动态旋流分离技术研究进展

在对国内外技术文献广泛分析的基础上,结合研究实际,从动态旋流器的结构形式、结构参数等方面,较为深入地论述了动态旋流分离技术的研究进展.并对动态旋流分离技术的发展趋势作了简要分析.     

旋流分离技术研究进展

介绍了旋流分离技术的研究进展,包括水力旋流器的结构形式与结构参数、新结构类型、主要水力学参数、混合液性质及流量稳定性、材料与制造技术、磨损与腐蚀及旋流分离应用技术的研究进展等,还对旋流分离技术的发展趋势作了简要分析。研究表明,随着人们对旋流分离技术的不断开发,其在石油、化工等行业得到了越来越广泛的应用。     

动态水力旋流技术发展综述

介绍了动态水力旋流器的结构、操作原理及国内外发展概况,对比分析了动态水力旋流器与静态水力旋流器在处理含油污水方面的不同利弊,总结了动态水力旋流器的主要结构特性、操作特性及分离性能,并归纳了动态水力旋流技术在应用中的一些研究结论。     

基于入口分散相重排序的旋流强化分离研究进展

随着工业化进程的飞速前进，适用于分离多相不互溶介质的旋流分离器已广泛应用于石化、环保等重点行业。为了提高旋流分离器在全粒径范围内分散相的分离效率，涌现出了多种旋流分离过程强化技术。其中，对入口分散相进行重排序的旋流强化技术因具有加工成本及运行费用低、易于实施、强化效果明显等优势，展现出了重要的应用价值及推广前景。本文聚焦于入口分散相重排序的旋流强化技术，对基于惯性力场和离心力场进行分散相重排序的旋流强化原理、排序器结构类型及应用于液-液、固-液、气-固两相的分散相重排序强化技术及研究成果进行了系统的分析和总结。在此基础上，从组织构建分散相重排序后的多股液流，选择促进多股液流间协同高效分离的旋流场入射方案，强化分散相移动过程中的聚并长大和/或惯性碰撞等角度出发，总结了分散相重排序的技术路线并进行研究展望，从而指导旋流器的旋流分离过程强化及优化设计，助力于旋流分离效率的深度提升。     

一种旋流除砂装置的数值模拟研究

介绍了油田采出液成分,阐明了采出液除砂的必要性,结合旋流分离技术与重力沉降技术,设计了一种底流封闭的单出口旋流除砂结构。利用计算流体动力学软件Fluent,计算旋流除砂器的内部流场,得到了相应的压力损失分布云图和砂相分布云图,通过对旋流除砂装置内部的旋流分离和重力沉降的模拟分析,为旋流器和储砂箱的结构优选提供了设计依据。     

旋流分离技术在石油、石化工业中的应用

介绍了旋流分离器的基本结构和工作原理,并将旋流分离与其他几种分离技术在油污水处理方面进行了比较,综述了旋流分离技术用于油水分离、油污水处理、原油或其他油品脱水的研究与发展现状,并展望了旋流分离技术在石油、石化工业中的应用前景。     

轴流式旋流分离器研究进展

介绍了轴向入口旋流分离技术的研究进展,包括导流叶片的结构形式、数值模拟研究及实验研究等。对轴流式旋流分离器的发展趋势进行了简要分析,并指出今后应从哪些方面开展对轴流式旋流分离器的研究工作。     

内嵌滤筒结构气固旋流分离器除尘的数值模拟

为提高旋流分离器的气固分离性能,提出了一种内嵌滤筒结构的旋流分离器。利用FLUENT中的RSM、DPM和多孔介质模型,对内嵌滤筒式结构旋流分离器的除尘原理进行数值模拟,并从速度分布和分离效率入手,与Stairmand型传统旋流分离器做了对比分析,分析结果表明:内嵌滤筒结构旋流分离器的分离性能大幅提高,可以实现直径小于5μm颗粒的分离。结果体现出了内嵌滤筒结构旋流分离器具有重要的工程价值,为旋流分离器的结构优化提供了参考。     

