多阶段循环分离设备

申请号 CN202211661900.1 申请日 2022-12-23 公开(公告)号 CN117943217A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 柯世苑; 发明人 柯世苑;
摘要 本 发明 涉及一种多阶段循环分离设备,用以解决熟知的混合物分离成效不佳的问题。本发明的一种多阶段循环分离设备包含:一筒槽,具有一上游端及一下游端,该筒槽内部由数个隔板间隔出自该上游端往该下游端排列的一原液室及数个处理液室;数个旋流器,各具有至少一排放口及至少一回流口,该数个旋流器的排放口分别连通该数个处理液室;数个加压 泵 ;及一管路模 块 ,连接该筒槽、该数个旋流器及该数个加压泵。
权利要求

1.一种多阶段循环分离设备,其特征在于:包含:
一筒槽,具有一上游端及一下游端,该筒槽内部由数个隔板间隔出自该上游端往该下游端排列的一原液室及数个处理液室;
数个旋流器,各具有至少一排放口及至少一回流口,该数个旋流器的排放口分别连通该数个处理液室;
数个加压;及
一管路模,连接该筒槽、该数个旋流器及该数个加压泵,以由较邻近该上游端的加压泵将该筒槽内的流体抽送至对应的旋流器,使比重相对大的流体经该旋流器的排放口输入对应的处理液室,并由下一个加压泵抽送至下一个旋流器,以将比重相对大的流体逐次往该下游端输送,比重相对小的流体则经该旋流器的回流口往该上游端输送回该筒槽内以继续循环。
2.如权利要求1所述的多阶段循环分离设备,其特征在于,各该隔板分别具有一溢流孔,任意二块相邻的隔板中,较邻近该下游端的隔板的溢流孔位置高于较邻近该上游端的隔板的溢流孔位置。
3.如权利要求1所述的多阶段循环分离设备,其特征在于,该数个处理液室自该上游端往该下游端依序为一第一处理液室、一第二处理液室、一第三处理液室及一第四处理液室,该数个旋流器包含:一第一旋流器,其排放口对位于该第二处理液室;一第二旋流器,其排放口对位于该第三处理液室;一第三旋流器,其排放口对位于该第四处理液室。
4.如权利要求3所述的多阶段循环分离设备,其特征在于,该管路模块包含一进料管,其连通一连接管与该原液室;该管路模块还包含一排放管,其连通该连接管与该第一处理液室。
5.如权利要求3所述的多阶段循环分离设备,其特征在于,该第一旋流器的回流口连接一流管,该回流管上设置一个三通,以开关控制回流的流体流入该原液室或该第一处理液室。
6.如权利要求3所述的多阶段循环分离设备,其特征在于,该第二旋流器的回流口数量为二个,其中一个回流口由一回流管连通至该原液室,另一个回流口由另一回流管连通至该第二处理液室。
7.如权利要求3所述的多阶段循环分离设备,其特征在于,该第三旋流器的回流口由一回流管连通至该第二处理液室。
8.如权利要求3所述的多阶段循环分离设备,其特征在于,该数个加压泵包含:一第一加压泵,其由一抽取管连通该原液室及由一输送管连通该第一旋流器;一第二加压泵,由另一抽取管连通该第二处理液室及由另一输送管连通该第二旋流器;一第三加压泵,其由又另一抽取管连通该第三处理液室及由又另一输送管连通该第三旋流器。
9.如权利要求3所述的多阶段循环分离设备,还包含一固液分离机,其特征在于,一加压泵由一抽取管连通最邻近该下游端的处理液室,该加压泵另由一输送管连通该固液分离机。
10.如权利要求9所述的多阶段循环分离设备,其特征在于,另包含一集液槽,该固液分离机由一输液管将固、液分离后的液体输入该集液槽,该集液槽由一回流管连通至该第三处理液室。

说明书全文

多阶段循环分离设备

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种分离设备,尤其是有关于一种利用比重差分离混合液中物质的多阶段循环分离设备。

背景技术

[0002] 以清理炼油厂的油槽为例,由于该油槽内为一密闭空间,若气浓度低于18%vol(氧气在空气中的体积低于18%),工作人员在该油槽内则会有缺氧症,从而可能发生死亡等意外事故。因此,采用机械化设备而无须派遣工作人员进入油槽内,进行清除油泥及清洗油槽等工作实有其必要性。
