浮選裝置，所述的固體浮選裝置為設(shè)置在收集桶內(nèi)部的進(jìn)水管，進(jìn)水管出口端管口 向下設(shè)置。
【文檔編號(hào)】C02F9/10GK103435213SQ201310377847
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】蔡曉波, 彭傳豐, 符宇航, 白上陽(yáng), 許景媛, 鐘麟, 劉昌輝, 李波, 王煉, 袁正明, 曾彬, 張永紅, 連偉, 楊宇, 孟慶華, 青鵬 申請(qǐng)人:自貢市輕工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司