CN210845360U - 一种油包水乳化油液的破乳脱水装置 - Google Patents

Abstract

一种油包水乳化油液的破乳脱水装置，包括罐体，在罐体内腔中设置有第一破乳层，第一破乳层填置于罐体内腔的中部而将罐体内腔分隔为上腔体与下腔体，在与上腔体相应位置的罐体上设置有进口，在下腔体中设置第二破乳层，第二破乳层的顶部与第一破乳层的底面相连接，而第二破乳层的底部位于下腔体底面的上方，在罐体的内腔中插置有排油管，排油管的下端密封穿过第一破乳层使排油管的下端开口与下腔体相连通，在下端开口处设置有阻水网，排油管的上端穿过上腔体而延伸出罐体的顶面，在位于罐体的底部设置有排水阀。其优点在于：结构简单，占用空间小，处理效率高，实现物理破乳和物理脱水，避免了化学破乳剂与化学脱水剂的使用，绿色环保。

Description

一种油包水乳化油液的破乳脱水装置

技术领域

本实用新型涉及一种油液净化领域，尤其指一种油包水乳化油液的破乳脱水装置。

背景技术

几乎所有运转设备都离不开油品(润滑油、液压油)，其作用主要是：润滑、冷却、清洁、密封、力的传导、绝缘、减震等等，相当于设备的“血液”一样重要，保持油品的清洁、有效对设备的安全、寿命、产品质量以及降低生产成本都有着积极的意义。在实际生产运行过程中，由于工作环境和空气湿度影响，会有水分进入到油品中，造成油中含水、乳化(即油包水，使得油水很难分开)，加剧油品的劣化、失效，直接影响润滑效果，对设备安全、寿命造成不良的影响。因此，能及时脱除油中水分保持油品清洁是设备维护的重要手段；现有的常用油品破乳脱水方法包括：破乳剂(化学法)、电离法、脉冲法、纤维膜法、真空法等，以上方法缺陷主要体现在二次污染(破乳剂)、能耗高(电离法、真空法)、效率低(脉冲法、纤维膜法)等，目前，寻找高效、节能、环保、经济的油品破乳、脱水方法是业内共同的期盼。

现有一种申请号为CN201510682299.8名称为《一种用于油包水型乳化液的快速破乳脱水方法》的中国发明专利申请公开了一种可用于油包水型乳化液快速破乳脱水的技术方法。该方法通过充分利用高效能油水分离材料对油和水的特殊界面特性，来达到快速破乳和脱水的目的，可用于对油包水型乳状液进行破乳脱水。由于相较于其它破乳脱水技术而言，处理过程单一，且无须使用吸附剂和破乳剂，因此具有二次污染小、处理成本低、处理效率高、适应性强、处理设备维护简单等特点，能够减少或消除现行破乳脱水技术在实际应用过程中的存在的问题，解决油水分离领域中乳化油液脱水的难题，具有较好的商业应用前景。但其缺点是，该方法需要持续地挤压往复式挤压板，油水分离效率较低，而且不能充分处理乳化液中的油包水，处理效果仍不够理想，所以其方法还有待于改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种不需要破乳剂，破乳脱水处理时不会污染环保，应用成本低，且破乳脱水效果好的油包水乳化油液的破乳脱水装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：本油包水乳化油液的破乳脱水装置，包括罐体，其特征在于：在罐体内腔中设置有第一破乳层，所述第一破乳层填置于罐体内腔的中部而将罐体内腔分隔为上腔体与下腔体，在与上腔体相应位置的罐体上设置有待破乳脱水的油包水乳化油液进入到上腔体中的进口，在所述下腔体中设置由高分子亲水纤维制成的第二破乳层，所述第二破乳层的顶部与第一破乳层的底面相连接，而第二破乳层的底部位于下腔体底面的上方，在罐体的内腔中插置有排油管，所述排油管的下端密封穿过第一破乳层使排油管的下端开口与下腔体相连通，在下端开口处设置有只允许油液流过而阻止水液流过的阻水网，所述排油管的上端穿过上腔体而延伸出罐体的顶面，在位于罐体的底部设置有能将破乳后的游离水因比重大于油液而自动沉积于下腔体底部中的积水排出的排水阀。

作为改进，所述第一破乳层由破乳砂和高分子亲水纤维包裹混合而成，或者，所述第一破乳层是由破乳砂和高分子亲水纤维材料中再增加中间砂和/或中性聚合吸水材料混合包裹而成的复合层。