[0003] 请参照图1,其是一种清除油槽油泥方法所采用的熟知机械化设备9。该熟知的机械化设备9具有一原油槽91、一待处理油槽92及一循环暂存槽93,该原油槽91内部装有重油和轻油,且轻油浮在重油上方;该原油槽91与该待处理油槽92由一输送管94a连通,该待处理油槽92及该循环暂存槽93由一输送管94b连通,该循环暂存槽93及该原油槽91则由一输送管94c连通,以整体形成一回路。
[0004] 另,一开关95a及一第一浦96a设于该输送管94a。一开关阀95b、一开关阀95c、一检查阀95d及一第二泵浦96b均设于该输送管94c;其中,该开关阀95b及该第二泵浦96b较邻近该循环暂存槽93,该开关阀95c较邻近该原油槽91,且该检查阀95d位于该开关阀95b与该开关阀95c之间。一加热器97及一逆止阀95e设于该输送管94a,且该逆止阀95e位于该加热器97与该待处理油槽92之间。一输送管94d的二端连通该输送管94a,且该逆止阀95e与该加热器97位于该输送管94d的二端之间,一开关阀95f设于该输送管94d。一逆止阀95g亦设于该输送管94c,并位于该开关阀95c与该检查阀95d之间。
[0005] 使用时,可先打开该开关阀95a、该开关阀95b及该开关阀95c,及关闭该开关阀95f,使位于该原油槽91内部上方的轻油能经由该第一泵浦96a抽出作为冲溶清洗物载体,并流经该输送管94a、该加热器97及该逆止阀95e,使该冲溶清洗物载体被加热至约60℃,从而能够热溶该待处理油槽92内的油泥,降低该油泥的黏性,使该油泥容易被该冲溶清洗物载体带出该待处理油槽92。在不需加热该冲溶清洗物载体的实施例中,则是要打开该开关阀95f,使该冲溶清洗物载体可以绕过该加热器97而流经该输送管94d。
[0006] 此外,由于该循环暂存槽93设有一真空泵浦96c,故该循环暂存槽93可借由该真空泵浦96c抽真空而使其内部形成负压,令该冲溶清洗物载体与该待处理油槽92内的油泥能够以混合液(下称“原液”)形式,经由该输送管94b流入该循环暂存槽93。随后,该原液又借由该第二泵浦96b抽出,流经该开关阀95b、该逆止阀95g及该开关阀95c而输入该原油槽91储存,以供炼制处理。
[0007] 如此反复循环多次,即可经由该检查阀95d处确认是否已完全清除该待处理油槽92内的油泥。据此,不仅能安全地清除该待处理油槽92内的油泥,还可使原本被作为废弃物丢弃的油泥再度被回收炼制,既符合环保理念又可以增加收益,一举数得。
[0008] 然而,由于上述的熟知机械化设备9,其输送管及泵浦等构件需长期循环输送含有悬浮杂质的原液,易造成部分构件毁损或故障。另因该机械化设备9是以含有悬浮杂质的原液作为载体,其不良洁净质量亦会影响工期及发生品质管制不佳等事情。此外,该机械化设备9只能将该待处理油槽92内的油泥移至该原油槽91,充其量只是移动油泥,而无法进行油和泥的分离处理;因此,油泥量并无法减少而只会愈积愈多,并不理想。
[0009] 此外,中国台湾公告第I765079号专利案揭露一种处理原油槽底泥的方法,该方法包含六个可独立运作的步骤:(1)油泥预处理步骤,其是将油泥进行过滤以及均质化的预处理,方法是先将油泥中粗大的固形物例如大型石、螺丝、片等先行滤除,且将油泥送入预热槽先行预热使油泥呈流动状态。(2)旋流三相分离步骤,其是接续于该油泥预处理步骤之后,利用高温蒸汽作为搓洗剂,于一旋流三相分离机的旋流(Cyclone)槽内将油泥进行搓洗加热使氢化合物溶解及悬浮、使蒸发及使石油气挥发,从而令油、水、固体废弃物及石油气均可被分离出来。(3)石油气氧化焚毁步骤,其是利用一热氧化焚毁装置(Thermal Oxidation Device),将产自该旋流三相分离机的石油气抽取、搜集之后,再以热氧化法(Thermal Oxidation)借由一连接有丙烷气的热氧化焚毁装置将其氧化及焚毁(Combustion)。(4)液态触媒萃取步骤,在通过该旋流三相分离步骤将油与水分离后,针对所残留的该固体废弃物包含多孔隙(Porous)的结构物,黏滞性很高的碳氢化合物,应使用一微气泡萃取步骤配合液态触媒,以冲激法让粒径小至20Micron(0.02mm)的微气泡携带液态触媒渗入固体废弃物的孔洞内,将残留于多孔隙的固体废弃物表面及孔洞内的碳氢化合物和油份全部萃取出来。(5)液态触媒回收步骤,包含有一组两阶段的分子蒸馏技术手段,以便将液态触媒回收后,供循环供应给该液态触媒萃取步骤再利用,并使分离回收的原油不含液态触媒。(6)废水处理步骤,其是接续于该旋流三相分离步骤之后,将产自该旋流三相分离机的废水进行处理,该废水处理步骤包含一精密油水分离步骤、一活性碳吸附步骤、一阴阳离子交换步骤,用以将废水中所残留的碳氢化合物全部去除,且所释放的流水还能回收再利用。
