空氣噴射旋流閃浮技術(shù)在含油廢水處理中的應(yīng)用研究

1、北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文空氣噴射旋流閃浮技術(shù)在含油廢水處理中的應(yīng)用研究姓名：王然申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：張澤廷;趙清民20091130摘要空氣噴射旋流閃浮技術(shù)在含油廢水處理中的應(yīng)用研究摘要油田開采及加工過程中產(chǎn)生的含油廢水的有效處理一直是一大難題?？諝鈬娚湫鏖W浮技術(shù)將水力旋流器同泡沫浮選結(jié)合起來，具有分離效率高、占地面積小、處理能力大和運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于廢紙紙漿脫墨和細(xì)粒煤浮選，但在含油污水方面的研究甚少。本論文針對(duì)空氣噴射旋流閃浮技術(shù)應(yīng)用于油水分離方面存在的問題，采用自行設(shè)計(jì)的空氣噴射旋流閃浮器開展探索性試驗(yàn)研究，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)，探討除油機(jī)理，分析流場(chǎng)分

2、布特征，為開發(fā)新一代高效油水分離旋流器奠定基礎(chǔ)。在查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，自行研制了由空氣噴射旋流閃浮試驗(yàn)裝置，主要結(jié)構(gòu)參數(shù)確定為：燒結(jié)型鈦多孔管平均孔徑，厚度；采用單切向進(jìn)料口，直徑與旋流器直徑之比為；底流口為環(huán)形，當(dāng)量直徑與旋流器直徑之比為；溢流管直徑與旋流器直徑比值范圍為；長(zhǎng)徑比：。通過測(cè)定模擬污水的粒徑分布和含油濃度，驗(yàn)證了小型試驗(yàn)系統(tǒng)的可行性。通過試驗(yàn)研究，考察了空氣噴射旋流閃浮器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對(duì)系統(tǒng)除油效率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，除油效率隨底流口當(dāng)量直徑、充氣量、溢流管直徑、溢流管插入深度的變化曲線均存在最大值，最佳參數(shù)組合為底流口當(dāng)量直徑、充氣量、溢流管內(nèi)徑、溢流

3、管插入深度，此時(shí)除油效率為。底流口當(dāng)量直徑是影響分離器除油效果的重要因素。加入破乳劑有利于除油效率的提高。本試驗(yàn)條件下的無量綱速度準(zhǔn)數(shù)礦，與文獻(xiàn)報(bào)道基本相符。關(guān)鍵詞：空氣噴射旋流閃浮技術(shù)，含油污水，除油效率（）：，由：；，；，北京化工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文：，：，】，：，符弓說明含油濃度，一符號(hào)說明直徑，長(zhǎng)度，除油效率，油滴粒徑，壓力，速度，一時(shí)間，流量，一旋流器總長(zhǎng)度，污水粘度，密度，一無因次速度溢流管插入深度，下標(biāo)：溢流：入口：公稱”：底流日礦丁北京化工大學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不

4、含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：王絲日期：之芝：?。喝?！關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密范圍，在土年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋：本學(xué)位

5、論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名：壘絲日期：童?。海。喝?！導(dǎo)師簽名：氳室區(qū)日期：地芝：！厶圣竺第一章緒論選題背景第一章緒論油田的含油廢水廣泛存在于石油的開采和加工過程之中，主要來源有油田洗鹽廢水、采出水、煉油污水、洗井水等。在油田開采和石油加工過程中含油廢水的處理一直是一個(gè)難題。在二十世紀(jì)年代以后，我國(guó)陸上主力油田基本上進(jìn)入了中、高含水這一開采期，油井采出液中的含水率快速增加，原油含水率高達(dá)以上。同時(shí)原油中含水的危害極大，使處理液暈增大，同時(shí)降低了管道、設(shè)備的有效利用率，增加輸送過程中的動(dòng)力消耗，引起設(shè)備及管道的腐蝕，影響煉油作業(yè)的正常進(jìn)行。世界上一些國(guó)家都制定了嚴(yán)格的原油含水的控制

6、指標(biāo)。我國(guó)油田油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：合格原油的含水率應(yīng)不大于，優(yōu)質(zhì)原油的含水率應(yīng)不大于，國(guó)外規(guī)定不等。多年來油水分離的工藝技術(shù)一直在不斷的得到開發(fā)改進(jìn)。傳統(tǒng)的油水分離設(shè)備如沉降罐、隔油池、氣浮選罐、過濾罐等因占地面積大、操作復(fù)雜，擴(kuò)容困難使其使用范圍受到定限制。此外，煉油裝置油水分離器排出的含油污水，也存在水中含油濃度經(jīng)常超標(biāo)的問題，對(duì)環(huán)境造成極大污染。因此，如何有效處理和利用含油污水、提高原油質(zhì)量，引起人們的高度重視¨。根據(jù)空氣噴射旋流閃浮技術(shù)制造的用于油水分離的閃浮器具有分離效率高、適應(yīng)范圍寬、處理量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、操作維護(hù)方便、安裝方便靈活等突出優(yōu)點(diǎn)，在處理含油污水方

7、面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?？諝鈬娚湫鏖W浮技術(shù)的出現(xiàn)油田常用的油水分離技術(shù)主要包括離心分離、重力分離、氣浮分離、吸附分離、電脫分離、過濾分離、生物處理等，離心分離和氣浮分離是其中常用的一種【】。氣浮法工藝成熟、處理量大、成本低廉且處理效果好，適用于分散油和乳化油的分離，在國(guó)外己用于煉油、化工、制革、造紙、印染、紡織、食品、鋼鐵、輕工等工業(yè)廢水和工業(yè)用水、城市生活污水、生活用水的處理；在我國(guó)，氣浮技術(shù)己應(yīng)用于毛紡、印染、造紙、煉油、皮革、化工、酸洗、化纖等領(lǐng)域廢水的處理以及低濁、含藻類和受污染水體等方面的凈化。但該法具有浮選停留時(shí)間較長(zhǎng)，浮油處理困難，設(shè)備占地面積大和投資費(fèi)用高的缺點(diǎn)。水力旋流技術(shù)在液一

