[實用新型]具有離心分離功能的新型噴霧造粒分離塔

無效

• 申請號: 200820140204.5
• 申請日: 2008-10-15
• 公開（公告）號: CN201320462Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 王娟;毛羽;王江云
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B01J2/04
• 分類號: B01J2/04;B01D45/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明屬于化工分離工程機械設備，特別是涉及一種利用離心分離原理的具有較高分離效率的噴霧造粒塔，可以應用于重油梯級分離工藝中瀝青殘渣的噴霧造粒及分離過程，在實現造粒的同時，對溶劑與顆粒進行高效分離，也可以用于其他噴霧造粒領域。由于造粒塔本身具有較高的分離性能，可以減輕后續分離過程的顆粒負荷和能耗。

背景技術

在重油梯級分離工藝中，高溫高壓下的液體溶劑和瀝青顆粒的混合物在噴口處快速噴出，實現瀝青和膠質的噴霧造粒，溶劑隨后氣化，從而形成氣(汽化溶劑)固(固態瀝青膠質顆粒)混合物。常規的噴霧造粒技術在噴霧造粒過程中，利用重力沉降原理進行氣相和顆粒相的分離，造粒塔的體積較大，分離效率較低，在造粒塔的下游還需要配備專門的一級或多級分離裝置，對氣相和顆粒相混和物進行分離，增加了裝置整體的建設成本、運行成本、安裝空間和能耗。尤其當噴霧造粒的氣相是萃取過程中昂貴的溶劑(如重油梯級分離工藝中的戊烷)汽化形成的，則必須對溶劑與顆粒進行高效分離，以便回收溶劑重復利用。分離過程的環節越多、過程越復雜，溶劑的損失越多。如果造粒塔本身具有較高的氣固分離功能，對于整個過程是有利的。

發明內容

為了克服現有的噴霧造粒塔本身分離效率較低的局限性，降低下游單獨配備的分離裝置的分離要求，本發明提出一種新型的造粒塔結構。該造粒塔結構簡單，在塔內利用沉降分離和離心分離的原理，可以提高造粒過程中對固體顆粒的分離能力，大幅度減小造粒塔的尺寸和體積。這種新的造粒塔兼有噴霧造粒和分離功能，在不增加任何能耗的條件下，在造粒的同時實現溶劑與新造顆粒的較高效率的分離，有效地降低了塔頂出口氣相溶劑中顆粒的濃度，減少了下游分離過程的壓力，簡化下游的分離過程，降低分離過程的能耗，裝置整體的建設成本和安裝空間也大大降低。

本發明解決這個技術問題所采用的技術方案是：在噴霧造粒塔內，設計了新型的噴霧造粒噴嘴進料系統，通過對噴霧系統的噴射角度的設計，在噴霧造粒的同時，在造粒塔內形成旋轉流場，在離心力的作用下，顆粒與氣相分離，顆粒本身具有向下的速度分量，同時在重力作用下，向下運動，在下部出口排出造粒塔，而溶劑則從造粒塔上部的引出管引出造粒塔，這樣在實現造粒的同時達到較高的分離的效果。由于離心分離具有較高的分離效率，未增加復雜的內構件，裝置整體的體積和高度也較小，并且可以簡化下游的氣固分離過程，整套裝置的建設和運行費用較低。

本實用新型包括，一種噴霧造粒分離塔，該分離塔的主體結構由上至下主要包含有：造粒塔塔體，噴霧造粒噴嘴系統、下排料罐三部分。

所述的噴霧造粒分離塔中，造粒塔塔體可以由分離沉降段(3)、錐段(4)、過渡段(5)所組成；分離沉降段(3)的直徑為D，高度為H1；錐段(4)的上口直徑為D，下口直徑為D1，高度為H2；過渡段直徑D1，高度為H3；其中，H1的變化范圍為0.3D～5D，D1的變化范圍為0.1D～1D，H2的變化范圍為0.5D～5D，H3的變化范圍為0.1D～2D。

所述的噴霧造粒分離塔中，噴霧造粒噴嘴系統由一個分布器總管與四個分布器支管連接所組成，各個分布器支管呈對稱分布，分布器總管安裝在造粒塔內部距離頂部為L1的位置，分布器支管出口位于同一圓周D2上，出口的射流方向與豎直方向成一定的角度α，與對稱兩支管出口連線成一定的角度β，用來形成帶有切向速度的旋轉流場，并且該角度可被調節以實現不同的分離效率；其中，L1的變化范圍為0.1D-2D，D2的變化范圍為0.1D～0.8D，α的變化范圍為1°～120°，β的變化范圍為1°～120°。

所述的噴霧造粒分離塔中，下排料罐可以由直徑為D3、高度為H4的圓柱形筒體和上口直徑為D3、下口直徑為D4、高度為H5的錐段組成；其中，D3的變化范圍為0.3D～2D，H4的變化范圍為0.3D～5D，D4的變化范圍為0.1D～0.5D。

附圖說明

圖1是本實用新型的噴霧造粒塔主體圖。

圖2是本實用新型的噴霧造粒塔噴霧噴嘴系統示意圖(主視圖)。

圖3是本實用新型的噴霧造粒塔噴霧噴嘴系統示意圖(俯視圖)。

圖1中，1.液固混合物進料管，2.噴霧造粒噴嘴系統，3.分離沉降段，4.錐段，5.過渡段，6.下排料罐，7.固相排料口，8.氣相排出口。

具體實施方式

圖1示出一種噴霧造粒分離塔，該分離塔的主體結構由上至下主要包含有：造粒塔塔體，噴霧造粒噴嘴系統、下排料罐三部分。