[0010] 但是,以上所述处理原油槽底泥的方法,其所搭配使用的设备构造复杂且造价不菲,且另外添加液态触媒进行萃取处理,再以一组两阶段的分子蒸馏技术手段回收液态触媒,虽可使分离回收的原油不含液态触媒,却也造成其施工作业的成本高昂,故仍不理想。

发明内容

[0011] 为解决上述问题,本发明的一个目的是在于提供一种多阶段循环分离设备,应用于无人进入油槽的清理作业时,可将该待处理油槽内的油泥中的固态物质分离出来,而不会有油泥愈积愈多的情况。
[0012] 本发明的另一目的是在于提供一种多阶段循环分离设备,是利用澄清液作为补充冲溶清洗物载体,使构件及管路较不易因长期循环输送含有悬浮杂质的原液而毁损或故障。
[0013] 本发明的又一目的是在于提供一种多阶段循环分离设备,其构造简单而易于组装且可降低设备成本。
[0014] 本发明全文所述方向性用语或其近似用语,例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上(顶)”、“下(底)”、“内”、“外”、“侧面”等,主要是参考附加附图的方向,各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例,并非用以限制本发明。
[0015] 本发明全文所记载的组件及构件使用“一”或“一个”的量词,仅是为了方便使用且提供本发明范围的通常意义;在本发明中应被解读为包括一个或至少一个,且单一的概念也包括复数的情况,除非其明显意指其他意思。
[0016] 本发明全文所述“结合”、“组合”或“组装”等近似用语,主要包含连接后仍可不破坏构件地分离,或是连接后使构件不可分离等型态,是本领域中的普通一般技术人员可以依据欲相连的构件材质或组装需求予以选择的。
[0017] 本发明提供一种多阶段循环分离设备,包含:一筒槽,具有一上游端及一下游端,该筒槽内部由数个隔板间隔出自该上游端往该下游端排列的一原液室及数个处理液室;数个旋流器,各具有至少一个排放口及至少一个回流口,该数个旋流器的排放口分别连通该数个处理液室;数个加压泵;及一管路模块,连接该筒槽、该数5个旋流器及该数个加压泵,以由较邻近该上游端的加压泵将该筒槽内的流体抽送至
[0018] 对应的旋流器,使比重相对大的流体经该旋流器的排放口输入对应的处理液室,并由下一个加压泵抽送至下一个旋流器,以将比重相对大的流体逐次往该下游端输送,比重相对小的流体则经该旋流器的回流口往该上游端输送回该筒槽内以继续循环。
[0019] 0据此,将本发明的多阶段循环分离设备应用于无人进入油槽的清理作业时,由[0020] 于可将该待处理油槽内的油泥中的固态物质分离出来,而不会将油泥中的固态物质带回该原油槽,故不会有油泥愈积愈多的情况。另外,由于本发明的多阶段循环分离设备是利用经多阶段分离后比重相对小且干净的澄清液作为补充冲溶清洗物载
[0021] 体,故该管路模块及该数个加压泵也不会因为长期循环输送含有悬浮杂质的原液而5易毁损或故障,同时也不会有因含有悬浮杂质而影响工期及发生品质管制不佳等事[0022] 情。此外,本发明的多阶段循环分离设备的构造简单,有助降低设备成本,且体积虽小却能不间断循环处理,处理量大,非常理想。
[0023] 在本发明的设备中,各该隔板可以分别具有一溢流孔,任意二块相邻的隔板中,[0024] 较邻近该下游端的隔板的溢流孔位置可以高于较邻近该上游端的隔板的溢流孔位0置。如此,较邻近该下游端的处理液室内的流体高度若过高,可以往左侧的处理液[0025] 室或原液室溢流,以避免该空间过载而发生工业安全意外事故,且越往该下游端的处理液室中可累积越多的流体,具有提升使用安全性及实用性等功效。
[0026] 在本发明的设备中,该数个处理液室自该上游端往该下游端依序可以为一第一处[0027] 理液室、一第二处理液室、一第三处理液室及一第四处理液室,该数个旋流器可以5包含:一第一旋流器,其排放口对位于该第二处理液室;一第二旋流器,其排放口[0028] 对位于该第三处理液室;一第三旋流器,其排放口对位于该第四处理液室。如此,可将该原液室中的流体逐步地进行多阶段的旋流分离处理,具有提升分离成效的功效。