8、液分離領(lǐng)域的研究至今近半個(gè)世紀(jì)，在液一固分離方面的應(yīng)用較早，已有一百多年的歷史。液一液水力旋流技術(shù)最初應(yīng)用于選礦和采礦，后來應(yīng)用范圍越來越廣，逐漸在石油、化工、食品、紡織、環(huán)保等行業(yè)中成功應(yīng)用。水力旋流器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理能力大和成本低等優(yōu)點(diǎn)，以動(dòng)態(tài)旋流器和靜態(tài)旋流北京化人學(xué)上羊丌碩上學(xué)位論文器為代表。為了提高其工作效率，人們從復(fù)合力場(chǎng)的采用和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化入手，對(duì)水力旋流器進(jìn)行過許多改進(jìn)，并相繼研制發(fā)明了多種新型水力旋流器，如：磁力水力旋流器，加沖洗水式水力旋流器，錐齒型水力旋流器等等。應(yīng)用空氣噴射旋流閃浮技術(shù)制做的閃浮器就是為了減少固相分級(jí)時(shí)微細(xì)粒在底流中的夾雜而發(fā)明出來的引。空氣噴射

9、旋流閃浮器把離心旋流技術(shù)和泡沫浮選技術(shù)結(jié)合起來，利用了水力旋流器的強(qiáng)離心力場(chǎng)，具有較高的分離能力。由于空氣噴射旋流閃浮器具有浮選粒度下限小、處理能力大、浮選時(shí)間短、操作費(fèi)用低以及選擇性好等突出優(yōu)點(diǎn)，它的出現(xiàn)引起了研究者極大的興趣和關(guān)注，人們相繼在油水分離、選礦工藝、廢水廢料整治及廢紙紙漿脫墨等多方面進(jìn)行了空氣噴射旋流閃浮器的應(yīng)用研究，并取得了一定的成果，其中在細(xì)粒煤的洗選方面有了成功的工業(yè)化的報(bào)導(dǎo)。我國(guó)從年開始對(duì)空氣噴射旋流閃浮技術(shù)方面進(jìn)行初步的研究，但全部工作都是針對(duì)各種礦物的處理方面，如赤鐵礦叫、煤炭等。至今為止，人們僅僅是利用礦用的空氣噴射旋流閃浮設(shè)備進(jìn)行研究，在含油污水方面的研究報(bào)道較

10、少。研究目的含油污水的有效處理及再利用是一項(xiàng)涉及資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)的重要任務(wù)。本論文基于含油污水的處理對(duì)于高效油水分離技術(shù)的需求，針對(duì)油田油水分離存在的實(shí)際問題及特點(diǎn)，對(duì)空氣噴射旋流閃浮器應(yīng)用于油水分離領(lǐng)域進(jìn)行初步探索，通過對(duì)自行設(shè)計(jì)的空氣噴射旋流閃浮器進(jìn)行試驗(yàn)研究，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)，為開發(fā)旋流和浮選相結(jié)合的新一代高效油水分離水力旋流器奠定基礎(chǔ)。論文研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義以及廣泛的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀利用空氣噴射旋流閃浮技術(shù)制造聽閃浮器是巧妙地將水力旋流分離的流動(dòng)特征和泡沫浮選結(jié)合在一起的一種新型離心浮選設(shè)備。它的出現(xiàn)引起了選礦界等的極大興趣和關(guān)注，界內(nèi)人士認(rèn)為它是一種先進(jìn)的細(xì)?？焖?/p>

11、浮選的設(shè)備，近年來，在深入研究氣浮技術(shù)和液一液旋流分離的基礎(chǔ)上，對(duì)空氣噴射旋流閃浮技術(shù)的理論和閃浮器的應(yīng)用都展開了相應(yīng)的研究。氣浮法油一水分離技術(shù)氣浮技術(shù)的發(fā)展歷史氣浮技術(shù)是常用的油一水分離方法。是利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附廢水中的污染物，使其隨氣泡浮升到水面而加以去除。早在公元年以前，古希臘人就應(yīng)用浮選過程從脈石中分離所需要的礦物。第一章緒論年發(fā)明了使用油從脈石中分離礦物的過程，并取得了專利。年利曰電解法產(chǎn)乍的氣泡進(jìn)行浮選，并最終發(fā)展成為電解浮選過程。與此同時(shí)，還發(fā)明了真空溶氣氣浮過程，這與現(xiàn)在用在廢水處理等方面的溶氣氣浮過程較為相似。、和在年發(fā)明了浮沫選礦法，年，發(fā)明了第一臺(tái)浮沫選

12、礦機(jī)。年，利用水下多孔分散器將空氣泡導(dǎo)入水中，泡沫選礦法得以實(shí)現(xiàn)。浮沫選礦法和泡沫選礦法都可稱為誘導(dǎo)浮選法。在水處理領(lǐng)域中，早在年，就考慮用氣浮法處理污水，直至年，和發(fā)表了關(guān)于氣浮法用于給水方面的最早的一篇報(bào)道。瑞典年建成第一家采用部分回流氣浮法的廢水處理廠。在南非，年代就開始對(duì)氣浮進(jìn)行中試研究，到年代，溶氣氣浮已得到廣泛的應(yīng)用。芬蘭已有三十幾家工廠采用溶氣氣浮過程對(duì)飲用水進(jìn)行處理。溶氣氣浮技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于北歐國(guó)家、南非、比利時(shí)、英國(guó)、荷蘭、法國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、印度、日本等國(guó)家和地區(qū)。目前，氣浮法在國(guó)外己用于煉油、化工、制革、造紙、印染、紡織、鋼鐵、食品、橡膠、輕工、制藥等工業(yè)廢水和工業(yè)用水、

13、城市生活污水、生活飲用水的處理上。氣浮技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是石油化工廢水處理。二十世紀(jì)年代末，我國(guó)已有壓力溶氣氣浮裝置應(yīng)用于石油廢水的處理和食鹽溶液的凈化。年至年，我國(guó)的壓力溶氣氣浮凈水技術(shù)的基本理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐方面都已達(dá)到國(guó)際水平，在有關(guān)氣浮法凈水處理的溶氣系統(tǒng)、釋氣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、測(cè)試技術(shù)、凈水機(jī)理和溶氣釋氣規(guī)律方面的研究均取得了一定的成果。此外，于二十世紀(jì)年代中期，武漢建材學(xué)院、冶金部建筑研究總院、昆明自來水公司等也進(jìn)行氣浮凈水的試驗(yàn)和研究，取得了一定的成果。近年來，氣浮凈水技術(shù)在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展，氣浮已應(yīng)用于給水方面的含藻類、低濁、低溫和受污水體的凈化，廢水方面的印染、造紙、毛紡、皮革、