进一步改进，所述破乳砂是由硅酸盐与硫酸盐混合物在熔融状态下遇水急速冷却而成的尖角生成物，破乳砂的外径在30～100目之间。

作为改进，所述第二破乳层是由高分子亲水纤维制成的长条形过滤部，所述长条形过滤部间隔分布于下腔体中，所述长条形过滤部的顶部与第一破乳层的底面相连接，所述长条形过滤部的下部延伸至下腔体的下部。

作为改进，所述第二破乳层是由高分子亲水纤维制成的底部开口的环形过滤环，所述环形过滤环的顶部与第一破乳层的底面相连接中，所述环形过滤部的底部伸入至下腔体的下部，所述排油管的底部开口位于环形过滤环围成的内腔中。

进一步改进，在所述排油管的底部开口处设置有呈喇叭状的进油斗，所述阻水网设置于进油斗的开口部，在下腔体中油液从阻水网进入到排油管而从罐体的顶部排出。

作为改进，所述第一破乳层的侧周面和/或未与第二破乳层相连接部分位置上还包裹一层阻水网。

作为改进，所述排水阀是由程控电路控制的电磁排水阀，在所述罐体的下部安装有当积水达至设定的上限时能发出信息给控制部中的程控电路的上传感器和当积水达到排出的下限时能将信号传送给程控电路的下传感器，当所述罐体中的底部积水达到上限值时，上传感器发出信息给控制部中的程控电路，程控电路接到上传感器的信息后，程控电路向电磁排水阀发出开启的指令，所述电磁排水阀自动开启，积水从罐体的底部排出，当罐体底部的积水排出至下限值时，下传感器向程控电路发出信号，程控电路接到下传感器的信号后，程控电路向电磁排水阀发出关闭指令，所述电磁排水阀自动关闭。

作为改进，所述排水阀为手动排水阀，在设置排水阀位置的相应罐体处设置有能目测的透明壳体，当罐体的底部积水达到上限的指定标线时，用手动打开排水阀将积水从罐体底部排出，当积水排到下限的指定标线时，用手动关闭排水阀，使罐体底部的积水再逐渐积聚。

作为改进，所述破乳脱水装置的破乳脱水方法为，包括以下步骤，

一、待破乳脱水的油包水乳化油液从进口进入至上腔体中，油包水乳化油液流过第一破乳层而进入到下腔体中，在第一破乳层形成初步破乳后的油水混合液，从第一破乳层中分离出来的游离水因油水比重不同而沉积于下腔体的底部中；

二、经过第一破乳层后的油液在高分子亲水纤维制成的第二破乳层中进行第二次破乳，经第二破乳层中分离出来的游离水亦因油水比重不同而沉积于下腔体的底部中，而吸附于高分子亲水纤维上的游离水也因自重沿高分子亲水纤维从上向下流动直至流落到下腔体中而沉积于下腔体的底部中；

三、位于下腔体上部的油液经过排油管底部开口处的阻水网再次进行过滤脱水，合格油液经过阻水网从排油管排出罐体，而从阻水网中分离出来的游离水也因自重沉积于下腔体的底部中；