[0029] 在本发明的设备中,该管路模块可以包含一进料管,其连通一连接管与该原液室;0该管路模块还可以具包含一排放管,其连通该连接管与该第一处理液室。如此,可[0030] 以由简易的结构将原液输入该筒槽内,及将处理后的澄清液自该筒槽内导出,具有降低成本、提升组装及维修便利性等功效。
[0031] 在本发明的设备中,该第一旋流器的回流口可以连接一流管,该回流管上可以设置一个三通阀,以开关控制回流的流体流入该原液室或该第一处理液室。如此,该回流的流体可视需求用作补充该原液室的冲溶清洗物载体。
[0032] 在本发明的设备中,该第二旋流器的回流口数量可以为二个,其中一个回流口可以由一回流管连通至该原液室,另一个回流口可以由另一回流管连通至该第二处理液室。如此,由该第二旋流器所分离出的澄清液可有一部分用作补充该原液室的冲溶清洗物载体,另一部分则可用作补充该第二处理液室的冲溶清洗物载体。
[0033] 在本发明的设备中,该第三旋流器的回流口可以由一回流管连通至该第二处理液室。如此,由该第三旋流器所分离出的澄清液可用作补充该第二处理液室的冲溶清洗物载体。
[0034] 在本发明的设备中,该数个加压泵可以包含:一第一加压泵,其由一抽取管连通该原液室及由一输送管连通该第一旋流器;一第二加压泵,其由另一抽取管连通该第二处理液室及由另一输送管连通该第二旋流器;一第三加压泵,其由又另一抽取管连通该第三处理液室及由又另一输送管连通该第三旋流器。如此,可以由简易的结构对原液进行三阶段的旋流分离处理,具有降低成本、提升组装及维修便利性等功效。
[0035] 本发明的该多阶段循环分离设备还可以包含一固液分离机,其中一加压泵可以由一抽取管连通最邻近该下游端的处理液室,该加压泵另可以由一输送管连通该固液分离机。如此,可将原液中的固体分离出来,且便于移除,具有提升分离成效及提升操作便利性等功效。
[0036] 本发明的该多阶段循环分离设备还可以包含一集液槽,该固液分离机可以由一输液管将固、液分离后的液体输入该集液槽,该集液槽可以由一回流管连通至该第三处理液室。如此,由该固液分离机分离出的液体还能用作补充其中一处理液室的冲溶清洗物载体,具有提升分离成效与降低运作成本等功效。

附图说明

[0037] 图1是一种清除油槽油泥方法所采用的熟知的机械化设备图。
[0038] 图2是本发明一较佳实施例的立体图。
[0039] 图3是本发明一较佳实施例的侧剖图。
[0040] 图4是图3的A区的局部构造放大图。
[0041] 图5是本发明搭配熟知机械化设备使用的配置图。
[0042] 附图标号说明:
[0043] 1‑筒槽;1a‑上游端;1b‑下游端;11‑过滤器;12‑清洁口;13‑隔板;131‑溢流孔;14,71‑传感器;15‑人孔;16‑人孔盖;2‑旋流器;2a‑第一旋流器;2b‑第二旋流器;2c‑第三旋流器;21‑排放口;22‑回流口;3‑加压泵;3a‑第一加压泵;3b‑第二加压泵;3c‑第三加压泵;3d‑第四加压泵;4‑管路模块;41‑连接管;411,421,431,442,451,95a,95b,95c,95f‑开关阀;
42‑进料管;43‑排放管;44‑回流管;441‑三通阀;45‑抽取管;46,94a,94b,94c,94d‑输送管;
461,95e,95g‑逆止阀;47‑输液管;5‑搅拌器;6‑固液分离机;7‑集液槽;D‑多阶段循环分离设备;S1‑原液室;S2‑处理液室;S21‑第一处理液室;S22‑第二处理液室;S23‑第三处理液室;S24‑第四处理液室;9‑机械化设备;91‑原油槽;92‑待处理油槽;93‑循环暂存槽;95d‑检查阀;96a‑第一泵浦;96b‑第二泵浦;96c‑真空泵浦;97‑加热器。

具体实施方式

[0044] 为能够让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂,下文特列举本发明的较佳实施例,并配合所附附图作详细说明;此外,在不同附图中标示相同符号的视为相同,会省略其说明。
[0045] 本发明的多阶段循环分离设备,可分离混合物中比重相对大(较重)与比重相对小(较轻)的物质;利用混合物中比重相对大的物质较比重相对小的物质易受重影响下沉,及比重相对小的物质会浮在比重相对大的物质上方的物理原理,进行数个阶段的具有不同比重的待处理混合物的处理,例如:油与泥混合的油泥、含有价贵金属的混合物、含有杂质的化学物,都可以利用本发明的多阶段循环分离设备进行分离处理。