14、電鍍、煉油、酸洗、化工、電泳漆、化纖等廢水的處理，取得了較好的效果。氣浮技術(shù)的原理氣浮技術(shù)就是通過某種方法產(chǎn)生大量的微氣泡，有時(shí)還需要同時(shí)加入浮選劑或混凝劑，使其與廢水中密度接近于水的液體和固體污染物微粒粘附，形成了密度小于水的氣浮體，在浮力作用下，上浮至水面上形成浮渣，進(jìn)行液一液分離或固液分離。不同氣浮處理方法本質(zhì)上的區(qū)別在于水中形成氣泡的方式和氣泡大小存在的差異。根據(jù)這一特點(diǎn)，氣浮處理法大致可分為四大類，即溶氣氣浮法、電解氣浮法、誘導(dǎo)氣浮法和化學(xué)氣浮法【引。溶氣氣浮法。在壓力容器中將空氣溶解在水里，通過減壓閥減壓后釋放出的氣體，產(chǎn)生微小的氣泡。常見的方式有真空氣浮法和加壓溶氣氣浮法。電解氣

15、浮法。通過對(duì)廢水進(jìn)行電解以實(shí)現(xiàn)氣浮，水電解會(huì)產(chǎn)生氧氣，氫氣，廢北京化大學(xué)丁稃碩士學(xué)待論文水中氯化物、有機(jī)物電解后會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，氯氣等氣體，這些氣體產(chǎn)生的微小氣泡與水中欲去除的顆粒粘附，發(fā)生了氣浮作用。常見的方式有電絮凝氣浮法和電解氣浮法。此法效果較顯著，缺點(diǎn)是耗電量大。誘導(dǎo)氣浮法。通過各種方法向水中充氣進(jìn)行氣浮，常見的方式有擴(kuò)散板氣浮法、機(jī)械鼓氣氣浮法、射流氣浮法和葉輪氣浮法。化學(xué)氣浮法。依靠物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生微小氣泡（如生成二氧化碳，氧氣），而發(fā)生氣浮作用。氣浮分離過程先是使污染物能夠粘附在氣泡上面，即氣、液、固三相介質(zhì)共存的情況之下，應(yīng)考慮每?jī)上嘀g表面能與界面能的不平衡狀態(tài)現(xiàn)象，潤(rùn)

16、濕接觸角大小和顆粒表面疏水性，以及表面活性劑與混凝劑在氣浮分離中的作用和影響等。當(dāng)顆粒與氣泡粘附前與粘附后界面能的差值越大，推動(dòng)力就越大，更易于氣浮處理；反之，相反；親水性顆粒潤(rùn)濕接觸角小，氣粒兩相接觸面積則小，氣浮體結(jié)合不牢容易脫落，屬于親水吸附；疏水性顆粒的接觸角大，氣浮體結(jié)合牢固則不易脫落，為疏水吸附。傳統(tǒng)氣浮方法具有工藝成熟、處理量大、成本低廉、效果好等特點(diǎn)，適合于乳化油和分散油的分離，去除粒徑可達(dá)到。但郜存在著氣浮時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大的缺點(diǎn)，尤其是傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的氣泡較大，對(duì)細(xì)小的顆粒去除效果不好。液一液旋流分離技術(shù)液一液旋流分離技術(shù)的發(fā)展歷史液一液旋流分離器起源于英國(guó)，年英格蘭大學(xué)的教

17、授及其同事開始其開發(fā)研究工作。他們先后以聚丙烯與水、煤油與水、尼龍與水、原油與水為介質(zhì)，對(duì)液一液旋流分離技術(shù)進(jìn)行多年研究，發(fā)明了雙錐入口型液一液旋流分離器，于年率先提出了液一液旋流分離的第一種芯管結(jié)構(gòu)，即型旋流管，獲得了英國(guó)發(fā)明專利。隨后，大學(xué)除不斷發(fā)展完善含油污水的靜態(tài)旋流分離技術(shù)以外，還努力開拓液一液旋流分離技術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域，相繼在高含水原油的旋流預(yù)分離及低含水原油的旋流脫水凈化方面取得了進(jìn)展，并先后推出了、型、型旋流管。繼型旋流管發(fā)明之后，他們又通過對(duì)油水密度差、液滴粒徑分布等介質(zhì)特性參數(shù)、處理量、壓力比等工況參數(shù)及入口截面、長(zhǎng)徑比、特征直徑、幾何形狀等結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)選研究，相繼開發(fā)出了型

18、和型旋流管。目前還沒有這些新型旋流管的詳細(xì)結(jié)構(gòu)介紹，據(jù)報(bào)道，型旋流管與其它型式的旋流管相比，分離能力更強(qiáng)、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、操作彈性也更大；而型旋流管在結(jié)構(gòu)上采用了全新的幾何形狀，在高效與低阻方面進(jìn)一步取得了突破。自二十世紀(jì)年代，旋流管出現(xiàn)了多種的結(jié)構(gòu)形式，由早期的雙錐型旋流器發(fā)第一章緒論展出單錐型旋流器、彎尾式水力旋流器、放人水出口水力旋流器、動(dòng)態(tài)水力旋流器和加設(shè)第三低密相出口的水力旋流器等變形結(jié)構(gòu)，這些旋流器在結(jié)構(gòu)形式方面的變化的主要目的是在低阻高效方面取得新的突破。法國(guó)的和】繼英國(guó)大學(xué)之后聯(lián)合對(duì)靜態(tài)旋流分離技術(shù)又進(jìn)行了發(fā)展，并于年成功開發(fā)了用于含油污水凈化處理的動(dòng)態(tài)旋流分離技術(shù)，現(xiàn)在該機(jī)構(gòu)已轉(zhuǎn)

19、向原油動(dòng)態(tài)旋流脫水技術(shù)的開發(fā)研究。年設(shè)計(jì)并制造出第一臺(tái)工業(yè)樣機(jī)，并在法國(guó)巴黎附近的某油田開展工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，目前該技術(shù)在油田污水除油方面已形成了多個(gè)系列產(chǎn)品【?，F(xiàn)在世界上生產(chǎn)液一液旋流分離器的主要廠家有公司、公司、公司、公司、公司、公司、公司、公司。國(guó)內(nèi)在液一液旋流分離技術(shù)方面的研究工作起步比較晚，人員、條件及組織形式較松散，主要包括：河南石油勘探局與清華大學(xué)聯(lián)合，于年以局級(jí)科研課題的形式開展研究；近年來勝利油田和塔里木油田先后從國(guó)外引進(jìn)四臺(tái)工業(yè)發(fā)備在工程中應(yīng)用：同時(shí)江漢石油機(jī)械研究所、中國(guó)石油大學(xué)、西安交通大學(xué)、大慶油田等也都相繼開展了不同程度的研究或技術(shù)探索。國(guó)內(nèi)的研究目前主要集中在地面上采