四、积存在下腔体中的积水在达到设定值时，通过排水阀将积水从罐体中排出。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于，结构简单，油包水乳化油液的破乳脱水以及油水分离操作均在罐体内进行，占用空间小，处理效率高，罐体内的第一破乳层、第二破乳层以及阻水网实现对油包水乳化油液的物理破乳和物理脱水操作，避免了化学破乳剂与化学脱水剂的使用，不仅节省成本，而且还破乳脱水处理时不会污染环境，并且能有效降低油包水乳化油液的的处理成本；进入罐体的油包水乳化油液经过第一破乳层的破乳脱水后，然后经过高分子亲水纤维制成的第二破乳层的二次脱水，接着经过阻水网的第三次脱水，最终分离后的油液离开罐体，实现对油包水乳化油液的多次脱水、充分过滤油包水乳化油液的物理处理，有效减少了油包水乳化油液中的水分含量。处理后的油液含水量能达到56ppm，完全达到了和超过了新油参数的指标，且油品外观、酸值均有所改善，无需后处理就能直接循环再利用，大大提高了资源利用率，值得应用推广。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例的油包水乳化油液的破乳脱水装置，包括罐体1，在罐体内腔中设置有第一破乳层2，所述第一破乳层2填置于罐体内腔的中部而将罐体内腔分隔为上腔体11与下腔体12，在与上腔体11相应位置的罐体1上设置有待破乳脱水的油包水乳化油液进入到上腔体11中的进口13，在所述下腔体12中设置由高分子亲水纤维制成的第二破乳层3，所述第二破乳层3的顶部与第一破乳层2的底面相连接，而第二破乳层3的底部位于下腔体底面的上方，在罐体1的内腔中插置有排油管16，所述排油管16的下端密封穿过第一破乳层2使排油管16的下端开口与下腔体12相连通，在下端开口处设置有只允许油液流过而阻止水液流过的阻水网5，所述排油管16的上端穿过上腔体11而延伸出罐体1的顶面，在位于罐体1的底部设置有能将破乳后的游离水因比重大于油液而自动沉积于下腔体底部中的积水排出的排水阀4。图1中位于第一破乳层2上方的虚线代表待破乳脱水的油包水乳化油液层，第一破乳层2下方的短虚线代表经过破乳脱水后的油液层，短虚线下方的长虚线代表经过破乳脱水后的游离水层，排油管16中的虚线代表经过阻水网5过滤后的合格油液。第二破乳层3围成的腔体中的向下箭头代表经过第一破乳层2的第一次破乳脱水、第二破乳层3的第二次破乳脱水以及阻水网5的第三次破乳脱水后的游离水因自重而产生的流动方向，第二破乳层3围成的腔体中的弧形向上的箭头代表从第一破乳层2的底部以及第二破乳层3分离出的油液的流动方向。

第一破乳层2由破乳砂和高分子亲水纤维包裹混合而成，或者，所述第一破乳层2是由破乳砂和高分子亲水纤维材料中再增加中间砂和/或中性聚合吸水材料混合包裹而成的复合层。破乳砂是由硅酸盐与硫酸盐混合物在熔融状态下遇水急速冷却而成的尖角生成物，破乳砂的外径在30～100目之间。

第二破乳层3是由高分子亲水纤维制成的长条形过滤部，所述长条形过滤部间隔分布于下腔体12中，所述长条形过滤部的顶部与第一破乳层2的底面相连接，所述长条形过滤部的下部延伸至下腔体12的下部。第二破乳层3是由高分子亲水纤维制成的底部开口的环形过滤环，所述环形过滤环的顶部与第一破乳层2的底面相连接中，所述环形过滤部的底部伸入至下腔体12的下部，所述排油管16的底部开口位于环形过滤环围成的内腔中。在所述排油管16的底部开口处设置有呈喇叭状的进油斗，所述阻水网5设置于进油斗的开口部，在下腔体中油液从阻水网5进入到排油管16而从罐体1的顶部排出。第一破乳层2的侧周面和/或未与第二破乳层3相连接部分位置上还包裹一层阻水网5。

排水阀4是由程控电路控制的电磁排水阀，在所述罐体1的下部安装有当积水达至设定的上限时能发出信息给控制部中的程控电路的上传感器和当积水达到排出的下限时能将信号传送给程控电路的下传感器，当所述罐体1中的底部积水达到上限值时，上传感器发出信息给控制部中的程控电路，程控电路接到上传感器的信息后，程控电路向电磁排水阀发出开启的指令，所述电磁排水阀自动开启，积水从罐体的底部排出，当罐体1底部的积水排出至下限值时，下传感器向程控电路发出信号，程控电路接到下传感器的信号后，程控电路向电磁排水阀发出关闭指令，所述电磁排水阀自动关闭。控制部中的程控电路的具体电路结构属于公知技术，故不再详细描述，电磁排水阀、上传感器和下传感器的具体结构以及具体电路结构也属于公知技术，故也不再详细描述，积水的上限值和下限制是由使用人预先设定的水位数值，可以在程控电路上进行输入设定。或者，排水阀4为手动排水阀，在设置排水阀位置的相应罐体1处设置有能目测的透明壳体，当罐体1的底部积水达到上限的指定标线时，用手动打开排水阀4将积水从罐体底部排出，当积水排到下限的指定标线时，用手动关闭排水阀，使罐体底部的积水再逐渐积聚。

破乳脱水装置的破乳脱水方法为，包括以下步骤，

一、待破乳脱水的油包水乳化油液从进口13进入至上腔体11中，油包水乳化油液流过第一破乳层2而进入到下腔体12中，在第一破乳层2形成初步破乳后的油水混合液，从第一破乳层2中分离出来的游离水因油水比重不同而沉积于下腔体12的底部中；

