西安石油大学本科毕业设计论文绪论设计背景水是人们赖于生存的物质基础，是不可替代的最宝贵的自然资源。我国是个水资源不足的国家。水资源的不足已经成为制约国民经济和社会发展的重要因素。节约用水提高水的利用率显得特别重要，其中重要的途径之就是搞好水处理工作。所以，油水分离技术对日趋枯竭的水资源和环境的日益恶化有着积极意义。研究的意义和目的随着工业化的迅速发展，油品的使用量越来越大，但由于各种技术的限制和管理落后等原因，大量油品进入水体，形成污染。同时随着含油废水的来源的增多，石油工业的采油炼油贮油运输及化工工业都会产生含油废水，油轮压舱水洗舱水机械工业的冷润滑液轧钢水的废水中也都含有大量的油品。油污染作为种常见的污染对环境保护和生态平衡危害极大，并且含油废水是种量大面广且危害严重的污染源，随着全球范围水资源短缺的加剧，以及人们对环保的重视和对污染治理力度的加大，含油废水处理技术的研究与应用已是人们的迫切追求。所以，随着我国油田开发的规模越来越大，含油污水产出量越来越多，由于含油污水中含有定量的原油和其它物质，如不及时处理，随意排放会给人民生活和生产带来严重危害。对含油污水进行处理，并且回注地下，变害为利，解决了油田注水的水源问题和污水排放问题，在生产实践中含油污水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。因此在过去的几十年里，人们在分离理论，设备结构及技术等方面已进行了而深入而广泛的研究，并已取得很大的进步。然而，由于水利旋流器内流体流动过程的复杂性，目前关于水力旋流器分离数学模型的研究达到实用化程度的仍然是以经验模型或半经验模型为主。由于经验模型固有的缺陷，人们将致力于研究水力旋流器的理论模型。在设备结构与技术方面，高效多功能体化的含污水处理设备将成为研究热点。实现有油水，可溶性有机物水，悬浮物谁之间的强化传质作用技术和有机物强化化学技术依然是今后含油水处理研究的重要方向。国内外研究状况国内研究状况在国内年代发展起来的新型分离设备液液水力旋流器是,按其结构的不同可分为静态水力旋流器和动态水力旋流器种。在油田采出液的预分离方面,静态水力旋流器具有定的优势,但仅仅依靠静态水力旋流器不能达到深度西安石油大学本科毕业设计论文水处理的要求。聚结过程处理含油污水技术在年代已开始应用所用的床层聚结颗粒为球状和纤维状,近来有采用直立的型板的,如采用波纹板多棱形板,也有采用直立的多孔管。在研发新型聚结材料方面,天津大学的张鹏飞姚芳连等人研制的高效复合板油水分离器中，将亲油性材料聚丙烯面进行氧化处理，赋予其亲水性，面保持材质不变，实验结果表明，复合聚结板式油水分离器比普通聚结板式分离器的分离效率提高了，处理能力提高了，且能有效阻止流体扰动而产生的油层夹水，水层夹油及油膜，水膜的断流。华中科技大学王敏等以镀锌板为基材，在其表面涂覆层亲油性涂料,开发了种新型聚结板材。针对我国目前油田对聚结机理的研究较少，对聚结材料除油性能了解不多的现状，浙江大学陈雷王鹤立等人对聚结除油性能及机理进行了深入研究,他们分别对聚丙烯陶粒石英砂，无烟煤不锈钢及聚氯乙烯等几种不同性质不同形状的聚结材料进行对比实验，最后得出结论采用聚结除油时，润湿聚结机理和碰撞聚结机理同时存在时，更有利于聚结效果的提高，且填料的空间构形是影响聚结效率的重要因素。年代末期,吸气浮选技术被用于污水处理,取得了较好的效果。公司的叶轮吸气浮选机已被广泛应用,除油效果较好,其结构如图所示但叶轮浮选机制造，维修麻烦,能耗较高。为克服叶轮吸气浮选机的缺点,又出现了喷射浮选装置,如图所示喷射浮选装置用液气射流泵代替旋转叶轮,这样可用个水泵提供动力,大大节省了能耗,且制造安装，维修方便,操作安全,具有很大的研究和应用前景。早在年,人们发现管内旋流运动可用来除去空气中的尘埃,而水力旋流器根据这个发现逐渐发展起来的。在随后的百多年中,水力旋流器直被认为是分离两种具有不同密度的介质互不相溶的首选设备。并且,其应用领域也越西安石油大学本科毕业设计论文来越广,如选矿化工石油食品纺织医药等许多工业部门。水力旋流器是种新型高效经济的分离设备,它在油田油水分离系统中所发挥的作用将越来越大。国外发展现状目前，国外油田含油污水处理工艺与我国大体相同，主要也是除油和过滤两个阶段，多以气浮选水力旋流器高效聚结除油装置为主。比较典型的是油田含油污水处理站，该站采用气浮选和两级过滤工艺。另外，还有美国帕若根工程服务公司研制出的三合含油污水处理系统，该系统把聚结沉降旋流和气浮方法组合成体，除油效率高达以上。年代初,英国南安普顿实例中也证明了进行柱塞优化选配的合理性。动态水力旋流器最初是为了适应海洋平台上处理含油的油田产出水而开发的。在此之前,海上石油生产用的水处理设备与陆上使用的设备类似,质量重占地面积大费用高,不能满足海上平台的要求。年中国海洋石油公司与美国石油公司在南海联合开发的流花油田，开始在海上石油开采平台上使用旋流分离器处理含油污水。国内油田也引进了旋流脱油设备。