[0046] 值得注意的是,为阐明本发明的设备的构造与运转方式,以下现列举使用本发明的多阶段循环分离设备进行清理油槽内的油泥(无人进入油槽清理),使油与泥分离的应用,以此为例进行说明。然而,清理油槽并非本发明设备的唯一应用,本发明设备亦可以应用于如废弃物资源回收中的分离处理有价贵金属、矿场开采中的从矿石中提炼浓缩有价值的矿物的分离处理、化工炼制的将混合物中的杂质分离出来以此提高其纯度的提纯处理等。
[0047] 请参照图2、图3所示,其是本发明多阶段循环分离设备D的一较佳实施例,包含一筒槽1、数个旋流器2、数个加压泵3及一管路模块4,该管路模块4连接该筒槽1、该数个旋流器2及该数个加压泵3。
[0048] 该筒槽1具有一上游端1a及一下游端1b。该筒槽1可以在该上游端1a处设有一过滤器11,用以滤除输入该筒槽1内的流体中的杂质,避免造成损坏事故;其中,为便于清洁该过滤器11,该筒槽1还可以设有一清洁口12。
[0049] 该筒槽1的内部则由数个隔板13间隔出一原液室S1及数个处理液室S2,该原液室S1最邻近该上游端1a,且该原液室S1及该数个处理液室S2是自该上游端1a往该下游端1b排列。在本实施例中,该处理液室S2的数量可以为四个,但不以此为限;又为便于说明,以下将该四个处理液室S2依照自该上游端1a往该下游端1b排列的顺序(即依图3所示方向为由左而右)称:第一处理液室S21、第二处理液室S22、第三处理液室S23及第四处理液室S24。换言之,该第一处理液室S21为最邻近该原液室S1的处理液室S2,该第二处理液室S22为自该上游端1a数过来的第二个处理液室S2,该第三处理液室S23为自该上游端1a数过来的第三个处理液室S2,该第四处理液室S24则为最邻近该下游端1b的处理液室S2。
[0050] 请参照图3、图4所示,各该隔板13可以在较邻近上方处开设置溢流孔131,而任意二块相邻隔板13中,较邻近该下游端1b的隔板13的溢流孔131位置较佳地可能高于较邻近该上游端1a的隔板13的溢流孔131位置,使得较邻近该下游端1b的处理液室S2内的流体高度若过高,可以往左侧(依照图3所示方向而言)的处理液室S2或原液室S1溢流,以避免该空间过载而发生工业安全意外事故,且越往该下游端1b的处理液室S2中可累积越多的流体。此外,该筒槽1还可以设有一传感器14,该传感器14与一控制器电性连接,且可用以检测该原液室S1中的液位高度。
[0051] 另一方面,请再参照图2、图3所示,该管路模块4具有一连接管41,一进料管42,其连通该连接管41与该原液室S1,且该连接管41具有一开关阀411,用以控制来自该连接管41的输入端的流体是流向该连接管41的输出端,或是流向该进料管42。该进料管42设有一开关阀421,关闭该连接管41的开关阀411,并开启该进料管42的开关阀421,可由该进料管42将该流体导送通过该过滤器11再输入该原液室S1。该管路模块4另具有一排放管43,该排放管43连通该连接管41与该第一处理液室S21,且该排放管43可以设有一开关阀431;如此,其他处理液室S2(该第二处理液室S22、该第三处理液室S23及该第四处理液室S24)中的流体都能逐步溢流至该第一处理液室S21,并经该排放管43流入该连接管41排放,而不会溢流至该原液室S1,且该开关阀431可防止该连接管41内的流体逆流入该第一处理液室S21。
[0052] 该筒槽1还可以在位于该原液室S1及该第四处理液室S24的筒壁上分别设一人孔15,以供人员出入或探视该原液室S1或该第四处理液室S24的内部空间,且各该人孔15可以由一人孔盖16封闭。
[0053] 该数个旋流器2可以各具有至少一排放口21及至少一回流口22,该数个旋流器2的排放口21分别连通该数个处理液室S2,使得输入该旋流器2的流体经旋流(cyclone)分离后,比重相对大的流体会被抛出并借重力下沉经该排放口21输入对应的处理液室S2中,比重相对小的流体则可以经由该回流口22往该上游端1a输送回该筒槽1内以继续循环。
