油水分离装置和纯化装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102655920 A (43)申请公布日 2012.09.05 C N 1 0 2 6 5 5 9 2 0 A *CN102655920A* (21)申请号 201080053782.5 (22)申请日 2010.12.09 2009-280602 2009.12.10 JP B01D 17/00(2006.01) B01D 17/025(2006.01) B01D 17/028(2006.01) B01D 17/032(2006.01) C10K 1/06(2006.01) (71)申请人株式会社 IHI 地址日本东京都 (72)发明人大泽法喜 北野诚 佐藤健治 。

2、(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人孔青 李炳爱 (54) 发明名称 油水分离装置和纯化装置 (57) 摘要 该油水分离装置具备：油混合水的供给口 (3b)；流路，其使由供给口供给的油混合水(X4、 X7)以水平方向的流动成分成为主流成分的方式 流通；上浮油回收口(F)，其设在流路的上部且与 流路的始端分离的中途位置；以及沈降油回收口 (T)，其设在流路的下部。利用该油水分离装置，即 使对于含有粘度较以往高的油分的油混合水也可 以进行油水的分离。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.05.28 (86)PCT申请的申请数据 PCT/。

3、JP2010/072136 2010.12.09 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/071113 JA 2011.06.16 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书8页 附图12页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 12 页 1/1页 2 1. 油水分离装置， 其具备 ： 油混合水的供给口 ； 流 路， 其 使 由 供 给 口 供 给 的 油 混 合 水 以 水 平 方 向 的 流 动 成 分 成 为 主 流 成 分 的 方 式 流 通 ； 上浮油回收口， 其设在流路的上部且与上述流路的始端分离的中途位置 ；。

4、以及 沈降油回收口， 其设在上述流路的下部。 2. 权利要求 1所述的油水分离装置， 其中， 上述供给口设在沿垂直方向以直立姿势支撑的中空圆筒状壳体的中心 ； 上述流路为自上述供给口到上述壳体的部位 ； 上 述 上 浮 油 回 收 口 为 由 在 上 述 供 给 口 与 上 述 壳 体 之 间 设 成 同 心 状 的 无 底 圆 筒 材 料 和 上述壳体夹持的区域。 3. 权 利 要 求 2所 述 的 油 水 分 离 装 置， 其 中 具 备 整 流 设 备， 所 述 整 流 设 备 抑 制 与 从 上 述 供给口流向上述壳体的油混合水的主流成分不同的偏流成分。 4. 权 利 要 求 1 3中。

5、 任 一 项 所 述 的 油 水 分 离 装 置， 其 中， 在 流 路 的 出 口 侧 具 备 分 隔 构 件， 所述分隔构件将流路沿垂直方向分隔成多段且终端较始端低的区分流路。 5. 纯化装置， 该装置通过从纯化对象气体中至少除去 油分来进行纯化， 其中具备 ： 喷雾塔， 其通过喷水从纯化对象气体中分离纯化对象气体内的至少油分 ； 以 及 权 利 要 求 1 3中 任 一 项 所 述 的 油 水 分 离 装 置， 其 从 由 喷 雾 塔 排 出 的 油 混 合 水 中 分离油分。 6. 纯化装置， 该装置通过从纯化对象气体中至少除去油分来进行纯化， 其中具备 ： 喷雾塔， 其通过喷水从纯化。

6、对象气体中分离纯化对象气体内的至少油分 ； 以及权利要求 4所述的油水分离装置， 其从由喷雾塔排出的油混合水中分离油分。 7. 权 利 要 求 5所 述 的 纯 化 装 置， 其 中， 在 喷 雾 塔 的 后 段 具 备 从 纯 化 对 象 气 体 中 再 次 分 离油分的油雾分离器。 8. 权 利 要 求 6所 述 的 纯 化 装 置， 其 中， 在 喷 雾 塔 的 后 段 具 备 从 纯 化 对 象 气 体 中 再 次 分 离油分的油雾分离器。 9. 权 利 要 求 5所 述 的 纯 化 装 置， 其 中， 纯 化 对 象 气 体 为 以 褐 煤 为 原 料 生 成 的 气 化 气 体。 。

7、10. 权 利 要 求 6所 述 的 纯 化 装 置， 其 中， 纯 化 对 象 气 体 为 以 褐 煤 为 原 料 生 成 的 气 化 气 体。 11. 权 利 要 求 7所 述 的 纯 化 装 置， 其 中， 纯 化 对 象 气 体 为 以 褐 煤 为 原 料 生 成 的 气 化 气 体。 12. 权 利 要 求 8所 述 的 纯 化 装 置， 其 中， 纯 化 对 象 气 体 为 以 褐 煤 为 原 料 生 成 的 气 化 气 体。 权 利 要 求 书CN 102655920 A 1/8页 3 油水分离装置和纯化装置 技术领域 0001 本 发 明 涉 及 油 水 分 离 装 置 和 纯。