国内自南海油田进口油水分离旋流分离器以来，些科研院所开始在仿制的基础上进行研究，但是，由于旋流分离器内流场三维不对称湍流流场的复杂性，加之国内研究起步晚起点低，缺乏系统性的研究，旋流脱油技术在国内还没有全面推广。在年代末期重力分离技术有合体系，由于大量微小气泡从水中析出粘附在油滴上，使油滴的整体密度明显小于水而易与水发生分离，从而达到油水分离的目的，采用上述的气浮方法，还须配套絮凝剂投加系统才能实现气浮效果。空化射流技术，主要是在喷嘴处流体的速度急速增加，从而在此处产生低压腔，使该低压腔的压力达到水的饱和蒸汽压，从而使油水分离，此分类是不完全的，还要经过旋流器再分离。旋流分离技术使得油水混合物通过高压泵沿切线方向注入旋流器内，是油水混合物在旋流器内高速旋转，由于离心力的作用，油从上溢流口流出，而水从底流口流出从而达到油水分离的目的。该分离方法不能分离乳化油，和部分溶解油，所以经常和其他分离方法联合使用。通过本实验台的设计，我认为设计实验台的关键在于方案的选择和优化以及实验器材的选择方法。所有的实验仪器选择都是从计算载荷开始算起的，并且必须按能满足实验要求的最小原则选取，当然从节约环保简捷的角度考虑也是非常重要的。最后，我们设计的油水分离装置可以做分离装置分离工艺及设备认识试验，旋流器性能测试实验，气浮分离原理实验，空化射流破乳及其现象认识实验。这些实验对于我们从事该方面的工作，培养油田污水处理系统的设计制造运行管理等方面的人才是本专业的个核心任务。所以，建立该实验台可使我们了解油田污水处理工艺及其对设备的要求，了解污水处理设备的主要结构工作特点，为我们将来从事该方面的工作打下定的基础。西安石油大学本科毕业设计论文参考文献液压与气压传动第二版刘延俊主编机械工业出版社水力学与水利机械张广泰韩成才主编陕西科学技术出版社环境保护产品技术要求油水分离装置石油化工废水处理设计手册中国石化出版社化工制图华东化工学院机械制图教研组编人民教育出版社油水分离器性能测定的标准操作规程孙日圣等含油废水处理的新工艺油田污水处理,李化民油田含油污水处理北京石油工业出版社。张宝田，刘福明浮选技术在含油污水处理的应用注水及处理,石油化工废水处理设计手册，王良均，吴孟周中国石化出版社水力旋流器分离技术，赵庆国，张明贤化学工业出版社水处理工艺与运行管理实用手册，李永存，李本高中国石化出版社水力旋流器的应用开发进展，过滤与分离褚良银气浮净水技术，国家环境保护局环境工程科技协调委员会主持机械设计手册，第二版，化学工业出版社化工机械设计手册,主编李克永天津大学出版社化工管路，主编史法训化学工业出版社机械设计课程设计图册第三版，高等教育出版社化工设备课程设计指导，主编方书起化学工业出版社过程设备机械设计潘红良，郝俊文主编华东理工大学出版社过程装备设计第二版郑津洋董其伍桑芝富主编化学工业出版社化工管路识图化学工业部人事教育司，化学工业部教育培训中心化学工业出版社管路系统流体流动计算手册美浦尔著机械工业出版社化工单元过程设备课程设计第二版匡国柱史启才主编化学工业出版社西安石油大学本科毕业设计论文致谢本学位论文是在韩成才导师的精心指导下完成的。值此论文完成之际，我要深深地感谢导师韩成才在我学期的学习和生活中所给予的谆谆教诲和细心关怀。在课题研究和论文撰写的整个过程中，自始至终得到了导师的精心指导和热情帮助，从论文的选题方案拟定实验方案到定稿，无不凝聚着导师的智慧和汗水。导师渊博的学识敏锐的洞察力严谨求实的治学作风扎实勤勉的工作态度和诲人不倦的高尚品德，时刻激励着我，成为我在西安石油大学学习期间获得的最为宝贵的精神财富，必将使我终生受益。衷心感谢金标邵继刚蒋松村等同学在毕业设计期间给予我的帮助。当我在设计中遇到困难时，是他们与我进行探讨，起研究，给我启迪，帮助我解决问题当我身心疲惫时有些懈气时，是他们陪我谈心放松，给我打气，让我重获信心和斗志。毕业设计的学期是我大学期间收获最多的学期。和往常不样，要做好毕业设计需要有较强的独自学习能力严谨的学习作风认真的做事态度和坚持不懈的努力。在此期间，我遇到了很多问题，有的看看书就能够比较容易地解决，有的则需要连续几天甚至几周去看书查资料推导和思考才能够解决，有的自己解决不了只能求助于导师。在解决问题的过程中，我学到了很多知识经验和道理，慢慢地成长起来。感谢西安石油大学对我的培养，西安石油大学团结勤奋求是创新的校训对我产生了重大的影响，并将伴随着我今后的学习工作和生活。西安石油大学本科毕业设计论文含油污水分离处理系统实验装置设计摘要目前，我国大部分油田采用了注水开发方式，每产生吨原油需要注水吨，因而水和石油生产的关系极其密切，随着我国油田开发的规模越来越大含油污水的产出量愈来愈多。而国内大部分实验设备及其研究内容都是油水分离技术，对于分离出来的污水的再处理还没有专门的实验台。尤其是对水里的乳化油，用物理方法处理还没有看到这样的系统，该方面的研究还主要集中在用化学方法破乳，机械分离法，这种方法势必造成二次污染。本文所设计的含油污水分离处理系统实验装置主要是从四个方面气浮分离技术，文丘里管的空化射流技术，旋流