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1、2011Vol.21No.2过滤与分离JournalofFiltration&Separation·43·高粘度物料固液分离技术研究进展袁惠新，姚宇婷，付双成（常州大学分离工程研究所，江苏常州213016）摘要：在各种高粘度物料分离方法中旋流分离法具有设备低成本、低能耗、结构简单、工艺流程简单和操控容易等优点,因而成为最为简单可行的技术路线。介绍旋流分离方法的优缺点以及旋流分离应用于高粘度液固体系分离技术的研究状况。关键词：旋流器；高粘度；固液分离中图分类号：TQ028.5文献标识码：A文章编号：1005-8265（2011）02-0043-040引言由于
2、常温下物料的粘度很大,过滤分离阻力大、沉降分离效率低，普通的沉降或过滤很难将微颗粒去除,所以对于液相为煤沥青、油浆、矿浆，固相为催化剂颗通常需要将油浆加热以降低粘度。粒或其它微米级球状颗粒的高粘度物料，固液分离设备的开发是需要解决的问题之一。高粘度物料固液分1过滤分离离设备可用于外甩油浆除催化剂、井下控砂、原油除1.1高温过滤法砂、废高分子材料回炼除砂等领域。随着世界经济的快过滤分离法具有操作简单、分离效率稳定,催化裂速增长，炼油技术朝着重油轻质化和清洁汽油燃料生化装置操作条件或原料性质变化,对分离效果影响不产及多产低碳烯烃的方向发展。催化裂化已成为加工大
3、;设备简单,且宜于高温条件下分离等优点。但一般说重油(常压渣油、减压渣油、焦化蜡油)的重要手段。为解来,过滤阻力大,特别是油浆中胶状物含量过大时,会加决催化裂化操作条件恶化，热负荷加大、易生焦，处理能剧过滤阻力,采用高温过滤面临介质难以选择的问题,[1]力反而下降的问题，许多炼油厂采用外甩油浆技术。[4]而普通过滤则很难将微米级的颗粒去除。高温过滤法由于外甩油浆中通常含有一定量的固体催化剂粉末，是将高粘度固液混合物换热至300～350°C，使物料的而灰分含量较高，必须采取措施脱除，以满足油浆进一粘度随温度的升高而降低后，再进入过滤系统进行过步利用的要求。油
4、井出砂会造成砂子在集输管道及集滤分离。输设备(沉降罐、分离器、电脱水器和计量装置等)中沉[5]1.2筛滤法积.这将减小管道的流通面积使井口回压上升，分离器筛滤法主要采用多孔金属筛分反洗系统。多孔金和电脱水器有效容积和工作效率下降，也会增加设备属筛分反洗系统一般由多个体积相当的压力容器组成,[2]的磨损，使仪表的计量精度降低。每个容器内都装有面积相当的复合不锈钢丝网筛,以圆固液分离设备根据物料的分离特征可分为两种类筒形排布,各个容器之间并排。处理油浆温度可为204℃型：一种是分离物料中的液相受到限制、固体颗粒处于-6~371℃,催化剂浓度可达6000×10(
5、6000ppm)。运动状态的浮选、重力沉降和离心沉降；另一种是固相[4]2静电分离法受到限制、液相则处于流动状态的滤饼过滤、深层过滤、离心分离和筛滤。前者取决于固体颗粒和液体间的静电分离法是近年来发展起来的一种新型液固体-5-6密度差，而后者则以具有过滤介质为前提，深层过滤只系分离技术,适用于固体颗粒直径很小(10~10m)、颗适用于固体颗粒相当小的场合；筛滤则是借重力使液体粒浓度相对较低且液相电阻率又较大的液固体系。静得以分离的设备[3]。对于高粘度液体中的固体的分离，电分离法是当含微颗粒的液流流经电场作用下的填料收稿日期：2011-05-03作者简介：
6、袁惠新，男，教授，E-mail:yuanhuixin2000@126.com.·44·过滤与分离JournalofFiltration&Separation2011Vol.21No.2[8]床层时,微颗粒在高压电场中被极化,并被吸附在填料的应用潜力。对于旋流器在高粘度物料固液分离方面上(如玻璃球),从而使液流得以净化,当填料床层因吸附的应用，国内已有了一定的研究成果。微颗粒达饱和后,采用反冲洗液流经床层使填料得以3.3.2粘度对旋流器分离过程的影响再生,然后再进行下一轮的吸附操作。随着液相粘度增大，旋流器分离效率会降低，主要有以下三个原因：液相粘度大，会减
7、小液相与固相的密3沉降分离度差；颗粒迁移阻力增大；旋流场旋转衰竭加快。3.1重力沉降旋流器在高粘度流体中的运用，主要是要解决粘重力沉降法包括自然沉降和化学沉降法。度增大导致的分离效率降低的问题，可以从以下三个3.1.1自然沉降法方面考虑：(1)增大沉降速度；(2)增加停留时间；(3)减小自然沉降法具有设备简单、运行成本低、操作容易沉降距离。等特点,被很多炼油厂采用,但其净化效率不高,小于20当物料是处于牛顿流体范畴矿浆粘度与剪切速率μm的颗粒去除十分困难,不仅分离时间长,而且设备无关。粘度同样会影响水力旋流器的水一底流分量Rf也很庞大。如当温度为250℃时
8、,沉降深度为60cm,催的大小,Rf中的所有颗粒不管形状和大小如何