8、 化 装 置。 本 发 明 根 据 2009年 12月 10日 在 日 本 申 请的特愿 2009 280602号主张优先权， 其内容引用于此。 背景技术 0002 下述专利文献 1中公开了一种从混有油的水中分离油和水的油水分离装置。 该油 水 分 离 装 置 利 用 相 对 于 混 有 油 的 水 流 几 乎 设 成 直 角 的 多 孔 板 和 设 在 多 孔 板 后 部 的 挡 板 框 的组合， 高效率地回收流到海上等水面的油。 0003 下 述 专 利 文 献 2中 公 开 了 一 种 油 水 分 离 装 置， 该 装 置 在 油 水 分 离 槽 内 设 有 隔 板 构 件， 该 隔 板。

9、 构 件 使 流 路 弯 曲 变 长 同 时 形 成 使 水 中 产 生 湍 流 并 变 换 方 向 的 碰 撞 部 位。 在 该 油 水 分 离 装 置 中， 当 混 有 油 的 水 通 过 上 述 碰 撞 部 位 时， 水 中 产 生 湍 流， 并 且 水 的 流 向 被 改 变。 因 此， 水 中 的 颗 粒 彼 此 之 间 相 互 碰 撞 以 促 进 油 颗 粒 或 水 颗 粒 的 聚 集， 而 油 颗 粒 则 附 着 在 隔 板构件上变得粗大， 其结果， 油水由于比重差而分离。 0004 而 且， 在 下 述 专 利 文 献 3中， 作 为 含 焦 油 气 体 的 清 洗 技 术， 。

10、公 开 了 使 用 油 洗 涤 器 除 去重质焦油、 使用水洗涤器除去轻质焦油和使用旋风分离器除去颗粒成分的组合。 0005 现有技术文献 专利文献 专利文献 1：日本专利第 2767768号公报 ； 专利文献 2：日本专利第 3820433号公报 ； 专利文献 3：日本专利第 3943042号公报。 发明内容 0006 发明所要解决的课题 但 是， 上 述 现 有 的 油 水 分 离 装 置 难 以 适 用 于 含 有 粘 度 高 的 油 的 油 混 合 水。 即， 在 专 利 文 献 1、 2所 公 开 的 油 水 分 离 装 置 中， 在 油 混 合 水 的 通 过 流 路 上 存 在 。

11、多 个 通 过 面 积 狭 窄 的 部 位。 因此， 当处理含有粘度高的油的油混合水时， 粘度高的油附着在上述狭窄部位使流路堵 塞， 存在着容易形成功能不全的状态的问题。 0007 由 于 上 述 背 景， 例 如 象 以 煤 (特 别 是 褐 煤 )为 原 料 进 行 改 质、 生 成 的 气 化 气 体 那 样， 对于含有粘度极高的焦油分 (油分 )和水分的油混合水使用上述现有的油水分离装置， 这 在 现 实 中 是 不 可 能 的。 因 此， 人 们 迫 切 希 望 开 发 能 够 适 用 于 含 有 粘 度 极 高 的 油 分 的 油 混 合水的新的油水分离装置。 0008 另 外， 。

12、在 专 利 文 献 3的 清 洗 技 术 中， 由 于 焦 油 或 颗 粒 的 除 去 过 程 复 杂， 所 以 存 在 着 装置构成大型化的问题。 0009 本发明鉴于上述情况而设， 目的如下。 0010 (1) 提供能够适用于含有粘度较以往高的油分的油混合水的油水分离装置。 0011 (2) 提供油成分的分离构成较以往简单的油水分离装置。 说 明 书CN 102655920 A 2/8页 4 0012 解决课题的方法 为 了 达 到 上 述 目 的， 本 发 明 的 第 1发 明 提 供 油 水 分 离 装 置， 该 装 置 具 备 ：油 混 合 水 的 供 给口 ；流路， 其使由供给口供。

13、给的油混合水以水平方向 (与垂直方向垂直的方向。 本发明中 将与垂直方向垂直的方向定义为 “水平方向 ”， 以下仅记作 “水平方向 ”。) 的流动成分成为 主 流 成 分 的 方 式 流 通 ；上 浮 油 回 收 口， 其 设 在 流 路 的 上 部 且 与 流 路 的 始 端 分 离 的 中 途 位 置 ； 以及沈降油回收口， 其设在流路的下部。 0013 本发明的第 2发明提供如上述第 1发明所述的油水分离装置， 其中， 供给口设在沿 垂 直 方 向 以 直 立 姿 势 支 撑 的 中 空 圆 筒 状 壳 体 的 中 心， 流 路 为 自 供 给 口 到 壳 体 的 部 位， 上 浮 油回。