20、出液的預(yù)分離、原油脫水和污水除油等靜態(tài)液一液旋流分離技術(shù)方面，研究方法則表現(xiàn)為對(duì)大學(xué)型旋流管的仿制和對(duì)其外特性的現(xiàn)場(chǎng)宏觀測(cè)試上，研究的深度與水平都還需進(jìn)一步提高。而對(duì)于全新技術(shù)的井底油水分離技術(shù)，國(guó)內(nèi)尚未見開發(fā)及試驗(yàn)的報(bào)道。目前，國(guó)內(nèi)使用情況較好的旋流器多為進(jìn)口產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品由于設(shè)計(jì)以及制造等方面的原因使油水分離的效果不佳。液一液旋流分離技術(shù)的原理旋流分離技術(shù)的基本原理為離心分離，它的實(shí)質(zhì)就是設(shè)法使物料在容器中進(jìn)行高速離心旋轉(zhuǎn)，利用待分離的物料與溶液之間的密度差，在離心力場(chǎng)中加以分離。在液一液旋流器中，互不相溶的兩相介質(zhì)混合液做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用不同介質(zhì)密度的差異而產(chǎn)生的離心力差使兩相介質(zhì)實(shí)現(xiàn)

21、分離。圖表示旋流器中流體的流動(dòng)的情況?；旌弦簭那邢蛉肟谶M(jìn)入旋流器中，并在旋流腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生漩渦，后面而來的液體推動(dòng)著旋流腔內(nèi)的液體向下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的路徑呈外螺旋形。由于旋流器的內(nèi)徑逐漸縮小，這些旋轉(zhuǎn)著的液體進(jìn)入圓錐段后，液體旋轉(zhuǎn)速度逐漸加快。液體產(chǎn)生漩渦運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿徑向方向的壓力分布不等，軸線附近的壓力接近于零，成為低壓區(qū)，甚至成為真空區(qū)，而在器壁附近的壓力最高。流體密度較大的顆粒借助慣性力向外運(yùn)動(dòng)拋向器壁，與器壁發(fā)生碰撞而降速分離，再沿著錐面落到底流管排出，同時(shí)，水力旋流器內(nèi)底流口的直徑極大減小，液體無法迅速從底流口排出。這就使一部分液體向分離器中心的低壓區(qū)運(yùn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)，形成了旋轉(zhuǎn)

22、向上的螺旋運(yùn)動(dòng)。經(jīng)分離后的流體運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，產(chǎn)生向心的徑向運(yùn)動(dòng)，沿中心線轉(zhuǎn)而由下向上作內(nèi)螺旋運(yùn)北京化工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文動(dòng)，通過溢流口流出。其旋轉(zhuǎn)的方向與外螺旋轉(zhuǎn)向相同。如果混合液為含油廢水，由于油的密度小于水的密度，所以水從底流口排出，油將從溢流口排出，這樣就實(shí)現(xiàn)了油水兩相介質(zhì)的分離。（）旋流場(chǎng)產(chǎn)生的基本方法旋流場(chǎng)的產(chǎn)生有下述三種基本方法【：通過旋轉(zhuǎn)外部的容器，使容器內(nèi)靜止的流體產(chǎn)生渦旋，稱為外部強(qiáng)制洞旋。例如采用圓錐狀、一個(gè)圓柱狀或碗狀的容器自身發(fā)生旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生旋流。通過一個(gè)在容器內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的設(shè)備將能量傳遞給流體而使之產(chǎn)生旋流，稱為內(nèi)部強(qiáng)制渦旋。此時(shí)容器是靜止的，并且它的形狀應(yīng)為圓柱形，

23、以便保持內(nèi)部流體的渦旋運(yùn)動(dòng)。流體沿切線方向進(jìn)入一個(gè)靜止的圓筒產(chǎn)生旋流，稱為混合涓旋，又稱為無外力渦旋，它是由一個(gè)半徑為的中心旋渦組成，角速度為），切向速度在對(duì)稱軸上為零，此時(shí)的渦量不為零。（）液體旋流分離器內(nèi)的速度分布規(guī)律流體在旋流分離器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)三元空間體系，其內(nèi)部任何一點(diǎn)流體的速度都可以分解成切向速度、軸向速度和徑向速度三個(gè)分速度，其分布規(guī)律如下：切向速度：周邊小中心大，在接近溢流管半徑達(dá)到一半處，切向速度己增大到由它產(chǎn)生的離心力足以使液流破裂，從而形成沿軸線分布的空氣柱。與此相適應(yīng)，分離器內(nèi)的壓力變化情況是器壁的靜壓力最大，越向中心，則壓力越小。而在空氣柱內(nèi)通常是保持一定的真空值。軸

24、向速度：從器壁到軸線是由正值變?yōu)樨?fù)值，大約在錐體各個(gè)橫斷面半徑的一半處達(dá)到零。若將所有的零值點(diǎn)連接起來，可得一個(gè)微呈圓錐形的表面，稱做零錐面（見圖）。零錐面以內(nèi)的全部向上流，零錐面以外的液體則全部向下流。水流沿切線進(jìn)入旋流器后，緊貼器壁向下作外螺旋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它穿過零錐面之后，則改變前進(jìn)方向，向上作內(nèi)螺旋運(yùn)動(dòng)，形成了二次渦流。徑向速度：周邊大中心小，輕而小的顆粒由于力有作用被帶向中心，并由溢流管口排出；重而大的顆粒則由于受到的離心力大于徑向速度的推力，被甩向器壁，并向下從排渣口排出。第章緒論空氣渦流柱奄諺澄清液空氣圖旋流分離器內(nèi)流體流動(dòng)情況液一液旋流分離器的特點(diǎn)液一液旋流分離技術(shù)具有重量輕、體積小

