聚结分离器是利用物理方法实现油水分离的重要设备,从流动特性和分离特性方面考虑,在全面测定聚结分离器油滴的相对浓度分布、分离效率及粒级效率的同时,对分离器各个结构前后油滴的浮升规律进行深入分析,优化出效果较好的内部构件,提高了分离效率。通过对入口构件、分液构件、聚结构件及稳流构件的实验研究,结果表明:油水混合物进入聚结分离器时,湍流度程度较大,入口构件能够很好的起到消能和预分离作用,下部进液方式效果尤为明显,采用孔板式分液板能够进一步起到稳定流体的作用,保证流体在层流作用下进入主分离区,聚结板组对油滴具有很好的分离效果,便于油滴的上浮分离,刮油板的阻碍作用形成涡旋流,导致返混现象。同时,对斜板及波纹板板聚结材料的结构参数进行优化,研究发现:板长、板间距和板倾角存在最佳范围;波纹板填料提供了交错的流体通道,增加了聚结面积,使得油滴的碰撞聚并机会明显增加,提高了油水分离效果。当油滴的粒径小于15μm时,单纯依靠重力分离很难实现油滴的上浮分离。此外,在塞流模型假设条件下对油滴的终端上浮速度进行推导,得出了粒级效率模型,从分离温度、设备的流动性及破乳剂等措施进行改进,达到提高分离性能的目的,为进一步开发高效聚结分离器提供依据。