14、收口为由在供给口与壳体之间设成同心状的无底圆筒材料和壳体夹持的区域。 0014 本发明的第 3发明提供如上述第 2发明所述的油水分离装置， 其具备整流设备， 所 述整流设备抑制与从供给口流向壳体的油混合水的主流成分不同的偏流成分。 0015 本发明的第 4发 明提供如上述第 1第 3的任一发明所述的油水分离装置， 其中， 在 流 路 的 出 口 侧 设 置 分 隔 构 件， 所 述 分 隔 构 件 将 流 路 沿 垂 直 方 向 分 隔 成 多 段 且 终 端 较 始 端 低的区分流路。 0016 本 发 明 的 第 5发 明 提 供 纯 化 装 置， 该 装 置 通 过 从 纯 化 对 象 。

15、气 体 中 至 少 除 去 油 分 来 进 行 纯 化， 其 中 具 备 ：喷 雾 塔， 其 通 过 喷 水 从 纯 化 对 象 气 体 中 分 离 纯 化 对 象 气 体 内 的 至 少 油 分 ；以及上述第 1第 4中的任一发明的油水分离装置， 其从由喷雾塔排出的油混合水中分 离油分。 0017 上 述 纯 化 装 置 中， 在 喷 雾 塔 的 后 段 可 以 具 备 从 纯 化 对 象 气 体 中 再 次 分 离 油 分 的 油 雾分离器。 0018 在上述各纯化装置中， 纯化对象气体可以是以褐煤为原料生成的气化气体。 0019 发明效果 根 据 本 发 明， 在 油 混 合 水 流 经。

16、 流 路 期 间， 油 混 合 水 中 所 含 的 油 成 分 中 比 重 较 水 大 的 物 质沈降以被流路的下部捕获， 而比重较水小的物质上浮以被流路的上部捕获。 即， 在本发明 中， 利用油混合水的比重从水中分离油成分。 因此， 不 必象现有的油水分离装置那样通过狭 窄的流路， 所以可以从水中分离粘度高的油分。 0020 根 据 本 发 明， 只 要 使 油 混 合 水 流 过 流 路 即 可， 所 以 装 置 的 构 成 较 以 往 简 单， 因 此 可 以实现低成本。 0021 而 且， 根 据 本 发 明， 可 以 纯 化 含 有 粘 度 较 以 往 高 的 油 分 的 气 化 气。

17、 体， 同 时 可 以 降 低 与纯化相关的成本。 附图说明 0022 图 1是显示本发明的一实施方案的纯化装置的要部构成的框图。 0023 图 2是显示本发明的一实施方案的焦油倾析器 (油水分离装置 )的要部构成的纵 截面图。 0024 图 3是显示本发明的一实施方案的焦油倾析器 (油水分离装置 )的工作原理的模 式图。 0025 图 4A是 显 示 本 发 明 的 一 实 施 方 案 的 焦 油 倾 析 器 (油 水 分 离 装 置 )的 分 离 区 中 的 萘油和比重与萘油接近的颗粒的粒径 (油滴径 )所对应的终端速度 (上浮速度 )的计算结 说 明 书CN 102655920 A 3/。

18、8页 5 果的曲线图。 0026 图 4B是 显 示 本 发 明 的 一 实 施 方 案 的 焦 油 倾 析 器 (油 水 分 离 装 置 )的 分 离 区 中 的 酚油和比重与酚油接近的颗粒的粒径 (油滴径 )所对应的终端速度 (沈降速度 )的计算结 果的曲线图。 0027 图 4C是 显 示 本 发 明 的 一 实 施 方 案 的 焦 油 倾 析 器 (油 水 分 离 装 置 )的 分 离 区 中 的 SS颗粒 (淤渣 )和比重与 SS颗粒接近的颗粒的粒径 (油滴径 )所对应的终端速度 (沈降 速度 )的计算结果的曲线图。 0028 图 5是显示本发明的一实施方案的焦油倾析器 (油水分离装。

19、置 )的各焦油颗粒的 代表粒径下的沈降和上浮轨迹的特性图。 0029 图 6A是 显 示 本 发 明 的 变 形 例 的 焦 油 倾 析 器 (油 水 分 离 装 置 )的 要 部 构 成 的 纵 截 面图。 0030 图 6B是 显 示 本 发 明 的 变 形 例 的 焦 油 倾 析 器 (油 水 分 离 装 置 )的 要 部 构 成 的 纵 截 面图。 0031 图 6C是 显 示 本 发 明 的 变 形 例 的 焦 油 倾 析 器 (油 水 分 离 装 置 )的 要 部 构 成 的 纵 截 面图。 0032 图 6D是 显 示 本 发 明 的 变 形 例 的 焦 油 倾 析 器 (油 水。