[0054] 在本实施例中,该数个旋流器2可以组装于该筒槽1并分别对位在对应的处理液室S2上方,使该排放口21可穿入并处在对应的处理液室S2中,以便准确输入流体;该回流口22则裸露于该筒槽1外以便接管。换言之,该管路模块4可以具有数个回流管44,各该回流管44的一端可以连通至各该旋流器2的回流口22,另一端则可以往该上游端1a连通至其中一处理液室S2或该原液室S1。
[0055] 例如但非限制性地,本实施例可选择使该旋流器2的数量为三个;且同样地,为便于说明,以下将该三个旋流器2依照自该上游端1a往该下游端1b的顺序(即依照图3所示方向为由左至右)依次称为:第一旋流器2a、第二旋流器2b及第三旋流器2c。换言之,该第一旋流器2a为最邻近该上游端1a的旋流器2,该第二旋流器2b为自该上游端1a数过来的第二个旋流器2,该第三旋流器2c则为最邻近该下游端1b的旋流器2。
[0056] 其中,该第一旋流器2a的排放口21可以对位于该第二处理液室S22,并在该第一旋流器2a的回流口22所连接的回流管44上设一个三通阀441,以通过该三通阀441的切换,控制回流的流体流入该原液室S1或该第一处理液室S21。此外,本实施例可选择使该第二旋流器2b的排放口21及回流口22数量各为二个,该二个排放口21可以对位于该第三处理液室S23,且该第二旋流器2b的二个排放口21的口径各可以小于该第一旋流器2a的排放口21的口径;该第二旋流器2b的其中一回流口22由一回流管44连通至该原液室S1,另一回流口22则由另一回流管44连通至该第二处理液室S22。又,该第三旋流器2c的排放口21可以对位于该第四处理液室S24,该第三旋流器2c的排放口21的口径亦可以小于该第一旋流器2a的排放口21的口径;该第三旋流器2c的回流口22可以由一回流管44连通至该第二处理液室S22。
[0057] 该数个加压泵3是用以抽取该原液室S1或该处理液室S2中的流体的,该加压泵3的数量可至少等同于该旋流器2的数量;在本实施例中,该加压泵3的数量可以为四个,且为便于说明,以下将该四个加压泵3依照自该上游端1a往该下游端1b的顺序(即依图3所示方向为由左而右)依次称为:第一加压泵3a、第二加压泵3b、第三加压泵3c及第四加压泵3d。
[0058] 其中,该第一加压泵3a可以利用该管路模块4的一抽取管45连通该原液室S1,及利用该管路模块4的一输送管46连通该第一旋流器2a,以借由该第一加压泵3a的运作,将该原液室S1中的流体抽送至该第一旋流器2a进行第一阶段的旋流分离处理。同理,该第二加压泵3b可以利用另一抽取管45连通该第二处理液室S22,及利用另一输送管46连通该第二旋流器2b,以借由该第二加压泵3b的运作,将该第二处理液室S22中的流体抽送至该第二旋流器2b进行第二阶段的旋流分离处理。该第三加压泵3c可以利用又另一抽取管45连通该第三处理液室S23,及利用又另一输送管46连通该第三旋流器2c,以借由该第三加压泵3c的运作,将该第三处理液室S23中的流体抽送至该第三旋流器2c进行第三阶段的旋流分离处理。其中,该第二加压泵3b及该第三加压泵3c所连接的抽取管45上较佳设有一开关阀451,用以控制出料与否。
[0059] 又,由于本实施例的各该隔板13都设有该溢流孔131,故当该第一加压泵3a发生故障时,该原液室S1中的流体即使无法被抽送至该第一旋流器2a,也能在累积达该溢流孔131高度时,溢流进入该第一处理液室S21中。此外,当该第二加压泵3b或/及该第三加压泵3c发生故障时,即使无法将流体往该下游端1b抽送,也能利用相邻溢流孔131的高低差设计,使未依预期进行旋流分离处理的流体不会往该下游端1b溢流,而只会逐步地往该上游端1a溢流,最后溢流至最邻近该原液室S1的处理液室S2(该第一处理液室S21),并经该排放管43流入该连接管41排放,而不会溢流至该原液室S1。
