發(fā)布時(shí)間：2021-01-06 03:34

　　目前國(guó)內(nèi)外含油污水處理方法仍然以重力分離技術(shù)為主。其工作原理是依靠重力使油水混合物在一定停留時(shí)間內(nèi)靜置分層,分離過(guò)程簡(jiǎn)單。但重力分離技術(shù)占地面積大、分離效率低。隨著含油污水處理量的逐年增加,重力沉降油水分離設(shè)備難以適應(yīng)油田發(fā)展需求的矛盾越來(lái)越突出。因此,利用旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)產(chǎn)生幾百倍乃至上千倍重力加速度的離心分離設(shè)備受到關(guān)注,水力旋流器是一種具有體積小、分離效率高以及結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)的離心分離設(shè)備,在油水分離領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。本文在對(duì)切向入口和軸向入口水力旋流器進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一款額定處理量為1m3/h的混流式水力旋流器。首先,借助CFD數(shù)值模擬的手段探究了入口流量、分流比等操作參數(shù)對(duì)油水兩相分離性能的影響趨勢(shì),并分析了其內(nèi)部時(shí)均速度場(chǎng)分布以及切向速度的脈動(dòng)頻率。其次,為比較混流式水力旋流器與軸向水力旋流器在不同操作參數(shù)下的分離性能,加工并搭建了水力旋流器油水分離性能測(cè)試裝置,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要研究了入口流量、分流比以及含油濃度對(duì)分離性能的影響。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,入口流量為1m3/h,含油濃度為10000ppm,分流比為9%的工況下,混流式水力旋流器的分離性能最佳,除油效率達(dá)95.7%。... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

切向水力旋流器結(jié)構(gòu)

圖１－２雙入口水力旋流器結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．１－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｏｕｂｌｅ?ｉｎｌｅｔ?ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ??上世紀(jì)９０年代，美國(guó)阿莫科公司推出了一款單錐型切向水力旋流器，如圖１－３所??示，并對(duì)影響分離效率的各類參數(shù)進(jìn)行了歸納整理［１１］。此外，根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果，阿??莫科公司推出了三種規(guī)格的單錐型水力旋流器，其最小分離的粒徑達(dá)到１０ｐｍ?［１２］。??１．２．１．１切向入口水力旋流器分離性能的研究??自切向入口水力旋流器應(yīng)用于油水兩相分離以來(lái)，國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者從不同??角度對(duì)其展開(kāi)了諸多研宄。除英國(guó)南安普頓大學(xué)Ｍ．Ｔ．Ｔｈｅｗ等人先期開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)研究??之外，美國(guó)圖爾薩大學(xué)ＣａｒｌｏｓＧｏｍｅｚ與ＪｕａｎＣａｌｄｅｎｔｅｙ、新加坡國(guó)立大學(xué)的ＥｌｄｉｎＷｅｅ、??挪威斯塔萬(wàn)格大學(xué)的Ｔｒｙｇｖｅ?Ｈｕｓｖｅｇ和Ｏｄｉｌｅ?Ｒａｍｂｅａｕ、巴西國(guó)家石油公司研發(fā)中心、??加拿大國(guó)家能源研宄中心的Ｈａｓｈｍｉ等均對(duì)切向入口水力旋流器進(jìn)行了油水分離性能??的實(shí)驗(yàn)研究［１３＿１６］。國(guó)內(nèi)對(duì)于切向入口水力旋流器的實(shí)驗(yàn)研究起步較晚，其中東北石油??大學(xué)的蔣明虎、趙立新等人于上世紀(jì)９０年代率先開(kāi)展了切向入口水力旋流器分離性??能的實(shí)驗(yàn)研宄。近十余年來(lái)，中國(guó)石油大學(xué)（華東）馮叔初等人、四川大學(xué)褚良銀也??對(duì)切向入口水力旋流器的油水分離性能進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研宄。此外，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究??人員還利用數(shù)值模擬手段探宄了結(jié)構(gòu)參數(shù)與操作參數(shù)對(duì)于切向入口水力旋流器分離??性能的影響規(guī)律。??（１）切向入口水力旋流器分離性能的實(shí)驗(yàn)研究??２００６年