20、 分 离 装 置 )的 要 部 构 成 的 纵 截 面图。 0033 图 7是显示本发明的变形例的焦油倾析器 (油水分离装置 )的要部构成的纵截面 图。 具体实施方式 0034 以下， 参照附图对本发明的一实施方案进行说明。 0035 如图 1所示， 本实施方案所涉及的纯化装置 A由喷雾塔 1、 油雾分离器 2、 焦油倾析 器 3 (油水分离装置 )、 缓冲罐 4、 焦油罐 5、 泵 6 8和冷却器 9构成。 该纯化装置 A是纯 化从外部供给的气化气体 X1 (纯化对象气体 )的装置。 0036 通 常， 气 化 气 体 作 为 将 生 物 质 或 煤 进 行 水 蒸 气 改 质 而 得 到 。

21、的 可 燃 性 气 体 而 已 知， 可 作 为 燃 料 和 构 成 原 料。 本 实 施 方 案 中 的 气 化 气 体 X1是 将 煤 中 比 较 粗 劣 的 褐 煤 进 行 水 蒸 气改质而得到的气体， 包含粘度极高的焦油 (油分 )、 油分以外的固体颗粒形式的淤渣和水 蒸气 (水分 )。 0037 喷雾塔 1向作为处理对象的气化气体 X1喷洒冷却水 X2以冷却气化气体 X1， 同时 将气化气 体 X1中所含的淤渣从气化气体 X1中分离除去。 该喷雾塔 1将例如 400的气化 气体 X1冷却至约 75， 通过该冷却使气化气体 X1中所含的油分 (主要是焦油成分 )冷凝。 喷雾塔 1将处理。

22、过的气化气体 X3供给油雾分离器 2， 另一方面将包含水、 焦油颗粒和淤渣的 油混合水 X4排到焦油倾析器 3中。 0038 油 雾 分 离 器 2相 对 于 喷 雾 塔 1补 充 设 置， 通 过 将 分 离 水 X5以 较 冷 却 水 X2细 小 的 水滴的形式喷洒到由喷雾塔 1供给的处理过的气化气体 X3上， 将在喷雾塔 1中无法充分分 离、 除 去 的 雾 状 的 不 要 的 油 成 分 和 淤 渣 除 去。 油 雾 分 离 器 2将 处 理 后 的 气 化 气 体 以 纯 化 气 体 X6的形式输出到外部， 另一方面将包含水、 焦油颗粒和淤渣的油混合水 X7排到焦油倾析 器 3中。 。

23、说 明 书CN 102655920 A 4/8页 6 0039 焦 油 倾 析 器 3是 本 纯 化 装 置 A中 最 具 特 征 的 构 成 要 素， 其 将 由 喷 雾 塔 1供 给 的 油 混合水 X4和由油雾分离器 2供给的油混合水 X7中所含的焦油颗粒和淤渣分离成比重较作 为 主 成 分 的 水 重 的 颗 粒 和 比 重 较 水 轻 的 颗 粒。 即， 该 焦 油 倾 析 器 3将 水 中 所 含 的 各 种 颗 粒 通过利用其比重和粒径分离成比重较水重的颗粒和比重较水轻的颗粒。 焦油倾析器 3将比 重 较 水 重 的 颗 粒 作 为 沈 降 焦 油 X8从 下 部 排 出， 将 。

24、比 重 较 水 轻 的 颗 粒 作 为 上 浮 焦 油 X9从 上 部排出， 并将分离了沈降焦油 X8和上浮焦油 X9的处理水 X10从上部排出。 0040 缓 冲 罐 4是 暂 时 储 存 由 焦 油 倾 析 器 3的 上 部 供 给 的 处 理 水 X10的 贮 留 槽， 同 时 也 是冷却水 X2和分离水 X5的供给源。 在该缓冲罐 4中， 由焦油倾析器 3依次供给处理水 X10， 另一方面该处理水 X10的一部分通过泵 7、 8汲出， 因此产生剩余水。 缓冲罐 4将上述剩余水 排 到 外 部。 焦 油 罐 5是 暂 时 储 存 由 焦 油 倾 析 器 3的 下 部 供 给 的 沈 降 。

25、焦 油 X8的 贮 留 槽。 泵 6设在连接焦油倾析器 3的下部和焦油罐 5的配管的中途部位， 其驱除积存在焦油倾析器 3 下部的沈降焦油 X8以供给焦油罐 5。 0041 泵 7设 在 连 接 缓 冲 罐 4和 油 雾 分 离 器 2的 配 管 的 中 途 部 位， 其 将 处 理 水 X10从 缓 冲罐 4中汲出并作为分离水 X5供给油雾分离器 2。 泵 8设在连接缓冲罐 4和喷雾塔 1的配 管的中途部位， 其从缓冲罐 4中汲出处理水 X10并供给喷雾塔 1。 冷却器 9位于连接缓冲罐 4和喷雾塔 1的配管中并设在泵 8与喷雾塔 1之间， 其通过与外部载热体的热交换将由泵 8 供给的处理水。