液-液水力旋流器分离效率深度提升技术探讨

为解决微小粒径分散相分离效率不高,制约水力旋流器分离效率深度提升的问题,本文以液-液水力旋流器为分析对象,在总结已有理论及研究成果基础上,分别从影响旋流分离效率的关键物理因素,包括分散相在旋流场内的停留时间、分散相粒径、分散相距轴心旋转半径、分散相切向旋转速度以及旋流分离工艺系统五个方面出发,首先对已有提升旋流分离效率的水力旋流器串联工艺、分散相粒径聚结器、小直径旋流分离器及增强切向速度的动态水力旋流器等技术措施进行分析总结,并在此基础上提出了促进旋流分离效率深度提升的新型技术方案,为液-液两相以及固-液、气-液、气-液-固等多相混合介质的高效旋流分离器设计及系统优化提供一定理论及技术支撑。     

旋流分离技术的现状与应用前景

在化工领域旋流分离技术越来越受到重视,其应用程度也随着技术的不断完善而更加普遍,在此通过简述液旋流分离器的基本结构和工作原理及特点的基础上,介绍了旋流分离技术用于化工方面的现状并展望了旋流分离技术在液液分离过程中的应用前景。     

含油废水动态旋流分离技术研究

介绍了重力沉降法、浮选法、混凝法和电解法这些传统的含油废水处理方法的原理和优缺点,重点研究了动态旋流废水处理技术。设计了动态旋流器及其关键部件,并在此基础上搭建了含油废水动态旋流处理系统。研究发现,该系统在油水分离方面优势明显,在合理的转速范围内,能在非常宽的处理域内保持较高的分离效率。     

新型水处理装置——动态水力旋流器的试验研究

介绍了新型水处理装置－动态水力旋流器的结构,特点及现场的试验结果,证明其分离效率较了装置高,是工业水处理技术中又一个新的研究发展方向。     

旋流分离过程强化新技术

旋流器作为一种典型的非热物理分离设备,具有结构简单、分离效率高、处理能力大、运行和维护成本低等技术优势,在石油、化工、环保、采矿等众多领域中获得了广泛的应用。随着旋流分离过程强化技术的发展,旋流分离精度也从毫米级发展到微米级、纳米级甚至是离子分子级。本文围绕旋流分离过程强化的科学原理和工程应用,介绍了旋流分离过程强化新技术方面的研究进展。系统总结了由一维点到二维面,再到三维体的旋流场连续相流场测试方法,介绍了基于微流控技术和高速摄像技术的适用于检测快速螺旋迁移颗粒运动速度的同步高速运动分析（S-HSMA）系统,以及基于该系统发现的旋流场中颗粒高速自转等新现象。旋流自转已经实现从现象发现到工程应用的突破,本文还介绍了基于颗粒高速自转的旋流吸收、旋流萃取、旋流脱附等分离强化过程新原理以及气泡强化废水旋流除油、颗粒排序强化微细颗粒旋流分离、多孔颗粒旋流自转除油等旋流分离过程强化新方法及设备。     

宽域水力旋流器压力能耗模拟与分析

提出一种可同时分离重质和轻质固体颗粒物的液-固旋流器。实验研究发现该新型水力旋流器在流量为25m^3／h,分流比为6％时对重质颗粒分离效率最高;流量25m^3／h,分流比为8％时轻质颗粒分离效率最佳。利用CFX流体软件,在流量为20～35m^3／h条件下对旋流器内的静压、动压和压力降的分布进行模拟分析。结果表明：在旋流器圆柱段从上到下,动压逐渐降低,在锥体段从上到下,动压逐渐升高;在一定范围内,为进一步提高分离效率和减少旋流器内压力损失,应避免增大入口流量而适当增加分流比。     