[0060] 较佳地,本实施例的多阶段循环分离设备D还可以具有一搅拌器5、一固液分离机6及一集液槽7。该搅拌器5可以组装于该筒槽1,用以搅拌该第四处理液室S24内的流体使其均质化。该第四加压泵3d可以利用该管路模块4的一抽取管45连通该第四处理液室S24,该抽取管45上较佳设有一开关阀451以控制出料与否。该第四加压泵3d另可利用该管路模块4的一输送管46连通该固液分离机6,且该输送管46上可以设有一逆止阀461,以借由该第四加压泵3d的运作,将该第四处理液室S24中的流体抽送至该固液分离机6进行脱水处理,使固、液分离;例如但非限制性地,该固液分离机6可采用市售常用的(则武股份有限公司(NORITAKECO.,LIMITED))产品,固、液分离后的固形物(例如:泥土、有价贵金属、浓缩的有价值的矿物或浓缩的提纯物等)可以由该固液分离机6内的刮刀刮除,并由其底部落下。该固液分离机6还可利用该管路模块4的一输液管47将固、液分离后的液体输入处于常压状态下的该集液槽7;该集液槽7可以具有一传感器71,该传感器71与该控制器电性连接,且可用以检测该集液槽7中的液位高度。该集液槽7还可以由该管路模块4的一回流管44连通至该第三处理液室S23,该回流管44上可以设有一开关阀442。
[0061] 请参照图5所示,本实施例的多阶段循环分离设备D(虚线框内)可以与前述的熟知机械化设备9串联使用。亦即,可使该多阶段循环分离设备D的筒槽1的上游端1a朝向该待处理油槽92,及使该筒槽1的下游端1b朝向该循环暂存槽93,并由该连接管41的输入端与该待处理油槽92连通,该连接管41的输出端与该循环暂存槽93连通;该循环暂存槽93内可由该真空泵浦96c抽出空气以维持形成负压状态,使该连接管41的输出端可朝该循环暂存槽93内输送流体。该待处理油槽92内的油泥经本实施例的多阶段循环分离设备D处理后,可确实地将其中的固态物质分离出来,以及使液态物质流入该循环暂存槽93。
[0062] 具体地,请参照图3、图5所示,开始进行清除该待处理油槽92中油泥的作业时,可先关闭该连接管41的开关阀411,使输入该连接管41的油泥往该进料管42流去,而不是流往该连接管41的输出端;并打开该开关阀421、该开关阀431、该开关阀95a、该开关阀95b及该开关阀95c,且关闭该开关阀95f,使位于该原油槽91内部上方的轻油能经由该第一泵浦96a抽出作为冲溶清洗物载体,并流经该输送管94a、该加热器97及该逆止阀95e,使该冲溶清洗物载体被加热至约60℃,从而能够热溶该待处理油槽92内的油泥,降低该油泥的黏性,使该油泥容易被该冲溶清洗物载体带出该待处理油槽92。在不需加热该冲溶清洗物载体的实施例中,则是要打开该开关阀95f,使该冲溶清洗物载体可以绕过该加热器97而流经该输送管94d,以直接输入该待处理油槽92。
[0063] 该油泥混合该冲溶清洗物载体的流体(下称(原液))并被带出该待处理油槽92后,可流入该连接管41的输入端,经该进料管42和该过滤器11输入该筒槽1的原液室S1。续利用该第一加压泵3a将该原液室S1的流体,原液和第一阶段澄清液(说明于下一段),抽送至该第一旋流器2a以进行第一阶段的分离处理。如此,该第一旋流器2a内比重相对大的流体会下沉至比重相对小的流体下方,且该比重相对大的流体(约占该原液的25%,视该第一旋流器2a的排放口21而定)可经该第一旋流器2a的排放口21流入该第二处理液室S22中。
[0064] 另一方面,该第一旋流器2a内比重相对小的流体(约占该原液的75%),因已经过该第一旋流器2a的分离处理,其比重会低于该原液且杂质减少,故称“第一阶段澄清液”。该第一阶段澄清液将由该第一旋流器2a所连接的回流管44排放至该三通阀441,当该传感器14侦测到该原液室S1中的液位高度不足(该原液的进料不足)时,该三通阀441可以使该第一阶段澄清液流回该原液室S1,用作补充该原液室S1的冲溶清洗物载体;相对地,当该传感器14侦测到该原液室S1中的液位高度够高时,该三通阀441则可以使该第一阶段澄清液流入该第一处理液室S21,再经由该排放管43流入该连接管41,往该连接管41的输出端排放。
[0065] 再利用该第二加压泵3b将该第二处理液室S22中的流体,已经过第一阶段分离但尚存有部分油泥的原液、补充的第二阶段澄清液(说明于本段倒数第四行)及补充的第三阶段澄清液(说明于下一段),抽送至该第二旋流器2b以进行第二阶段的分离处理。其中,该第二旋流器2b内比重相对大的流体会下沉至比重相对小的流体下方,且该比重相对大的流体(由于该第二旋流器2b的二个排放口21的口径较该第一旋流器2a的排放口21细小,故约占前述混合液的20%)可经该第二旋流器2b的二个排放口21流入该第三处理液室S23中。该比重相对小的流体(约占前述混合液的80%)因已经过该第二旋流器2b的分离处理,其比重会低于该第一阶段澄清液及该原液且杂质减少,故称“第二阶段澄清液”。且该第二阶段澄清液有一部分会回流入该第二处理液室S22,用作补充该第二处理液室S22的冲溶清洗物载体;该第二阶段澄清液的另一部分则会回流入该原液室S1,用作补充该原液室S1的冲溶清洗物载体。