二、经过第一破乳层2后的油液在高分子亲水纤维制成的第二破乳层3中进行第二次破乳，经第二破乳层3中分离出来的游离水亦因油水比重不同而沉积于下腔体12的底部中，而吸附于高分子亲水纤维上的游离水也因自重沿高分子亲水纤维从上向下流动直至流落到下腔体12中而沉积于下腔体12的底部中；

三、位于下腔体上部的油液经过排油管16底部开口处的阻水网5再次进行过滤脱水，合格油液经过阻水网5从排油管16排出罐体1，而从阻水网5中分离出来的游离水也因自重沉积于下腔体12的底部中；

四、积存在下腔体12中的积水在达到设定值时，通过排水阀4将积水从罐体1中排出。

高分子亲水纤维、中间砂以及中性聚合吸水材料属于公知材料。中间砂的作用为增大比表面积，可优选为凹凸棒土、白土类材料焙烧制成的粒径大于100目的吸附砂、脱色砂，以及石英砂、刚玉砂、玻璃珠砂、陶瓷砂；高分子亲水纤维具有亲水性，水分会快速通过高分子亲水纤维，而油包水乳化油液中的油液则相对慢速地从高分子亲水纤维表面通过，从而将水分从油包水中分离出来，高分子亲水纤维优选为丝状、织物状的亲水疏油材料；中性聚合吸水材料优选为颗粒状的亲水疏油材料，粒径大于100目。阻水网5是在网丝表面上覆盖了一薄层聚全氟烷基硅氧烷膜的织物网，聚全氟烷基硅氧烷膜的膜厚度为20～50nm，织物网的具体结构以及织物网的阻水原理属于油水分离领域的公知技术，故不再详细描述。

1)选用相对密封的罐体1，将阻水网5、破乳砂、高分子亲水纤维、中间砂、中性聚合吸水材料五种材料中的两种、三种、四种、五种组合成的复合脱水材料置于罐体1内，阻水网5(如选用)置于外层，其他组合物均匀混合、包裹成形，置于内层；

2)油液进入罐体1经过阻水网5把大部分游离水分挡住，再经过其他材料组成的复合脱水材料破乳和吸附掉其他水分；

罐体1底部设有集水槽、排水阀4，可自动或人工排水。

实施例一

待处理油品：46#抗磨液压油200升，含水2％，已乳化。

处理方法：集中处理。

将待处理油品泵送入罐体1，在罐体1内选用阻水网5置于外层，破乳砂2、高分子亲水纤维3、中间砂、中性聚合吸水材料组合物均匀混合、包裹成形，置于内层。破乳砂优选由硅酸盐、硫酸盐混合物熔融状态下遇水急冷的生成物，其外径在30～100目之间，中间砂优选为凹凸棒土、白土类材料焙烧制成的粒径大于100目的吸附砂，高分子亲水纤维优选为丝状、织物状的亲水疏油材料，中性聚合吸水材料优选为颗粒状，粒径大于100目的亲水疏油材料。组合材料均匀混合、包裹组成。

处理效果：

经多道循环处理后，油品含水量达到56ppm(百万分之一)，达到和超过了新油参数。

上述油品物理破乳脱水方法已获成功应用，阻力小、耗能极低(只有输送泵)，耗材很少，脱水效果达到和超过了真空脱水效果，操作十分方便。如果能够得以推广，必将带来可观的效益。

Claims (10)

1.一种油包水乳化油液的破乳脱水装置，包括罐体(1)，其特征在于：在罐体内腔中设置有第一破乳层(2)，所述第一破乳层(2)填置于罐体内腔的中部而将罐体内腔分隔为上腔体(11)与下腔体(12)，在与上腔体(11)相应位置的罐体(1)上设置有待破乳脱水的油包水乳化油液进入到上腔体(11)中的进口(13)，在所述下腔体(12)中设置由高分子亲水纤维制成的第二破乳层(3)，所述第二破乳层(3)的顶部与第一破乳层(2)的底面相连接，而第二破乳层(3)的底部位于下腔体底面的上方，在罐体(1)的内腔中插置有排油管(16)，所述排油管(16)的下端密封穿过第一破乳层(2)使排油管(16)的下端开口与下腔体(12)相连通，在下端开口处设置有只允许油液流过而阻止水液流过的阻水网(5)，所述排油管(16)的上端穿过上腔体(11)而延伸出罐体(1)的顶面，在位于罐体(1)的底部设置有能将破乳后的游离水因比重大于油液而自动沉积于下腔体底部中的积水排出的排水阀(4)。