25、、處理能力大、可靠性高等突出優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于水量大而空間受到限制的情況。但影響其分離效率的因素較多。（）優(yōu)點(diǎn)重量輕。常規(guī)的采出水處理設(shè)備由于依靠較長(zhǎng)的停留時(shí)間來進(jìn)行重力分離，所以設(shè)備體積及重量很大。而旋流器體積很小，并且典型的停留時(shí)間為，因此大大減輕了設(shè)備的重量。體積小、分離能力大。與常規(guī)的水處理系統(tǒng)相比，旋流器所占的面積不足十分之一。此外，由于離心加速度遠(yuǎn)大于重力加速度，因此，旋流器工作時(shí)不受重力的影響，因此可根據(jù)空間的條件而采用臥式、立式、斜式等不同的安裝方式?？煽啃愿摺ｌo態(tài)旋流器無任何運(yùn)動(dòng)部件，操作維修簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠性高，不易發(fā)生故障；而動(dòng)態(tài)旋流器需要輸入電能以及存在有高速旋轉(zhuǎn)部件所帶來

26、的動(dòng)平衡與密封問題，設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)更為復(fù)雜，較靜態(tài)旋流器的可靠性低。（）缺點(diǎn)雖然各種水力旋流器的結(jié)構(gòu)相似，分離原理相同，但其應(yīng)用都需要根據(jù)具體介質(zhì)的性質(zhì)、來液流量、濃度等的不同特性來進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)并確定其操作條件。流體切向速度的變化幅度越靠近中心越大，因此流體的剪切力越靠近中心處也越大，當(dāng)攜帶分散相的氣泡進(jìn)入旋流器的中心部位時(shí)，中心部位存在的較大的剪切力會(huì)使附著在氣泡上的有些疏水性的分散相介質(zhì)發(fā)生脫落，而使得分離效率下降。液一液分離中，切割粒徑確定之后，可分離的液滴的直徑也隨之確定，小于這一數(shù)值的液滴難以被分離，特別是乳化嚴(yán)重的液體介質(zhì)更加難以分離。北京化大學(xué)程碩十學(xué)位論文空氣噴射旋流閃浮技術(shù)空

27、氣噴射旋流閃浮技術(shù)是將水力旋流技術(shù)同泡沫浮選技術(shù)結(jié)合起來，不僅利用了水力旋流器提供的離心力場(chǎng)，而且利用了離心力場(chǎng)強(qiáng)化浮選?？諝鈬娚湫鏖W浮器（，）的產(chǎn)生年發(fā)明空氣噴射旋流閃浮器，它的構(gòu)造是將普通的水力旋流器的柱段管壁改為多孔介質(zhì)壁，外加一環(huán)隙夾套，通過多孔壁向水力旋流器內(nèi)不斷充入高壓氣體，見圖。該發(fā)明的最初目的是為了解決細(xì)礦?；厥蘸透∵x分級(jí)的問題，試圖依靠向邊壁充氣來破壞流體邊界層對(duì)微細(xì)顆粒的“屏障作用，而使邊界層中的微細(xì)粒不致于全部隨邊界層進(jìn)入底流，從而達(dá)到減少底流中微細(xì)粒夾雜的目的。然而，空氣噴射旋流閃浮器問世之后，其發(fā)明者并沒有致力于用它去解決底流中的微細(xì)粒夾雜問題，而是在適當(dāng)改變結(jié)構(gòu)之

28、后用以強(qiáng)化浮選。和】設(shè)計(jì)了用于油水分離的空氣噴射旋流閃浮器【】，該設(shè)備的切向進(jìn)料口在底部，分離后的水相和油相都從頂部流出，并且頂部有一個(gè)可調(diào)間隙，可以調(diào)節(jié)溢流和底流的分流比。和【】設(shè)計(jì)的新型空氣噴射旋流閃浮器（見圖），其邊壁已由柱一錐形改為柱形多孔邊壁，底部有一底座，用以支撐氣泡粘附油滴后形成的含油泡沫柱，即泡沫底座，切向進(jìn)口在頂部。同時(shí)因底座上部設(shè)計(jì)為錐形形狀，可以通過升降底座來調(diào)節(jié)它與多孔圓柱間的環(huán)隙大小，從而改變底流和溢流的分流比。這時(shí)水力旋流器處理料漿中己含有適量浮選藥劑，即其內(nèi)具有浮選作用。雖然如此，“空氣噴射旋流閃浮器這一名稱卻沿用了下來。圖發(fā)明的空氣噴射旋流閃浮器第一章緒論圖改進(jìn)

29、后的空氣噴射旋流閃浮器空氣噴射旋流閃浮器的作用機(jī)理（）工作原理空氣噴射旋流閃浮的工作原理是：污水從分離器的上部沿切線方向加壓進(jìn)入，由于受器壁限制而高速旋轉(zhuǎn)向下運(yùn)動(dòng)，并沿著器壁展開一個(gè)薄的旋流層，其厚度為旋流器直徑的。分離器的中段是加壓空氣腔，空氣腔外接壓縮空氣，空氣腔的內(nèi)壁由多孔材料制成，壓縮空氣沿多孔材料進(jìn)入設(shè)備內(nèi)腔，被高速旋轉(zhuǎn)的污水切割粉碎成微小氣泡（直徑約）。由于污水做高速旋轉(zhuǎn)，密度較小的組分逐漸向設(shè)備中心軸線移動(dòng)，密度越小移動(dòng)的越快，因密度比水小油滴和氣泡同時(shí)向中心移動(dòng)，氣泡由于密度更小移動(dòng)更快，在移動(dòng)中不斷粘附油滴，大量的氣泡和油滴在中心聚結(jié)，向上移動(dòng)，并最終從設(shè)備項(xiàng)端排出，經(jīng)過除油

30、的污水從設(shè)備的下部排出。（）流場(chǎng)分布特征由于空氣噴射旋流閃浮器內(nèi)的流場(chǎng)為復(fù)雜的三相流動(dòng)，其內(nèi)部的顆粒分選過程也相當(dāng)復(fù)雜，各國(guó)的學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，但并未取得一致的觀點(diǎn)。國(guó)外的】和認(rèn)為，空氣噴射旋流閃浮器內(nèi)的流場(chǎng)應(yīng)劃分為中心空氣柱區(qū)、旋流區(qū)和泡沫相區(qū)，他們采用先進(jìn)的射線照相技術(shù)證實(shí)了這種觀點(diǎn)，并且還在不同的操作條件下，對(duì)其內(nèi)部的流場(chǎng)分布做了比較。特別的是，空氣柱區(qū)會(huì)隨著無量綱面積木（溢流口面積底流口面積）的減少和無量綱流量宰（空氣流量溶液流量）的增大而增長(zhǎng)，且隨著入口溶液中的微粒濃度的增加而減少。旋流區(qū)（層流）的厚度通常因?yàn)殡x心力沿軸向的改變而表現(xiàn)出上部薄而下部厚的特點(diǎn)【，】泡沫相區(qū)會(huì)隨著