26、 X10冷却并作为冷却水 X2供给喷雾塔 1。 0042 接 着， 参 照 图 2对 本 纯 化 装 置 A中 最 具 特 征 的 构 成 要 素 即 焦 油 倾 析 器 3 (油 水 分 离装置 )的详细构成进行说明。 0043 如图 2所示， 焦油倾析器 3由装置壳体 3a、 供给管 3b (供给口 )、 中心井 3c、 回收 折流板 3d、 上部贮留部 3e和下部贮留部 3f构成。 0044 装 置 壳 体 3a是 沿 垂 直 方 向 固 定 成 直 立 姿 势 的 中 空 圆 筒 体， 其 上 部 开 放 而 下 部 连 设有下部贮留部 3f。 即， 装置壳体 3a以与下部贮留部 3f。

27、形成一体的略圆筒状的容器的形 式 构 成。 如 图 所 示， 供 给 管 3b是 相 对 于 上 述 装 置 壳 体 3a的 轴 心 (中 心 )设 成 同 心 状 的 配 管， 从下端向下方供给油混合水 X4、 X7。 中心井 3c是沿垂直方向以直立姿势相对于装置壳 体 3a和 供 给 管 3b设 成 同 心 状、 并 且 设 在 供 给 管 3b与 装 置 壳 体 3a之 间 的 圆 筒 构 件。 如 图 所 示， 中 心 井 3c的 顶 端 (下 缘 )位 置 设 定 为 较 供 给 管 3b顶 端 (下 缘 )位 置 只 低 规 定 的 尺 寸。 0045 回收折流板 3d是在中心井 。

28、3c与装置壳体 3a之间与中心井 3c一样沿垂直方向以 直 立 姿 势 相 对 于 装 置 壳 体 3a和 供 给 管 3b设 成 同 心 状 的 圆 筒 构 件。 如 图 所 示， 该 回 收 折 流 板 3d的顶端 (下缘 )位置设定为较中心井 3c的顶端 (下缘 )位置只高规定的尺寸。 0046 这 里， 如 图 所 示， 位 于 中 心 井 3c的 下 方、 同 时 以 回 收 折 流 板 3d的 正 下 方 为 外 周 的 圆 盘 状 区 域 是 油 混 合 水 X4、 X7中 所 含 的 焦 油 颗 粒 和 淤 渣 在 水 平 方 向 改 变 流 动 以 达 到 回 收 折流板 3。

29、d的正下方期间根据各自的比重而被分离的分离区 R。 另外， 中心井 3c的下缘与回 收 折 流 板 3d的 下 缘 之 间 的 开 口 区 域 是 该 焦 油 倾 析 器 3 (油 水 分 离 装 置 )的 上 浮 油 回 收 口 F， 而回收折流板 3d的下缘与装置壳体 3a之间的开口区域是主要选择性回收处理水的水回 收口 M。 0047 上 部 贮 留 部 3e是 沿 装 置 壳 体 3a的 上 部 外 周 设 成 圆 环 状 使 包 围 装 置 壳 体 3a的 部 分， 连 接 有 位 于 焦 油 倾 析 器 3的 上 部、 同 时 用 于 向 缓 冲 罐 4供 给 上 浮 焦 油 X9。

30、的 配 管。 如 图 说 明 书CN 102655920 A 5/8页 7 所 示， 装 置 壳 体 3a的 上 缘 设 定 为 较 中 心 井 3c的 上 缘、 回 收 折 流 板 3d的 上 缘 和 上 部 贮 留 部 3e的 上 缘 低。 即， 如 图 2中 一 点 划 线 所 示， 焦 油 倾 析 器 3内 的 水 位 (吃 水 )为 装 置 壳 体 3a 的 上 缘。 从 装 置 壳 体 3a的 上 缘 溢 出 的 处 理 水 X10积 存 在 上 部 贮 留 部 3e中， 之 后 从 贮 留 部 3e供给缓冲罐 4。 0048 如 图 所 示， 下 部 贮 留 部 3f整 体 形 。

31、成 倒 圆 锥 形， 位 于 焦 油 倾 析 器 3的 下 部。 在 分 离 区 R中分离的、 比重较水重的油成分和淤渣堆积在该下部贮留部 3f中。 在所述下部贮留部 3f的下部 (焦油倾析器 3的下部 )的中心连接有用于向焦油罐 5供给沈降焦油 X8的配管。 需要说明的是， 下部贮留部 3f的形状中的休止角 例如设定为 45， 使比重较水重的油成 分和淤渣被有效排出。 所述下部贮留部 3f的上端开口区域 (即装置壳体 3a的下端开口区 域 )为该焦油倾析器 3 (油水分离装置 )的沈降油回收口 T。 0049 接下来， 参照图 3对如此构成的本纯化装置 A的工作 、 特别是作为特征点的焦油倾。

