[發(fā)明專利]一種氣體脫液方法及設備

在審

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• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN105080223A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 劉英聚
• 申請（專利權）人: 劉英聚
• 主分類號: B01D45/16
• 分類號: B01D45/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于氣液分離、環(huán)境保護、過程裝備技術領域，特別涉及一種氣體脫液方法及設備。

背景技術

工業(yè)過程經(jīng)常有氣體脫液要求，比如天然氣輸送過程，當天然氣溫度降低后會有少量液滴出現(xiàn)，需要將液滴分離出來并排出；又如諸多工業(yè)過程工藝氣冷卻后需進行氣液分離，并要求氣體帶液盡量少；再如產汽系統(tǒng)也需要汽水分離，并且飽和蒸汽干度也有要求；上述氣體脫液過程都要求低壓降，以減少動力消耗。目前工藝過程、產汽系統(tǒng)普遍采用自然沉降(或設置絲網(wǎng)捕集)方式氣體脫液，自然沉降的優(yōu)點是簡單、壓降低，不足是效率低、設備體積大。在裝置擴能或工況變化氣體流量增加，使氣體流量超過原有設備能力，導致氣體帶液嚴重而影響生產，通常采取更換體積更大的設備或工程費用高或因空間有限使工程陷入困境。專利ZL201110436864.4提出采用“旋風分離器”的方法進行氣液分離，旋風分離器常用于氣固分離，然而氣液分離與氣固分離不同，旋風分離器內部的線速高、分離路徑長、氣體流動狀況復雜，存在氣流對液滴剪切現(xiàn)象會使液滴粉碎成直徑更小的液滴，氣液分離效果不佳、甚至增加了進一步分離的難度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種氣體脫液方法，在保持過程低壓降的同時，縮短分離路徑、避免液滴粉碎成直徑更小的液滴、提高氣液分離效率。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的方法是：包括氣體進入、氣液分離、氣體排出及液體排出，其特征是：含液氣體在上部進入，中間設計若干扁片螺旋分離空間的螺旋離心氣液分離設施，凈化氣體在下部排出，并在下部設置集液、排液。

進一步，還可以設計預氣體脫液設施。

一種氣體脫液設備，包括設備殼體、氣體進口、氣體出口、螺旋氣液分離元件；設備殼體是立式圓筒結構，氣體進口在上端、氣體出口在下端，在設備殼體內設置螺旋氣液分離元件，包括螺旋組片、中心支承桿、收液槽，螺旋組片內邊軸向環(huán)繞中心支承桿、外邊與設備殼體連接，收液槽套在氣體出口外側并與設備殼體下端連接，收液槽設有排液管。

進一步，螺旋組片繞中心支承桿0.5～3周；還可以設置副螺旋組片，其外邊與設備殼體連接，內邊與螺旋組片搭接。

進一步，還可以在螺旋組片的上方設置預分離設施，是帶中心進料管的旋流式，包括1根中心進料管、2～6根矩形截面彎管，中心進料管上端與氣體進口連接，下部管壁與矩形截面彎管一端水平連接；或是切線進料粗旋風式；或是旋流葉片式。

進一步，還可以多臺氣體脫液設備安裝在一個總殼體內部。

本發(fā)明創(chuàng)新點和積極效果：

本發(fā)明創(chuàng)新點是：1、含液氣體在上部進入，中間設計若干扁片螺旋分離空間的螺旋離心氣液分離設施，凈化氣體在下部排出，并在下部設置集液、排液。2、立式圓筒式設備殼體內設置螺旋氣液分離元件，包括螺旋組片、中心支承桿、收液槽，螺旋組片內邊軸向環(huán)繞中心支承桿、外邊與設備殼體連接，收液槽套在氣體出口外側并與設備殼體下端連接，收液槽設有排液管。3、設置預分離設施。

本發(fā)明積極效果是：氣體在螺旋組片間隙軸向螺旋流動，液滴在離心力作用下徑向移動，液滴被螺旋組片壁捕獲并靠重力沿壁向下流動，氣液分離行程短、液體排出與氣體流向相同，氣流對液滴的剪切力大幅度降低，避免了液滴粉碎，從而提高氣體脫液效率。預分離設施可以脫出操作波動時臨時帶出的大量液體，保證設備脫液效果。

附圖說明

圖1是一種氣體脫液方法及設備示意圖。

1-中心支承桿，2-螺旋組片，3-脫液分離段殼體，4-收液槽，5-氣體出口，6-氣體進口，7-中心進料管，8-矩形截面彎管，9-預分離段殼體，10-上排液管，11-下排液管。

圖2是一種氣體脫液方法及設備脫液分離段俯視圖。

1-中心支承桿，2-螺旋組片，3-脫液分離段殼體，12-副螺旋組片。

具體實施方式

見圖1、圖2，預分離段殼體9布置在上部，內部設有中心進料管7；中心進料管7下部與2～6根矩形截面彎管8一端水平連接，上端與氣體進口6連接。脫液分離段殼體3布置在下部，其上部與預分離段殼體9下部連接，其下部與收液槽4及氣體出口5連接。脫液分離段殼體3內設有中心支承桿1，中心支承桿1外側有螺旋組片2、副螺旋組片12環(huán)繞，預分離段殼體9、收液槽4下部設有上排液管10、下排液管11。

參見圖1、圖2，含液工藝氣體或含水蒸汽從氣體進口6進入，然后經(jīng)中心進料管7進入矩形截面彎管8，經(jīng)矩形截面彎管8出口流出后在預分離段殼體9內旋轉流動，對含液工藝氣體或含水蒸汽進行預分離，預分離出的液體經(jīng)上排液管10排出。經(jīng)預分離的工藝氣體或水蒸汽進入脫液分離段，使工藝氣體或水蒸汽在螺旋組片2、副螺旋組片12間隙軸向螺旋流動，液滴在離心力作用下徑向移動，液滴被螺旋組片壁捕獲并靠重力沿壁向下流動，最后落入收液槽4中經(jīng)下排液管11排出，凈化氣體或水蒸汽從氣體出口5向下排出。