31、溶液中疏水性顆粒的增多而擴(kuò)張。北京化二大學(xué)工程碩士學(xué)位論文而褚良銀等則認(rèn)為空氣噴射旋流閃浮器內(nèi)應(yīng)劃分為上部周邊的薄流層區(qū)、上部中央的泡沫柱區(qū)和下部的液柱區(qū)三個(gè)區(qū)域，而且還指出下部液柱的存在是形成泡沫柱的必要條件，即充氣旋流器能正常工作的必要條件是：液柱的高度為倍充氣旋流器直徑較佳【；其內(nèi)部離心場(chǎng)強(qiáng)度沿軸向從頂部到底部呈迅速減小的特征，離心力強(qiáng)度的增大可使空氣噴射旋流閃浮器內(nèi)生成氣泡的直徑減小，并且使浮選效率提高；而顆粒所受向上浮力則是顆粒軸向向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入溢流口的主要推動(dòng)力，而其所受的向心浮力是顆粒徑向向內(nèi)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入泡沫柱區(qū)的主要推動(dòng)力，且疏水性顆粒一般以顆粒與氣泡的聚合體的形式運(yùn)動(dòng)（川。值得注意

32、的是，兩種觀點(diǎn)都是從試驗(yàn)出發(fā)得到的感性描述，目前尚未得出理論化的模型來準(zhǔn)確地描述其內(nèi)部流場(chǎng)。（）氣泡的產(chǎn)生及其作用氣泡的產(chǎn)生和氣泡與油滴的相互作用也是在分離器中油水分離機(jī)理研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在中的油水分離和礦物浮選有一定的相似性。研究表明：氣泡的大小同時(shí)影響浮選速度、回收率以及浮選的選擇性【五引。等年用高速運(yùn)動(dòng)分析視頻系統(tǒng)對(duì)空氣噴射旋流閃浮器中水流的測(cè)量表明：多孔壁孑徑的尺寸與氣泡尺寸成正比，表面張力對(duì)氣泡尺寸的影響可以忽略，氣泡數(shù)量隨充氣速度與液流粘度的增加而增加，氣泡在形成地點(diǎn)未發(fā)生合并現(xiàn)象，單個(gè)氣泡的運(yùn)動(dòng)遵循斯托克斯定律。并且還計(jì)算出在無量綱速度宰（空氣速度水流的切向速度）為，多孔管

33、的孔隙為的條件下，氣泡直徑為，氣泡個(gè)數(shù)為一，不過這個(gè)結(jié)論沒有經(jīng)過試驗(yàn)確認(rèn)【。通過分析褚良銀等”】認(rèn)為，在空氣噴射旋流閃浮器內(nèi)礦粒和氣泡之間的相互運(yùn)動(dòng)基本上屬于正交錯(cuò)流，它們是靠強(qiáng)制碰撞接觸而附著的。而且隨著離心力的增大，礦粒與氣泡的粘著牢固度相對(duì)減小，礦粒更易從氣泡上發(fā)生脫落；同時(shí)，隨著離心力的增大，礦粒發(fā)生脫落的臨界粒徑會(huì)相應(yīng)變小。因此他們認(rèn)為內(nèi)的離心力強(qiáng)度應(yīng)有一個(gè)最佳范圍，一方面既要保證所要求的浮選粒度范圍內(nèi)的礦粒不會(huì)于從氣泡上脫落，另一方面又要盡量使氣泡容易實(shí)現(xiàn)徑向向內(nèi)進(jìn)入泡沫柱區(qū)的過程。空氣噴射旋流閃浮器性能的影響因素結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)是影響空氣噴射旋流閃浮器浮選性能的重要因素，主要包

34、括溢流管徑、底流口當(dāng)量直徑、充氣量、溢流管插入深度和浮選藥劑等。（）溢流管徑和底流口當(dāng)量直徑溢流濃度隨著溢流管直徑增大和底流環(huán)隙的減小而減小，而底流濃度則相反。其中底流環(huán)隙面積是最重要的影響參數(shù)之一，底流環(huán)隙面積過小時(shí)，旋流層中將會(huì)有更多的液流轉(zhuǎn)化為上升流，甚至轉(zhuǎn)成充塞流充滿了整個(gè)旋流器，嚴(yán)重惡化浮選的效果；過大時(shí)，含油泡沫極易從底流流失，同樣也會(huì)惡化分離效果。第。章緒論（）充氣量在浮選中，充氣量有一個(gè)最佳值區(qū)，受進(jìn)料中含油量、處理能力等的影響。充氣量過大會(huì)使氣泡數(shù)量急劇增加，嚴(yán)重干擾旋流層的流動(dòng)狀態(tài)，使油水分離效果惡化：過小就不能形成穩(wěn)定的含油泡沫柱，降低除油效率。（）溢流管插入深度因?yàn)榕菽?/p>

35、柱含油量由外向內(nèi)、自下而上逐漸增高，在進(jìn)料口下方形成富油區(qū)，所以溢流管插入太深，富含油泡沫無法順利排出；太短，則易形成短路流。因此在旋流器的溢流管設(shè)計(jì)上，的溢流管插入深度也有一個(gè)最佳值。（）浮選藥劑浮選藥劑的主要作用體現(xiàn)在兩方面：提高選擇性和去除率。藥劑類型有絮凝劑、表面活性劑、起泡劑等。絮凝劑的作用為破除乳化狀態(tài)或分散狀態(tài)的顆粒穩(wěn)定性，使小顆粒絮凝成較大的顆粒，更有利于分離；表面活性劑能使親水性顆粒表面變?yōu)槭杷员砻?，從而提高其選擇性；起泡劑會(huì)增強(qiáng)氣泡和泡沫的穩(wěn)定性，并減少泡沫合并，從而促進(jìn)其浮選。但總的說來，藥劑用量對(duì)空氣噴射旋流閃浮器的性能的影響小于其它結(jié)構(gòu)及操作參數(shù)的影響。空氣噴射旋流

