水力旋流分离器在含聚合物污水处理中的试验研究

水力旋流分离器是近年来新发展起来的一种新的油水分离设备,它同重力分离设备相比,具有体积小、重量轻、分离效率高、结构紧凑、工艺简单、操作费用低等特点。本文对旋流器的工作原理以及在双河联合站含聚合物污水中的现场放大试验情况进行了介绍,该项技术目前已在河南油田污水处理系统中得到了推广应用。     

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。     

气携式水力旋流器处理含聚合物污水研究

设计出一种用于处理含油污水的新型气携式水力旋流器,采用该旋流器对油田聚驱采出污水进行了现场除油实验。实验研究表明:在原水油的质量浓度为1 000 mg/L左右、聚合物的质量浓度为400～500 mg/L的条件下,最佳分流比为30%、气液比为0.45,出水油的质量浓度在100 mg/L以下。与常规旋流器相比,气携式水力旋流器提高除油效率约10%,在油田聚驱采出污水处理中具有良好的推广应用前景。     

水力旋流器分离细颗粒的试验研究

介绍了用于细颗粒分离的水力旋流器的基本结构形式及主要结构参数。并针对旋流器雷诺数、分流比、旋数等无因次参数对压力特性的影响进行了细致的试验研究,找出了这些参数与欧拉数和压降比的相互关系。所有试验均在不含气的条件下进行。结果表明,随着雷诺数、分流比和旋数的分别加大,水力旋流器的压力降呈增加趋势,压降比则呈下降趋势。另外,针对当量直径45μm尿素复合颗粒进行了分离特性研究。结果表明,随着雷诺数的加大,分离效率逐步提高,但并非雷诺数越大越好;对于分流比,则只在低雷诺数时有利于分离效果的改善;旋数分别为9、16和29的实验结果表明,旋数16的总体效果为最优。     

含油废水旋流处理配套回用工艺技术研究

目前多数油田的含油废水经过旋流器及其配套技术处理后可直接用于回注，而回注水主要指标是控制废水中的含油量与悬浮物量。在现场试验地，利用两级静态旋流器串联加过滤装置或其他配套技术工艺进行净化，测试结果十分理想。作者总结了现场实验工艺的优选设计、试验及应用。结合各种旋流处理的配套工艺与典型实验数值对比结果，优选出满足生产需求的配套回用工艺，为建立以旋流器为核心水处理设备的配套新工艺及环保范基地奠定了基础，提高了经济效益。     

液-液水力旋流器中的液滴破碎

在总结前人研究成果的基础上,分析了液-液水力旋流嚣中液滴破碎产生的原因,指出流场的湍流特性是产生液滴破碎的主要原因。对水力旋流器中的湍流度、雷诺切应力及颗粒的湍动能进行了分析,给出了水力旋流器中液滴破碎可能性较大的几个部位,并对旋流器边壁液滴破碎的可能性进行了讨论。分析了水力旋流器中液滴破碎的机理,阐明了液滴破碎判据——临界Weber数的表达式,并对理想球形液滴的破碎进行了分析。     

轴向入口油水分离水力旋流器及其数值模拟

介绍了一种用于油水分离的新型水力旋流器——轴向入口水力旋流器,与切向入口水力旋流器相比其结构更加紧凑,更适合于由多个水力旋流器单体构成的组合产品。同时,运用FLUENT软件对其油水分离情况进行了三维数值模拟,计算中采用RSM湍流模型、MIXTURE两相流模型。数值计算结果表明,轴向入口水力旋流器具有良好油水分离效率,值得在石油行业的采油废水处理中进行应用和推广。     

旋流器内空气核的形成机理和形状的实测研究

首次采用先进的高速摄象机对旋流器内空气核的出现、发展直至形成的整个过程以及形成后的形状进行了全面系统的实测研究。研究发现空气核的形成经历了孕育、发展及形成三个不同的阶段;在旋流器内不同的高度,空气核的形状有所不同,在底流口上端发生最大程度的偏摆,而在溢流管内出现类似“葫芦”形状;旋流器的进口流量和锥角对空气核的形成过程及形状尺寸有着重要的影响。空气核的形成运动过程为一随机过程,这是造成分离过程具有随机特性的主要因素之一。     

Numerical Simulation of Oil‐water Hydrocyclone Using Reynolds‐Stress Model for Eulerian Multiphase Flows

A three‐dimensional oil‐water turbulent flow and oil separation process in a double‐cone liquid‐liquid hydrocyclone (LLHC) is numerically simulated using FLUENT software. The Euler‐Euler approach and Reynolds‐stress model are combined and adopted in this simulation to handle the challenging situation of anisotropic turbulent two‐phase flow with a higher volumetric ratio (over 10%) in the dispersed phase. It is visualized well in the simulation how separation, aggregation and shift of oil and water proceed in the LLHC. The oil separation efficiency is determined based on flow field and phase concentration distribution. The simulation is verified by comparing predicted and measured separation efficiency in the LLHC.     

酒钢选矿厂焙烧磁选系统改造实践

介绍了酒钢选矿厂焙烧磁选系统实施竖炉高效节能风机改造、特种水力旋流器与格子型球磨机组合应用于一段闭路磨矿、用BX型磁选机改造传统弱磁选机以及使用矩环式磁选机回收尾矿中铁矿物的实践，通过改造，主要技术经济指标得到进一步提高。