葡Ｉ卜??ｉ￡Ａ?空氣??穴油污水?Ｉ注入化學(xué)蒔劑底淹??圖１－３離心式浮選裝置的實(shí)驗(yàn)流程圖??Ｆｉｇ．１－３?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ?ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??２００７年，挪威斯塔萬(wàn)格大學(xué)的Ｔｒｙｇｖｅ?Ｈｕｓｖｅｇ［１４］等人對(duì)入口流量變化時(shí)除油型水??力旋流器的分離性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖１－４所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，油水兩??相經(jīng)剪切泵充分混合后進(jìn)入切向入口水力旋流器，經(jīng)旋流場(chǎng)作用分離后，油相沿軸線??從溢流口排出，水相則沿旋流器壁從底流口排出。實(shí)驗(yàn)裝置的入口流量通過(guò)引入旁路??來(lái)控制。通過(guò)進(jìn)出口壓力傳感器組成的壓差控制系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)水力旋流器的分流比。實(shí)??驗(yàn)結(jié)果表明，流量增加雖然縮短了水力旋流器的水力停留時(shí)間，但是使得油相獲得更??大的離心力，進(jìn)而使除油效果提升；除油效率隨分流比的上升而表現(xiàn)為先增大后趨于??平穩(wěn)的趨勢(shì)。??ｒ－令卜５－??水泵?剪切泵?ｉ??＃單向閥＿旁路１另?＾??油—｜?Ｖ?播空罐??油菜?４取樣口丨??ｊ???ｊ??ｌｉ?—１?ｂ－Ｑ－—］——４—：??＾?＾（｜＞?－－ｒ?１?此??ｓｅｎｘ－＾?ａ?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Oil–water pre-separation with a novel axial hydrocyclone[J]. Meili Liu,Jiaqing Chen,Xiaolei Cai,Yanhe Han,Si Xiong.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2018(01)
[2]液-液分離水力旋流器油滴破碎與聚并的數(shù)值模擬[J]. 呂鳳霞,楊賀,袁惠新,張衍,周力.  石油機(jī)械. 2017(11)
[3]基于LES方法的壁面旋轉(zhuǎn)旋流分離器內(nèi)流特性的研究[J]. 徐艷,張彥月,張井龍,閆月娟,王尊策.  流體機(jī)械. 2017(08)
[4]除油旋流器操作參數(shù)對(duì)分離效率影響的數(shù)值模擬[J]. 舒朝暉,楊拓,周宇,張強(qiáng).  石油化工設(shè)備. 2015(05)
[5]BP《世界能源展望》新變化[J]. 趙鴻杰.  中國(guó)石化. 2015(04)
[6]環(huán)境水體中油類測(cè)定的研究進(jìn)展及改進(jìn)[J]. 倪天增,黃璨,曾周祥.  廣州化工. 2013(17)
[7]水力旋流器流場(chǎng)大渦模擬及其結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J]. 郭雪巖,王斌杰,楊帆.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[8]液-液旋流分離器內(nèi)流動(dòng)特性的大渦模擬[J]. 張井龍,王尊策,吳卓,徐艷.  化工機(jī)械. 2013(03)
[9]內(nèi)附頂針式底流管旋流器分離性能研究[J]. 趙立新,韓麗艷,肖叢,劉道友,孫艷,張曉光.  石油化工設(shè)備. 2013(03)
[10]脫水型旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)模擬分析與研究[J]. 劉彩玉,陳立秋,李楓,李洪臻,宋民航.  石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2013(03)

碩士論文
[1]油井產(chǎn)出液預(yù)脫水用新型水力旋流器的設(shè)計(jì)與特性研究[D]. 熊思.北京石油化工學(xué)院 2015



本文編號(hào)：2959857