固液别离的终究意图，从理论上说，应是将固液两相彻底分隔，获得各自纯洁的成分：固体及液体。依据现在的发展，固液别离根本上是两种办法，即沉降别离与过滤。而沉降别离根本上可分为两种，即重力沉降与离心沉降。 一. 固液别离的办法
固液悬浮系中固体是分散相，液体是接连相。从别离进程来看，固体是从高度分散状况向浓缩状况过度。在沉降别离中需要靠固体颗粒的运动，固体浓度越低，越有利于此一进程的进行。而过滤则相反，在过滤中运动的是液相，所以含液相少即固体浓度高时对别离有利。 1. 沉降
在沉降别离，过滤的效果不抱负时，一般能够加助滤剂以进步功率。这些助滤剂多系刚性、多孔、高渗透性粉粒，参加浆料后以进步其过滤功能。
重力沉降原理:
运用重力沉降性质进行间液别离，出于凭借的是地心引力而无须外加能量，理论上讲是最经济的办法。当然若欲到达有用的别离，首要须供给满意的沉降面积，其次为了加速固体颗粒的终端沉降速度，需选用凝聚与絮凝技能。一般要参加絮凝剂。而对于由更小的颗粒而黏度较高的溶液构成的悬浮液，仅靠絮凝技能仍难以到达固液别离的请求时，则需要人为引进离心力以增强固体颗粒沉降的推动力，即为离心沉降。
离心沉降原理:
离心技能是运用物体高速旋转时发作强壮的离心力，使置于旋转体中的悬浮颗粒发作沉降或漂浮，然后使某些颗粒到达浓缩或与别的颗粒别离之意图。这儿的悬浮颗粒一般是指制成悬浮状况的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。离心机转子高速旋转时，当悬浮颗粒密度大于周围介质密度时，颗粒脱离轴心方向移动，发作沉降；假如颗粒密度低于周围介质的密度时，则颗粒朝向轴心方向移动而发作漂浮。
(1)离心力；固液悬浮物若处在离心力场中，固体颗粒将遭到比重力大很多倍的沉降力，使其沿离心力场的方向加速沉降。悬浮在液体中的质量为m的固体颗粒处于高速旋转的离心机中，沿径向所受的力为：
式中 Fr——颗粒所在的回转个径，m；
ω——旋转角速度，s-1；
n——转速，s-1。
式子标明，离心力与转速或角速度的平方成正比，与颗粒离轴心的间隔r成正比ω。
(2)别离因数。固体颗粒在离心力场中所受的离心力与重力场所受力之比称为别离因数。
(3)离心力场中的沉降别离：颗粒在离心力场中的沉降与重力场中的沉陷相同有层流、过渡流、湍流等三种流型。但不一样的是重力场中，颗粒是以等速沉降，而在离心力场中是沿径向加速沉降。 2. 过滤
过滤一般是指选用某种介质以阻挠或截留悬浮液中的固体，到达固液别离的意图。固体颗粒被截留在介质的上游，液体则被收集在介质的下流。
依据现在运用的过滤介质及过滤办法，过滤机理根本上有4种类型： （1） 外表阻拦：比过滤介质大的颗粒，沉积在介质外表。
（2） 深层阻拦：这是第一种机理的后续进程。那些较小的颗粒，在介质孔
内穿行时遇到微孔的咽喉而遭到阻拦。
（3） 深层过滤：颗粒在穿过介质的孔隙时，会沉积在孔道的内壁上，即使
孔道尺寸较大。这多半是因为吸附、静电等效果，在惯性力效果下造成的。
（4） 滤饼过滤：作为第一种过滤机理的后续进程，即一旦构成一层滤饼后，
即转而进入滤饼过滤。其阻力首要取决于滤饼的厚度，而受阻颗粒的粒径大多数均大于介质的孔径。
过滤介质常能捕获比介质孔径小的多的颗粒，这取决于介质的性质。一起以上的机理能够一起存在。一起所在理的流体对过滤性质亦有影响。 3. 膜别离
膜别离进程大多是在环境温度下进行，而且原理并不杂乱：经过在膜的两边施加一个推功力，它能够是浓度差、压力差或电压差，然后可使在膜两边活动的混合物之间的物质传递能按所需方向进行。 二. 石油工业中的别离设备 1. 水力旋流器