32、 析器 3 (油水分离装置 )的工作进行详细说明。 0050 最初， 对本纯化装置 A的整体工作进行说明。 在本纯化装置 A中， 从作为纯化处理 对象的气化气体 X1中通过喷雾塔 1利用冷却水 X2的作用除去焦油 (油分 )、 淤渣 (固体成 分 )和水蒸气 (水分 )、 接着通过油雾分离器 2利用分离水 X5的作用除去焦油、 淤渣和水蒸 气。 即， 气化气体 X1通过喷雾塔 1和油雾分离器 2被两阶段纯化， 其结果， 与通常的一阶段 纯化相比， 产生高纯度纯化的纯化气体 X6。 0051 另 一 方 面， 通 过 喷 雾 塔 1和 油 雾 分 离 器 2中 的 各 纯 化 处 理 产 生 的。

33、 油 混 合 水 X4、 X7 集 中 在 焦 油 倾 析 器 3中， 经 由 供 给 管 3b以 缓 慢 的 水 流 送 入 焦 油 倾 析 器 3内。 然 后， 如 上 所 述， 由 于 焦 油 倾 析 器 3中 的 废 水 从 装 置 壳 体 3a的 上 缘 开 始 行 动， 所 以 以 如 此 缓 慢 的 水 流 从 供给管 3b的顶端流向下方的油混合水 X4、 X7在水平方向改变流向以流向装置壳体 3a。 0052 上述的分离区 R是以这样的油混合水 X4、 X7的水平方向的流动成分作为主流成分 的流动场所。在该分离区 R中， 从中心井 3c缓慢流向装置壳体 3a的油混合水 X4、 。

34、X7中所 含的焦油颗粒和淤渣根据相对于水的自身的比重和粒径以及移动速度 (终端速度 )而沈降 或上浮。 0053 即， 从中心井 3c向装置壳体 3a移动的焦油颗粒和淤渣中， 比重较水大的物质从分 离区 R沈降， 经过沈降油回收口 T被选择性地捕集到下部贮留部 3f中， 作为沈降焦油 X8排 出。 另一方面， 从中心井 3c向装置壳体 3a移动的焦油颗粒和淤渣中， 比重较水小且粒径大 的 物 质 或 即 使 粒 径 小 但 比 重 极 小 的 物 质 不 通 过 回 收 折 流 板 3d、 而 是 经 由 中 心 井 3c与 回 收 折流板 3d之间的开口即上浮油回收口 F作为上浮焦油 X9被。

35、选择性地回收并排到外部。 0054 这 样， 虽 然 从 中 心 井 3c向 装 置 壳 体 3a移 动 的 焦 油 颗 粒 和 淤 渣 中 的 大 部 分 流 入 沈 降 油 回 收 口 T或 上 浮 油 回 收 口 F， 但 粒 径 极 小 的 物 质 或 即 使 粒 径 大 但 比 重 与 水 极 其 接 近 的 物质通过回收折流板 3d， 流入回收折流板 3d与装置壳体 3a之间的开口即水回收口 M而被 捕集到上部贮留部 3e中， 作为处理水 X10排到缓冲罐 4中。 0055 图 3中， 符 号 P所 示 的 颗 粒 示 意 性 地 表 示 分 离 区 R中 的 上 述 焦 油 颗 。

36、粒 和 淤 渣 的 移 动。 0056 因此， 从中心井 3c的下缘到回收折流板 3d的下缘的水平距离 D和对着中心井 3c 的 下 缘 的 回 收 折 流 板 3d的 下 缘 的 垂 直 距 离 (沿 垂 直 方 向 的 距 离 ) H在 从 处 理 水 X10中 选 出上浮焦油 X9并选择性地回收上是极其重要的参数。 水平距离 D和垂直距离 H根据相应于 说 明 书CN 102655920 A 6/8页 8 焦 油 颗 粒 的 雷 诺 数 由 斯 托 克 斯 公 式、 艾 伦 公 式 或 牛 顿 公 式 提 供 的 焦 油 颗 粒 的 终 端 速 度 、 焦 油 颗 粒 的 粒 径 分 布。

37、 和 比 重 等 最 优 设 定， 使 比 重 较 水 小 的 焦 油 颗 粒 中 的 大 部 分 流 入 上 浮 油 回收口 F。 0057 例 如， 如 周 知 文 献 中 所 记 载， 褐 煤 中 所 含 的 焦 油 由 萘 油、 酚 油、 洗 涤 油、 蒽 油 和 沥 青 形成。 上述各成分中， 萘油的比重为 0.98， 比重较水小， 但酚油、 洗涤油、 蒽油和沥青的比重 为 1以上， 比重较水大。 因此， 萘油形成上述的上浮焦油 X9， 而酚油、 洗涤油、 蒽油和沥青形 成沈降焦油 X8。 水平距离 D和垂直距离 H以形成上浮焦油 X9的萘油的大部分颗粒流入上 浮油回收口 F的方式进。