旋流分离技术在甲醇制烯烃工艺废水处理中的应用

旋流分离技术在液-固分离和油水分离方面有广泛的应用,针对甲醇制烯烃废水处理中存在的问题,分别研究了急冷水旋液分离器和水洗水旋流除油器,应用于急冷水中催化剂微粉的脱除及水洗水中的油蜡类物质的分离。研究成果应用于某化工企业180万吨/年DMTO装置的水处理系统,并对其急冷水和水洗水水质进行了长期的监测,主要监测指标为急冷水旋液分离器进出口悬浮物含量和水洗水旋流除油器进出口油含量。工业运行结果表明：急冷水一级旋液分离器和二级旋液分离器的效率分别能达到50%和80%,对急冷水进行了有效的澄清,同时对外排相进行了有效的提浓;水洗水除油器的分离效率可达到60%,对油蜡类物质具有较好的分离效果。旋流分离技术的应用,减少了水系统中管路及设备堵塞,保证了装置的稳定运行。     

油料储运设备中动态旋流器速度模拟研究

本文采用雷诺应力模型对油料储运设备中动态旋流器内速度场进行数值模拟。模拟结果与文献实验数据基本吻合,证明该模型和算法的正确性。为深入探讨油料储运设备中动态水力旋流器的流场特性、分离机理及结构优化设计提供一条有效的途径。     

Studies on the performance of a hydrocyclone and modeling for flow characterization in presence and absence of air core

Hydrocyclones are getting more and more interest from various industries. They are widely used to separate particulates from liquid at high throughput because of their advantages like simple structure, low cost, large capacity and small volume, require little way of maintenance and support structure. Modeling of complex and multiphase flow behavior inside the hydrocyclone is done usually with the help of computational fluid dynamic study. Current study involves experimental investigation of separation performance characteristics of the hydrocyclone using new design parameters. For experimental purpose, a new hydrocyclone was designed with insertion of solid rod, at central portion of conical section of hydrocyclone, inside the hydrocyclone . By which air core could be eliminated effectively and hydrocyclone performance is improved. This effect may be observed due to reduction of radial and axial components of velocity and turbulence in the area near the entrance of the vortex finder. Therefore, the flow field characteristics inside the hydrocyclone with no air core become more suitable for separation. Also the effect of flow rate, vortex finder depths, air core and particle interaction were studied experimentally. A new arrangement was suggested to eliminate the air core formed inside the hydrocyclone. In this case, effect of diameter and height of solid rod inserted inside the hydrocyclone with changing total inlet flow rate was studied experimentally. Three-dimensional geometry and meshing of hydrocyclone is created in Gambit, preprocessor of commercial software—Fluent, for hydrodynamic study.     

水力旋流器研究现状及其在煤化工废水处理中的应用前景

水力旋流器是利用离心力场进行两相流体分离的设备,具有体积小、效率高、结构简单和安装便捷等特点,广泛应用于化工、石油及地下开采等工业领域。本工作主要介绍了旋流器的工作原理、理论研究和应用现状,从数值模拟、旋流器的结构参数、操作参数和物性参数及应用技术拓展等方面综述了水力旋流器的研究现状,并针对煤化工废水水质高乳化、高分散和高粘度等特点,综合分析了水力旋流器在煤化工废水预处理中的应用前景。旋流器模拟与实验相结合为目前研究的主要方向,深度分析了旋流器内两相流的运动状态,为旋流器结构改良提供理论依据,推动旋流器快速发展。旋流器结构改良设计和操作参数的优化均有一定局限性,油水物性是影响油水分离的决定性因素。因此,前期对含油废水进行预处理极为重要,可采用破乳剂或絮凝剂、超声或微波等方法改善含油废水的物性,对含油废水物性的研究和改善并结合数值模拟的应用将是未来提高水力旋流器分离效率的发展方向,旋流器在煤化工废水除油脱焦粉工艺中有很好的经济效益和广阔的应用前景。