[發(fā)明專利]從包含液滴的原料氣流中分離液滴的離心式液滴分離器

有效

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• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102725069A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: J·哈爾帕普;A·伯德;E·海爾曼;M·林森布勒;B·薩克微;M·皮爾茨;M·莫特勒;M·W·邁爾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B04C5/04
• 分類號: B04C5/04;B04C5/181
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 高美艷;吳鵬

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于從包含液滴的原料氣流中分離液滴的離心式液滴分離器。

背景技術

離心式液滴分離器(也稱為旋風分離器)在處理技術中是已知的并且用于例如從包含液滴的氣流中分離液滴。離心式液滴分離器(旋風分離器)是具有大致豎直的旋轉軸線的旋轉對稱設備，通常是大部分為圓柱形的設備。通過沿切向供給待分離的液/氣兩相混合物，沿設備的內(nèi)壁在混合物上施加螺旋運動，混合物組分在離心力作用下作為密度的函數(shù)分離。較重的液滴在離心式液滴分離器的內(nèi)壁處從氣體中分離出來，收集在設備的下部區(qū)域，并從排出裝置排出。

在離心式液滴分離器中，平均直徑≥5μm的液滴優(yōu)選以50％的可能性分離出，平均直徑≥12μm的液滴以99％的可能性分離出。

在粘性的和/或粘的液體和/或包含易于結殼的固體的液體的情況下，可能出現(xiàn)這樣的問題，即，液滴或固體殼沉積在設備的內(nèi)壁上，而不從排出裝置流出，從而形成污垢并使分離變差，最終導致設備溢流。

還已知另一些用于從低液體含量氣流中分離液滴的設備，這些設備基于慣性力分離平均直徑＞5μm的液滴。具有如上尺寸的液滴不能跟隨氣流的突然轉向，撞到障礙物上，在某些情況下，在與其它液滴結合后，從氣流(處理氣體)中流出。遵循上述原理進行液體分離的設備是例如多層薄板分離器、旋液分離器或者絲網(wǎng)。然而，在這些設備中，沉積物可能形成殼，從而不能在長時間段內(nèi)實現(xiàn)持續(xù)高程度的分離，因為用于分離的相關元件在很短的時間內(nèi)由于沉積物而失效或阻塞。

通常，通過借助噴嘴噴射清洗液體，對這些設備進行非連續(xù)或連續(xù)的清洗。然而，并不總能保證成功的清洗，因為固體藏在受保護的區(qū)域內(nèi)，例如層狀分離器的收集槽中或者在絲網(wǎng)中，因此通常不能被去除。另外，清洗液體必須分散在氣流中，并必須從其中再分離出來。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是，提供一種不具有以上缺點的用于分離液/氣混合物的離心式液滴分離器。

該目的由用于從包含液滴的原料氣流中分離液滴的離心式液滴分離器實現(xiàn)，該離心式液滴分離器具有豎直縱向軸線和圓形橫截面，該離心式液滴分離器具有外殼和在該外殼的上端和下端的罩蓋，該離心式液滴分離器還具有在外殼上的用于包含液滴的原料氣流的切向供給裝置、在下罩蓋的區(qū)域內(nèi)的用于在離心式液滴分離器中分離出的液體的排出裝置以及在上罩蓋的區(qū)域內(nèi)的用于在離心式液滴分離器中凈化后的氣流的氣體排出裝置，其中，兩個、三個或更多個對稱地布置在上罩蓋的圓周上的用于沿切向供給清洗液體的進入孔設置成與供給包含液滴的原料氣流的方向相同。

清洗液體優(yōu)選在邊緣上流動，以便壁被清洗液體完全浸濕。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在操作過程中在離心式液滴分離器的上端沿與包含液滴的待分離原料氣流的供給方向相同的方向引入清洗液體，即使是高粘性的和/或粘性的和/或包含一種或多種固體的液體，也可以不受阻礙地流動，并且可以基本上或者完全防止液體——尤其是高粘性和/或粘性液體——在離心式液滴分離器的內(nèi)壁上沉積。根據(jù)本發(fā)明，通過沿切向引入清洗液體并因此將清洗液體引入到設備的內(nèi)壁上，清洗液體直接進入液體從待分離的混合物中分離出的區(qū)域，并且不需要首先從混合物中排出。因為壁被完全浸濕，從而避免了在壁上有干的地方并因此防止了形成殼，這提高了效率，并降低了總的能量消耗。

所使用的清洗液體優(yōu)選是可以從原料氣流中分離出的液體中容易地被再次去除的液體，更優(yōu)選是與所述液體不發(fā)生化學反應的液體。

所使用的清洗液體也可以是從原料氣體中分離出的液體的溶劑或者與從原料氣流中分離的液體相同的液體。

清洗液體可添加或者不添加添加劑使用。

也可以利用清洗液體進行反應、化學吸附或者物理吸附。

所使用的清洗液體優(yōu)選是水。

用于清洗液體的進入孔可以具有圓形橫截面。在優(yōu)選實施例中，用于清洗液體的進入孔構造成具有矩形橫截面。

在優(yōu)選實施例中，下罩蓋以截頭圓錐的形式朝向出口裝置變窄。這種幾何結構利于分離出的液體的流出。

截頭圓錐的陡峭度應該選擇成使得流體可自由流出，即，在液體粘性較高的情況下，選擇較大的陡峭度。例如，在高粘性液體的情況下，例如，具有蜜的粘度，該截頭圓錐非常陡峭。對于容易流動的、粘性如水的物質(zhì)，不需要錐度。為了去除這樣的液體，下罩蓋可以是平的或者構造成為盤狀端部。