38、行设定。 0058 图 4A图 4C是显示对应于分离区 R中的各焦油颗粒的粒径 (油滴径 )的终端速 度 (上浮速度或沈降速度 )的计算结果的曲线图。 在这些图中， 图 4A显示萘油 (上浮油 ) 和比重接近于萘油的颗粒 (参考颗粒 )的对应于油滴径的上浮速度 (终端速度 )， 图 4B显 示酚油 (沈降 油 )和比重接近于酚油的颗粒 (参考颗粒 )的对应于油滴径的沈降速度 (终 端速度 )， 图 4C显示 SS颗粒 (淤渣 )和比重接近于 SS颗粒的颗粒 (参考颗粒 )的对应于 粒 径 的 沈 降 速 度 (终 端 速 度 )。 从 这 些 曲 线 图 中 均 可 看 出 ：终 端 速 度 。

39、根 据 粒 径 而 变 化。 分 离区 R中的焦油颗粒和淤渣的终端速度 (移动速度 )是决定焦油颗粒和淤渣是流入沈降油 回收口 T还是流入水回收口 M的极其重要的因素。 0059 图 5是 显 示 各 焦 油 颗 粒 的 代 表 粒 径 的 沈 降 和 上 浮 轨 迹 的 特 性 图。 在 图 5中， 关 于 萘油 (上浮油 )， 显示代表粒径为 200 m和 300 m时的上浮轨迹 ；关于酚油 (沈降油 )， 显 示代表粒径为 500 m时的沈降轨迹 ；关于 SS颗粒 (淤渣 )， 显示代表粒径为 60 m时的沈 降轨迹。 上述各代表粒径是指油混合水 X4、 X7中所含的焦油颗粒或淤渣 (S。

40、S颗粒 )的平均 粒 径。 观 察 萘 油 (上 浮 油 )可 知 ：代 表 粒 径 为 200 m时 和 300 m时， 到 达 回 收 折 流 板 3d 时的垂直位置差别很大。 因 此， 考虑到油混合水 X4、 X7中所含的萘油的粒径分布， 必须将水 平距离 D和垂直距离 H最优化。 0060 利 用 现 有 的 油 水 分 离 装 置， 无 法 从 水 中 分 离 焦 油 等 粘 度 高 的 油 分， 但 利 用 本 纯 化 装置 A的焦油倾析器 3， 只要使之通过分离区 R， 就可以容易地分离油混合水 X4、 X7中所含 的粘度极高的焦油颗粒。 0061 此 外， 利 用 焦 油 的 。

41、比 重， 只 要 使 上 浮 油 和 沈 降 油 通 过 分 离 区 R， 就 可 以 容 易 地 且 同 时 分 离， 因 此 与 油 成 分 的 分 离 有 关 的 构 成 较 以 往 简 单， 因 此 成 本 低。 而 且， 通 过 在 焦 油 倾 析 器 3中设置由装置壳体 3a、 中心井 3c和回收折流板 3d分开的多个区， 可以经由上述多个区 从 沈 降 油 回 收 口 T或 水 回 收 口 M选 择 性 地 且 同 时 回 收 比 重 不 同 的 多 数 颗 粒。 因 此， 可 以 容 易地进行上浮油的进一步筛分。 0062 而 且， 根 据 本 纯 化 装 置 A， 由 于 采。

42、 用 上 述 焦 油 倾 析 器 3， 所 以 可 以 纯 化 含 有 粘 度 较 以往高的油分的油混合水， 同时成本低。 0063 需要说明的是， 本发明并不限于上 述实施方案， 例如可以考虑以下的变形例。 0064 (1) 如上所述， 分离区 R是以油混合水 X4、 X7的水平方向的流动成分作为主流成 分的流动场所， 但由供给管 3b供给的油混合水 X4、 X7的流向是由上而下的方向， 因此流经 分离区 R的油混合水 X4、 X7局部性地包含与上述主流成分不同的垂直方向的流动成分 (偏 流成分 )。 但是， 在设定 (设计 )上述水平距离 D和垂直距离 H时， 不得不将分离区 R的流动 场。

43、所的速度成分只作为上述主流成分来设计， 因此必须极力抑制分离区 R中的偏流成分。 说 明 书CN 102655920 A 7/8页 9 0065 由于上述背景， 考虑图 6A图 6D所示的变形例的焦油倾析器 3A 3D。 在上述焦 油倾析器 3A 3D中， 在中心井 3c的下方设有抑制偏流成分的整流构件 10A 10D (整流 设备 )。 焦油倾析器 3A中的整流构件 10A为圆盘状的平板， 以水平姿势设在距中心井 3c的 下 缘 为 规 定 距 离 的 下 方。 而 且， 整 流 构 件 10A的 轴 芯 与 中 心 井 3c的 轴 芯 一 致。 如 图 所 示， 利用上述整流构件 10A，。