2.根据权利要求1所述的破乳脱水装置，其特征在于：所述第一破乳层(2)由破乳砂和高分子亲水纤维包裹混合而成，或者，所述第一破乳层(2)是由破乳砂和高分子亲水纤维材料中再增加中间砂和/或中性聚合吸水材料混合包裹而成的复合层。

3.根据权利要求2所述的破乳脱水装置，其特征在于：所述破乳砂是由硅酸盐与硫酸盐混合物在熔融状态下遇水急速冷却而成的尖角生成物，破乳砂的外径在30～100目之间。

4.根据权利要求1至3中任一所述的破乳脱水装置，其特征在于：所述第二破乳层(3)是由高分子亲水纤维制成的长条形过滤部，所述长条形过滤部间隔分布于下腔体(12)中，所述长条形过滤部的顶部与第一破乳层(2)的底面相连接，所述长条形过滤部的下部延伸至下腔体(12)的下部。

5.根据权利要求1至3中任一所述的破乳脱水装置，其特征在于：所述第二破乳层(3)是由高分子亲水纤维制成的底部开口的环形过滤环，所述环形过滤环的顶部与第一破乳层(2)的底面相连接中，所述环形过滤部的底部伸入至下腔体(12)的下部，所述排油管(16)的底部开口位于环形过滤环围成的内腔中。

6.根据权利要求5所述的破乳脱水装置，其特征在于：在所述排油管(16)的底部开口处设置有呈喇叭状的进油斗，所述阻水网(5)设置于进油斗的开口部，在下腔体中油液从阻水网(5)进入到排油管(16)而从罐体(1)的顶部排出。

7.根据权利要求1至3中任一所述的破乳脱水装置，其特征在于：所述第一破乳层(2)的侧周面和/或未与第二破乳层(3)相连接部分位置上还包裹一层阻水网(5)。

8.根据权利要求1至3中任一所述的破乳脱水装置，其特征在于：所述排水阀(4)是由程控电路控制的电磁排水阀，在所述罐体(1)的下部安装有当积水达至设定的上限时能发出信息给控制部中的程控电路的上传感器和当积水达到排出的下限时能将信号传送给程控电路的下传感器，当所述罐体(1)中的底部积水达到上限值时，上传感器发出信息给控制部中的程控电路，程控电路接到上传感器的信息后，程控电路向电磁排水阀发出开启的指令，所述电磁排水阀自动开启，积水从罐体的底部排出，当罐体(1)底部的积水排出至下限值时，下传感器向程控电路发出信号，程控电路接到下传感器的信号后，程控电路向电磁排水阀发出关闭指令，所述电磁排水阀自动关闭。

9.根据权利要求1至3中任一所述的破乳脱水装置，其特征在于：所述排水阀(4)为手动排水阀，在设置排水阀位置的相应罐体(1)处设置有能目测的透明壳体，当罐体(1)的底部积水达到上限的指定标线时，用手动打开排水阀(4)将积水从罐体底部排出，当积水排到下限的指定标线时，用手动关闭排水阀，使罐体底部的积水再逐渐积聚。

10.根据权利要求1至3中任一所述的破乳脱水装置，其特征在于：所述破乳脱水装置的破乳脱水方法为，包括以下步骤，

一、待破乳脱水的油包水乳化油液从进口(13)进入至上腔体(11)中，油包水乳化油液流过第一破乳层(2)而进入到下腔体(12)中，在第一破乳层(2)形成初步破乳后的油水混合液，从第一破乳层(2)中分离出来的游离水因油水比重不同而沉积于下腔体(12)的底部中；

二、经过第一破乳层(2)后的油液在高分子亲水纤维制成的第二破乳层(3)中进行第二次破乳，经第二破乳层(3)中分离出来的游离水亦因油水比重不同而沉积于下腔体(12)的底部中，而吸附于高分子亲水纤维上的游离水也因自重沿高分子亲水纤维从上向下流动直至流落到下腔体(12)中而沉积于下腔体(12)的底部中；

三、位于下腔体上部的油液经过排油管(16)底部开口处的阻水网(5)再次进行过滤脱水，合格油液经过阻水网(5)从排油管(16)排出罐体(1)，而从阻水网(5)中分离出来的游离水也因自重沉积于下腔体(12)的底部中；

四、积存在下腔体(12)中的积水在达到设定值时，通过排水阀(4)将积水从罐体(1)中排出。

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