36、閃浮器的應(yīng)用及發(fā)展近十年來，人們已經(jīng)在很多方面進(jìn)行了空氣噴射旋流閃浮器的應(yīng)用研究，如：細(xì)粒煤浮選、油水分離【、黃金浮選】、銅礦浮選、廢紙回收中紙漿脫除油墨、黃鐵礦浮選】、水脫除苯【】，等等。其中有的已經(jīng)在工業(yè)上獲得了成功應(yīng)用，而有的則僅進(jìn)行過小試研究。（）細(xì)粒煤浮選細(xì)粒煤浮選是迄今為止空氣噴射旋流閃浮器應(yīng)用研究最深入及最成功的領(lǐng)域。二十世紀(jì)年代初，和采用內(nèi)徑為的空氣噴射旋流閃浮器對(duì)目的煤粉進(jìn)行了浮選試驗(yàn)，充氣量為，起泡劑濃度為，進(jìn)料固相濃度為，進(jìn)料流量為，其浮選性能與常規(guī)浮選槽的性能比較結(jié)果見表。后來用空氣噴射旋流閃浮器進(jìn)行了細(xì)粒煤浮選的工業(yè)試驗(yàn)，進(jìn)行了進(jìn)一步的研究和論證。年，美國(guó)紐約州電氣公

37、司和賓夕法尼亞電力公司根據(jù)能源部對(duì)煤進(jìn)行了兩年的空氣噴射旋流閃浮器工業(yè)浮選試驗(yàn)【黏，經(jīng)過考察及研究，發(fā)現(xiàn)空氣噴射旋流閃浮器確實(shí)是細(xì)粒煤浮選方面的一種高效浮選裝置。如果把空氣噴射旋流閃浮器同分級(jí)水力旋流器結(jié)合起來使用，能夠使黃鐵礦硫的去除率達(dá)到約【引。目前，空氣噴射旋流閃浮器在細(xì)粒煤浮選方面的應(yīng)用正在逐漸擴(kuò)展，并且其設(shè)備也逐漸向大型化發(fā)展。為了有助于空氣噴射旋流閃浮器在細(xì)粒煤浮選方面的應(yīng)用規(guī)模放大，近來人們分析和研究了空氣噴射旋流閃浮器的無量綱準(zhǔn)數(shù)，并得到了一些數(shù)學(xué)模型【，北京化工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文還開發(fā)出了一個(gè)用于細(xì)粒煤浮選的運(yùn)行操作控制的模擬系統(tǒng)¨。表卜選煤時(shí)與常規(guī)浮選槽的性能比

38、較蚓（）油水分離年，和】用一個(gè)空氣噴射旋流閃浮器（直徑為毫米）進(jìn)行了去除水中分散油相的試驗(yàn)研究，取得了一定的效果。當(dāng)空氣噴射旋流閃浮器充氣量與進(jìn)料量之比為：時(shí)，分離效果最佳。當(dāng)水量分布比（溢流底流）為：時(shí)，溢流中油相的濃度比進(jìn)料中油相的濃度高倍；但發(fā)現(xiàn)當(dāng)其水量分布比接近：時(shí)，溢流中油相的濃度大大降低，比進(jìn)料中的油相濃度提高甚微。當(dāng)水量分布比為：時(shí)，空氣噴射旋流閃浮器油水分離效率最高。李新國(guó)年采用一個(gè)直徑為毫米的空氣噴射旋流閃浮器進(jìn)行了處理含油污水的研究，獲得的除油效果如下：給水含油（平均油滴粒度小于）時(shí)，出水的含油量降至，除油效率達(dá)。研究還表明，添加滑石粉對(duì)空氣噴射旋流閃浮器除油效果有很大的改

39、善作用，滑石粉用量為（水）時(shí)，除油效率提高到，出水含油量降到。潘利祥【年采用一個(gè)直徑為毫米的空氣噴射旋流閃浮器進(jìn)行油水分離的試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明：進(jìn)料流量、氣液比（充氣量）、底流出口壓力以及分流比是影響空氣噴射旋流閃浮器分離性能的重要因素，在入口流量為（平均粒徑），氣液比為，底流壓力為，分流比為，分離效率達(dá)到。（）黃金浮選年，等人【用空氣噴射旋流閃浮器對(duì)美國(guó)河細(xì)粒砂金進(jìn)行了浮選試驗(yàn)。河砂的含金量為，其中以外的金分布于目粒級(jí)。用一個(gè)直徑為毫米的空氣噴射旋流閃浮器進(jìn)行單段浮選可得到含金魷的精礦，回收率為；而常規(guī)浮選方法僅能獲得含金臥的精礦，回收率僅為。（）銅礦浮選和分別在年和年用空氣噴射旋流閃浮

40、器進(jìn)行了銅礦浮選試驗(yàn)研究。用一個(gè)直徑為毫米、長(zhǎng)度為毫米的空氣噴射旋流閃浮器對(duì)第。章緒論斑巖銅礦進(jìn)行浮選，停留時(shí)間為秒，其浮選效果與一般工廠的效果相比發(fā)現(xiàn)：空氣噴射旋流閃浮器浮選的銅回收率與一般工廠的效果基本相當(dāng)（約為），其品位約為工廠效果的一半（約為）；鉬的回收率比工廠的要高（工廠平均剛收率為，而空氣噴射旋流閃浮器浮選回收率可達(dá)），其品位達(dá)到了；空氣噴射旋流閃浮器的停留時(shí)間比工廠里傳統(tǒng)停留時(shí)間大大縮短（工廠里傳統(tǒng)銅停留時(shí)間約為）。東北大學(xué)褚良利年對(duì)遼寧紅透山銅礦進(jìn)行了浮選研究試驗(yàn)。采用一個(gè)長(zhǎng)徑比為：的空氣噴射旋流閃浮器，對(duì)其分選過程行為以及控制有用礦物過磨進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：空氣噴射旋流閃浮

41、器內(nèi)同時(shí)具有浮選作用和分級(jí)作用；在正常工況下，空氣噴射旋流閃浮器內(nèi)的流場(chǎng)分為薄流層區(qū)、液柱區(qū)和泡沫柱區(qū)三個(gè)區(qū)域；借助其內(nèi)的浮選作用，能將進(jìn)料中細(xì)粒級(jí)疏水性礦粒充分分選出來，從而避免了細(xì)粒級(jí)大密度有用礦物的過磨。（）廢紙回收紙漿脫墨二十世紀(jì)年代初，空氣噴射旋流閃浮器被用來在廢紙?jiān)偕忻摮湍靖酌?。廢紙的回收利用，不僅可以減少環(huán)境污染、保存森林資源，而且可以降低紙張生產(chǎn)中水和電能的消耗。廢紙的再生利用對(duì)保護(hù)人類環(huán)境和保護(hù)世界資源有著重要意義。廢紙?jiān)偕幸粋€(gè)重要的過程就是脫除油墨，即從紙纖維中分離出油墨微粒。空氣噴射旋流閃浮浮選技術(shù)近來被證實(shí)為一種快速高效的油墨脫除技術(shù)。研究表明：在相近的操作條件