44、 由供给管 3b供给的油混合水 X4、 X7的流动受整流构件 10A限制而 成为主流成分。 0066 焦油倾析器 3B中的整流构件 10B为圆盘状的冲孔金属， 以水平姿势安装在中心井 3c的下缘。 而且， 整流构件 10B的轴芯与中心井 3c的轴芯一致。 如图所示， 利用上述整流 构 件 10B， 由 供 给 管 3b供 给 的 油 混 合 水 X4、 X7的 流 动 被 整 流 构 件 10B细 分 流， 因 此 主 流 成 分增加。 0067 焦 油 倾 析 器 3C中 的 整 流 构 件 10C为 圆 锥 状 构 件， 设 在 距 中 心 井 3c的 下 缘 为 规 定 距离的下方位置，。

45、 使顶点朝向上方、 且轴芯与中心井 3c的轴芯一致。 如图所示， 利用上述整 流构件 10C， 由供给管 3b供给的油混合水 X4、 X7的流动因整流构件 10C的锥面而改变方向， 成为主流成分。 0068 焦 油 倾 析 器 3D中 的 整 流 构 件 10D是 整 体 形 成 圆 锥 状 的 涡 轮 翼 形 状 的 构 件 (固 定 翼 )， 以顶点朝向上方、 且轴芯与中心井 3c的轴芯一致的姿势设在距中心井 3c的下缘为规 定距离的下方位置。 利用上述整流构件 10D， 与上述的整流构件 10C一样， 由供给管 3b供给 的油混合水 X4、 X7的流动因设在整流构件 10D中的各翼而改变。

46、方向， 成为主流成分。 0069 (2) 作为用于抑制上述偏流成分的变形例， 还考虑图 7所示的焦油倾析器 3F。 在 该 焦 油 倾 析 器 3F中， 在 从 中 心 井 3c到 回 收 折 流 板 3d的 流 路 中 的 出 口 侧 (回 收 折 流 板 3d 侧 )设 有 用 于 将 流 路 沿 垂 直 方 向 区 分 成 多 段 的 分 隔 构 件 11。 如 图 所 示， 该 分 隔 构 件 11将 流路沿垂直方向分 隔成 4段， 以按规定角度 (例如 45)倾斜的状态设置， 使终端 (回收折 流 板 3d侧 )较 始 端 (中 心 井 3c侧 )低。 通 过 上 述 分 隔 构 件。

47、 11， 从 中 心 井 3c到 回 收 折 流 板 3d的 流 路 的 出 口 侧 被 分 隔 成 沿 垂 直 方 向 排 列、 同 时 从 入 口 侧 (中 心 井 3c侧 )向 出 口 侧 以一定的倾斜度下降的 4个区分流路。 0070 在如此构成的焦油倾析器 3F中， 由于从中心井 3c到回收折流板 3d的流路的出口 侧 沿 垂 直 方 向 分 隔 成 4段， 因 此 垂 直 方 向 的 流 路 宽 度 受 到 限 制， 可 以 抑 制 偏 流 成 分。 此 外， 在 该 焦 油 倾 析 器 3F中， 4个 区 分 流 路 以 向 着 出 口 侧 以 一 定 的 倾 斜 度 下 降 的。

48、 方 式 形 成， 因 此 流 路 长 度 实 质 上 变 长。 其 结 果， 焦 油 颗 粒 或 淤 渣 从 中 心 井 3c移 动 到 回 收 折 流 板 3d的 时 间 (移动时间 )变长， 上浮油容易分离。 需要说明的是， 通过分隔构件 11形成的各区分流路的 垂直方向的宽度设定成焦油颗粒或淤渣附着在分隔构件 11上以使区分流路不闭塞。 0071 (3) 在 上 述 实 施 方 案 和 变 形 例 中， 通 过 在 沿 垂 直 方 向 以 直 立 姿 势 设 置 的 中 空 圆 筒 状装置壳体 3a的中心配置供给管 3b， 使供给管 3b与装置壳体 3a之间的区域成为油混合水 X4、 。

49、X7流 通 的 流 路， 但 流 路 并 不 限 于 此。 例 如， 从 平 面 看， 在 矩 形 流 路 的 一 边 沿 着 边 设 置 供 给 口 使 成 线 状， 同 时 在 与 线 状 供 给 口 相 向 的 位 置 设 置 线 状 的 上 部 贮 留 部 (水 的 回 收 口 )使 与 供 给 口 平 行 对 峙， 线 状 供 给 口 与 上 部 贮 留 部 (水 的 回 收 口 )之 间 的 矩 形 区 域 可 以 作 为 流 路。 0072 (4) 在 上 述 实 施 方 案 和 变 形 例 中， 虽 然 以 气 化 气 体 X1作 为 纯 化 对 象 气 体， 但 纯 化 对象气体并不限于此。 此外， 焦油倾析器 3的处理对象也不限于从气化气体 X1中分离的包 说 明 书CN 102655920 A 8/8页 10 含焦油颗粒和淤渣的油混合水 X4、 X7。 0073 产业实用性 利用本发明的油水分离装置， 可以从水中分离粘度高的油。