[发明专利]一种液面漂浮物分离设备和炭黑分离装置

说明书

本发明提供了一种液面漂浮物分离设备和炭黑分离装置，分离设备包括顶部封闭的分离罐，在分离罐内轴向设置有隔板将分离罐内腔分隔成进料区和漂浮物收集区，在分离罐顶部设置有与隔板顶端呈压力接触的柔性刮板，柔性刮板运动方向与液体流向相反，通过柔性刮板旋转将液面颗粒型漂浮物刮进漂浮物收集区；炭黑分离装置采用该分离设备。本发明不仅能够在封闭环境中自动实现液面漂浮物分离，避免有毒有害气体污染环境，液面漂浮物的收集过程简单、方便，而且能够用于分离液面的颗粒型漂浮物，尤其适用于分离粒径较小的液面颗粒型漂浮物，采用本发明设备分离炭黑水后的溢流水浊度约为18NTU，溢流水固含量约为23mg/L。

技术领域

本发明属于固液分离设备，具体涉及一种液面漂浮物分离设备和炭黑分离装置。

背景技术

天然气部分氧化制乙炔工艺中裂解工段主要包含原料预热、混合、反应、淬冷、净化冷却等阶段，其中反应阶段天然气会部分深度裂解生成炭黑颗粒，淬火时淬冷水除去裂化气中生成的大部分碳黑，含浓稠碳黑的淬火水通过收集总管，经由脱气罐而流到方形碳黑分离槽中。在脱气罐中，碳黑水被气提脱出部分有机气体，然后进入碳黑分离槽内，碳黑分离槽用于分离碳黑和水。由于碳黑密度低，其平均松密度只有约200kg/m³，经过约12分钟的停留时间，大部分炭黑浮在水面上，通过带有链条的输送装置刮去碳黑浆，除去炭黑浆的澄清溢流水回流至系统进行循环使用，具体如CN208666248U公开的炭黑收集输送系统，包括机架、机架两端的机头和机尾，还包括由机头延伸至机尾并且由驱动机构驱动的两条并列设置的链条，两条链条之间均匀分布有若干互相平行的安装板，安装板上固定有橡胶刮板，机架上安装有长条形水槽，水槽靠近机头一端设有斜面使得水槽的截面为一个上大下小的梯形，水槽末端斜面一侧设有炭黑回收槽，橡胶刮板两端设有上下分布的若干调位孔，安装板上设有对应的安装孔，橡胶刮板通过螺栓与安装板相固定，并通过调位孔上下调节位置。

由于碳黑分离槽是敞开系统，同时含有带动刮板循环转动的长链条，因此在运行过程中会产生部分炭黑扬尘以及挥发出炭黑水中溶解的炔烃类有机气体及CO污染环境，如直接进行封闭水汽又会迅速乳化转动链条的润滑油，同时长链条转动设备在运行时本身受力就不均匀，导致故障率高，增加了系统运行的维修成本。此外，CN101269276B公开了一种液面漂浮物刮除装置，包括在机架上铰接的刮臂，机架的端部铰接有行走用辊轮，在机架上设有辊轮的驱动装置，机架与刮臂之间设有刮臂的角度调节装置，在刮臂前端设有前夹板与后夹板，前夹板与后夹板之间设有刮板。然而，采用该装置无法实现粒径较小（粒径小于0.5mm，如炭黑颗粒或粉末）的颗粒型漂浮物分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液面漂浮物分离设备，用于粒径较小的液面颗粒型漂浮物分离。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种液面漂浮物分离设备，包括顶部封闭的分离罐，在分离罐内轴向设置有隔板将分离罐内腔分隔成进料区和漂浮物收集区，在分离罐顶部设置有与隔板顶端呈压力接触的柔性刮板，柔性刮板运动方向与液体流向相反，通过柔性刮板旋转将液面颗粒型漂浮物刮进漂浮物收集区。

为提高分离能力，分离罐内腔还包括通过隔板分隔成的折流区，折流区位于进料区与漂浮物收集区之间。

为进一步提高分离能力，分离罐内腔还包括通过隔板分隔成的鼓液区，鼓液区位于折流区与漂浮物收集区之间。

为进一步提高分离能力，分离罐内腔还包括通过隔板分隔成的澄清液区，澄清液区位于鼓液区与漂浮物收集区之间。

为进一步提高分离能力，分离罐内腔由依序布置的进料区、折流一区、鼓液一区、折流二区、鼓液二区、澄清液区和漂浮物收集区构成，其中，进料区内的液体从隔板二顶端进入折流一区，折流一区内的液体从隔板三底部进入鼓液一区，鼓液一区内的液体从隔板四顶端进入折流二区，折流二区内的液体从隔板五底部进入鼓液二区，鼓液二区内的液体从隔板六顶端进入澄清液区，澄清液区的液体从出水口流出。