水力旋流器是一种运用离心力场效果的设备，除了一台泵外，它不需要机械传动部件，而且便宜、紧凑，广泛用于固液别离进程。其作业原理类似离心机，但具有大得多的别离因数。旋流器内最首要的活动为根本涡和二次涡。根本涡坐落二次涡外围，并带着悬浮物沿旋流器轴向向下。二次涡则带着物料沿轴向向上运动进入顶部的溢流出口。
水力旋流器的作业原理：矿浆在压力效果下经给矿管沿柱体切线方向进入壳体，在壳内做回转运动，矿浆中的粗颗粒(或密度大的颗粒)因遭到较大的离心力而进入回转流的外围，并一起随矿浆流向下活动，终究由底部沉砂嘴排出变成沉砂；细颗粒所受离心力较小，处于回转流基地并随液流向上运动，最后由溢流管排出变成溢流。
运用水力旋流技能进行油田污水除油及高含水期采出液预脱水，是近年来的一个发展趋势。江汉机械研究所从20世纪80年代后期开端进行液一液旋流油水别离技能的研究，开发出了污水除油旋流器、预脱水旋流器系列产品，具有脱除功率高、自控体系功能安稳的特色，在胜利、江汉油田都取得了较好的效果。 旋流器在原油集输体系除砂洗砂技能中的应用：
井口多向流除砂技能
井口或计量站是控制采出液出砂最有利的站点,在此环节装置水力里旋流器无需额定添加动力,只靠采出液自身能量就可满意旋流器的作业条件,其首要意图是为了削减除砂对集输管网的磨损和堵塞。
(2)旋流器在接转站、联合站除砂洗砂技能中的应用
接转站、联合站是采出液运送、处理的汇集点，是集输体系采出液除砂的要害工序，除砂效果好坏直接影响各种设备的运行效果以及原油外输质量。在此工序把除砂器、洗砂器、集砂器配套运用，构成集除砂、洗砂于一体的水利旋流除砂装置，能非常好地处理站内采出砂对设备的危害。
此外，旋流器在站内容器射流除砂技能，污油池，沉砂池清砂技能，以及海上采油平台中也被广泛应用。
2.离心机
工业用离心机按结构和别离请求，可分为过滤离心机、沉降离心机和别离机三类。
离心机有一个绕自身轴线高速旋转的圆筒，称为转鼓，一般由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)参加转鼓后，被敏捷带动与转鼓同速旋转，在离心力效果下各组别离离，并别离排出。一般，转鼓转速越高，别离效果也越好。 离心别离机的效果原理有离心过滤和离心沉降两种。离心过滤是使悬浮液在离心力场下发作的离心压力，效果在过滤介质上，使液体经过过滤介质变成滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质外表，然后完结液-固别离；离心沉降是运用悬浮液(或乳浊液)密度不一样的各组分在离心力场中敏捷沉降分层的原理，完结液-固(或液-液)别离。离心即是运用离心机转子高速旋转发作的强壮的离心力，加速液体中颗粒的沉降速度，把样品中不一样沉降系数和浮力密度的物质别脱离
离心机是油田固控体系中必可可少的一种设备。是对于石油钻井液的特色，设计的固液别离专用设备，可在全速运转下完结进料、离心沉降、卸料等各道工序，首要用于收回重晶石，铲除细微固体，下降钻井液的固体含量，控制钻井液的密度、粘度，确保钻井液的功能以及对疾速钻井均有首要效果。
离心机也用于对油田的石油泥浆净化。石油泥浆净化是国际上七十年代的新技能。“七五”方案前期,我国石油部从美国引进了由卧式螺旋卸料沉降式离心机和泥浆泵构成的石油泥浆净化体系。石油钻井选用这一先进技能后,大大下降了钻探泥浆本钱,削减了钻井时刻,进步了速度和功率。太阳诚集团2138 |