42、下對(duì)廢報(bào)紙紙漿進(jìn)行處理時(shí)，由空氣噴射旋流閃浮器浮選所得到的底流纖維產(chǎn)物，其亮度增量約為點(diǎn)，同時(shí)回收率高達(dá)；而由傳統(tǒng)浮選法所得到的纖維產(chǎn)物，其亮度增量只有至點(diǎn)，且回收率只有一。而且，空氣噴射旋流閃浮器的生產(chǎn)能力比傳統(tǒng)浮選槽的要大多倍，且其油墨去除率約達(dá)到，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)浮選的油墨去除率高得多?？傊?，不論是從處理能力看還是從油墨去除效率，空氣噴射旋流閃浮器都比傳統(tǒng)浮選槽有效得多。美國(guó)公司年宣布耗資萬美元建立一座廢紙回收工廠，其中的油墨脫除過程采用空氣噴射旋流閃浮浮選技術(shù)。該工廠于年建成投產(chǎn)，采用了個(gè)直徑為的空氣噴射旋流閃浮器來處理廢紙紙漿，脫墨效果良好。（）黃鐵礦浮選二十世紀(jì)年代的后期，南非的等人孫用空

43、氣噴射旋流閃浮器進(jìn)行了浮選黃鐵礦的試驗(yàn)研究。從公司的回收堆取出兩批礦樣，分別用空氣噴射旋流閃浮器對(duì)黃鐵礦進(jìn)行了浮選試驗(yàn)。第一批礦樣中含硫量?jī)H為，浮選回收率為，精礦中硫品位（傳統(tǒng)浮選回收率，精礦中硫品位）；第二批礦樣含硫量，浮選回收率，精礦中硫品位達(dá)（傳統(tǒng)浮選回收率為，精礦中硫品位為）。用空氣噴射旋流閃浮器從低品位礦石中浮選目的黃鐵礦，單段浮選后獲得精礦品位硫化鐵，回收率近乎達(dá)到。北京化工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文（）水脫苯年用一長(zhǎng)度為、直徑為的空氣噴射旋流閃浮器，進(jìn)行了從水中脫除苯的可行性研究。經(jīng)過的循環(huán)浮選，水中的苯含量從降到，降低了。這一研究結(jié)果表明：空氣噴射旋流閃浮器在脫除水中的苯等方面的應(yīng)用

44、中是很具有潛力的。空氣噴射旋流閃浮器的特點(diǎn)自空氣噴射旋流閃浮器發(fā)明并被用作浮選設(shè)備以來，人們發(fā)現(xiàn)它同傳統(tǒng)的浮選設(shè)備相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：有效浮選粒度下限低；處理能力大；浮選速度快，停留時(shí)間短；浮選成本低，包括基建和設(shè)備投資、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用以及各項(xiàng)消耗等均低于傳統(tǒng)浮選槽?？諝鈬娚湫鏖W浮技術(shù)領(lǐng)域存在的問題及發(fā)展前景（）存在問題自空氣噴射旋流閃浮器發(fā)明以來，在其作用機(jī)理和應(yīng)用方面的研究均有不同程度的進(jìn)展，其中應(yīng)用研究最多的是細(xì)粒煤浮選，其次是廢紙?jiān)偕^程中的紙漿脫墨。而在油水分離方面的研究國(guó)內(nèi)外報(bào)道較少，且其應(yīng)用研究基本上還只局限于小試研究，無論是在理論上還是在應(yīng)用方面都尚無系統(tǒng)的研究和開發(fā)。雖然各

45、種空氣噴射旋流閃浮器的分離原理相同，結(jié)構(gòu)類似，但其通用性較差，處理不同性質(zhì)的物料往往需要不同操作條件或結(jié)構(gòu)尺寸的旋流器。不同油田的油水混合物往往具有不同的物性，因此不同油田使用的空氣噴射旋流閃浮器往往不能互換使用。同時(shí)，內(nèi)流體的流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生剪切作用，如果設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，容易使液滴破碎乳化而導(dǎo)致分離效果惡化，因此設(shè)備的操作參數(shù)對(duì)分離效果的影響非常重要。（）發(fā)展趨勢(shì)空氣噴射旋流閃浮器在細(xì)粒煤浮選和廢紙紙漿脫墨中的應(yīng)用技術(shù)日漸成熟化，其范圍正日益增大并向大范圍的工業(yè)化應(yīng)用發(fā)展。而在油水分離等其它領(lǐng)域，則需要針對(duì)分離物質(zhì)的特性，在空氣噴射旋流閃浮器的機(jī)理、結(jié)構(gòu)及操作參數(shù)方面相應(yīng)地開展系統(tǒng)深入的理論和

46、應(yīng)用研究。本論文旨在對(duì)空氣噴射旋流閃浮器應(yīng)用于油水分離領(lǐng)域進(jìn)行初步探索，通過對(duì)自行設(shè)計(jì)的空氣噴射旋流閃浮器的結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)的優(yōu)化試驗(yàn)，為開發(fā)可以替代傳統(tǒng)浮選隔油池進(jìn)行含油污水處理的新一代高效油水分離充氣水力旋流器奠定基礎(chǔ)。第一章緒論研究?jī)?nèi)容與技術(shù)方案研究?jī)?nèi)容根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)空氣噴射旋流閃浮技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及該技術(shù)用于油水分離領(lǐng)域中存在的問題，確定本論文的研究?jī)?nèi)容，包括：（）小型試驗(yàn)裝置以及試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)制造設(shè)備及試驗(yàn)系統(tǒng)，并對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行可行性的驗(yàn)證。（）的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對(duì)除油效率的影響通過動(dòng)態(tài)試驗(yàn)考察的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對(duì)除油效果的影響，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)的最優(yōu)化組合，并針對(duì)試驗(yàn)研究中對(duì)設(shè)備的不足之處提出改進(jìn)方