[0066] 再利用该第三加压泵3c将该第三处理液室S23中的流体,已经过第一、第二阶段分离但尚存有部分油泥的原液、补充的第四阶段澄清液(说明于下一段),抽送至口径较细小的第三旋流器2c以进行第三阶段的分离处理。其中,该第三旋流器2c内比重相对大的流体会下沉至比重相对小的流体下方,且该比重相对大的流体(视该第三旋流器2c的排放口21而定,由于本实施例的第三旋流器2c的排放口21的口径与该第二旋流器2b的各该排放口21的口径相当,故同约占前述混合液的20%)可经该第三旋流器2c的排放口21流入该第四处理液室S24中。该比重相对小的流体(约占已经过第一~第三阶段分离的全部混合液的80%)因已经过该第三旋流器2c的分离处理,其比重会低于该第一阶段澄清液、该第二阶段澄清液及该原液且杂质减少,故称“第三阶段澄清液”。且该第三阶段澄清液也可以回流入该第二处理液室S22,用作补充该第二处理液室S22的冲溶清洗物载体。
[0067] 再利用该第四加压泵3d将该第四处理液室S24中的流体抽送至该固液分离机6,以进行第四阶段的分离处理,使固、液分离;分离后的固体(泥土)可由该固液分离机6的底部落下,且分离后的液体即为前述的“第四阶段澄清液”。续以该输液管47将该第四阶段澄清液输送至该集液槽7,在正常状态下,该集液槽7内部的第四阶段澄清液可经由所连接的回流管44回流入该第三处理液室S23,用作补充该第三处理液室S23的冲溶清洗物载体。当该传感器71检测该集液槽7中的液位高度不足时,则关闭该回流管44上的开关阀442,以暂停将该第四阶段澄清液输入该第三处理液室S23。
[0068] 经上述各阶段的分离处理后,该待处理油槽92内的油泥中的固态物质可被分离出来,可从该固液分离机6处收集或是暂存于该第四处理液室S24(在未设固液分离机6的实施例中)。而该第一至第四阶段澄清液则可流入该第一处理液室S21,再经由该排放管43流向该连接管41的输出端,以输入该循环暂存槽93。另借由该第二泵浦96b抽出该循环暂存槽93中的澄清液,经该输送管94c通过该逆止阀95g及该开关阀95c,以输送该原油槽91储存,且可供炼制处理。如此反复循环多次,可经由该检查阀95d确认是否完全清除该待处理油槽92内部的油泥。
[0069] 综上所述,将本发明的多阶段循环分离设备应用于无人进入油槽的清理作业时,由于可将该待处理油槽92内的油泥中的固态物质分离出来,而不会将油泥中的固态物质带回该原油槽91,故不会有油泥愈积愈多的情况。并且,由于本发明的多阶段循环分离设备是利用多阶段分离后比重相对小且干净的澄清液作为补充冲溶清洗物载体,故该管路模块4及该数个加压泵3也不会因为长期循环输送含有悬浮杂质的原液而易毁损或故障,同时也不会有因含有悬浮杂质而影响工期及导致品质管制不佳等情况。
[0070] 此外,前述的处理作业都是在本发明的多阶段循环分离设备内部进行,不会造成被处理物的逸散,不会有污染环境的险,对于操作人员和施工也比较安全。又,该多阶段循环分离设备的构造简单,有助降低设备成本,且体积虽小却能不间断循环处理,处理量大,非常理想。
[0071] 需要特别说明的是,本发明的多阶段循环分离设备除了可以处理上述无人进入油槽内的油槽内油泥清理外,还可以用于如废弃物资源回收的分离处理,有价贵金属、矿场开采的矿砂分离处理,化工炼制的将混合物中的杂质分离出来以提高其纯度的提纯处理等应用,用途十分广泛。另一方面,由于该控制器和其他未叙述的与该控制器电性连接的检测仪表、微动开关等都属于一般技艺,并非属于本发明的特征所在,故均未予以详述,其是本发明所属技术领域中的普通一般技术人员所能理解的。
[0072] 上述较佳实施例是用于揭示本发明,然而其并非用以限定本发明,任何熟悉此领域的一般技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内,相对上述实施例进行各种更动与修改均属本发明所保护的技术范畴,因此本发明的保护范围应当包含后附的权利要求书所记载的文义及均等范围内的所有变型。
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