[實用新型]一種大型氣液分離器

有效

• 申請號: 201420437750.0
• 申請日: 2014-08-05
• 公開（公告）號: CN204107250U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 黃曉衛;劉德禮;黃曉軍;孟祥林;馬雙;黃毅忱;勞家仁
• 申請（專利權）人: 上海卓旋化工科技有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及化學工程非均相分離設備，具體涉及一種大型氣液分離器。

背景技術

氣液分離是一種重要的化工單元操作，可實現物料的回收、目標物質的提純等。在化工、冶金、能源和環保等行業的生產或工藝過程中，需要將氣液兩相混合物加以分離的情況。通常采用適當的分離方法與設備并消耗一定的物料或能量才能達到目的。氣液分離基本的分離方法有重力沉降、碰撞分離、離心分離、文丘里氣液分離、靜電分離等，分別適用于不同的粒徑范圍。采用不同的分離原理，氣液分離器的結構繁多且性能有較大差異，包括無分流式慣性分離器、絲網氣液分離器、分液罐分離器、雙相渦輪分離器、重力沉降分離器、平行蛇管分離器、旋流分離器、離心力分離器、螺旋分離器、破沫網和高效氣液聚結器等形式。

氣液分離器是重整裂化和加氫裂化裝置中的一個重要設備，它在工藝流程中的作用是通過重整裂化和加氫裂化除去循環氫氣體中的含硫液滴等雜質，保證循環氫氨液洗滌脫H₂S塔的正常操作、減少其操作負荷以及保護加氫裝置的心臟設備——循環氫壓縮機。再例如：醋酸裝置火炬單元中火炬氣進入火炬頭之前先通過氣液分離器，使氣液完全分離，以防止火炬氣中夾帶液滴。

隨著裝置朝大型化方向發展，在化工、天然氣和環保等行業需要將運行壓力0.1～10.0MPa的含液氣體凈化，有時要求單臺設備的處理氣量大于30000m³/h(操作態)，而且氣體含液量很高(有時會超過每小時數百噸)，就目前的技術來看，旋風分離器仍是上述苛刻工況要求下的首選。旋風分離器是利用氣態非均一系，在作高速旋轉時所產生的離心力，將液滴從氣流中分離出來的一種分離設備。由于液滴顆粒所受的離心力遠遠大于重力和慣性力，所以旋風分離器能經濟地分離的最小液滴粒徑可達到小于5μm。此外，旋風分離器結構比較簡單，操作、維護方便，性能穩定，又不受氣體的濃度、溫度、物性等限制，且造價較低，所以已廣泛地應用于各個工業生產中。

對于帶壓氣體、大處理氣量、要求阻力低且需分離效率高的氣體含液工況條件，通常多種分離原理的組合方式。例如中國專利CN2609665Y，公開了一種帶整流式折板的大型氣液分離器，該設備主要用于天然氣的分離，是進氣管與筒體正交時的一種整流式折板，它包括一個圓管形折板殼，其內焊有整流板，折板殼一端與分離器筒體內壁焊接，另一端由端板封閉，在折板殼圓周上開一個矩形孔。氣流與端板碰撞，轉90°后，從整流板、矩形孔沿切線方向進入筒體。從旋風式排氣管圓周上的孔分流出的氣流經分流管、分流管噴頭的大頭噴出，其方向與經整流式折板的氣流旋轉方向相反。這種結構對帶壓氣體、大處理氣量沒有問題，但整流式折板主要原理是靠慣性碰撞，其分離效率不高且通常分離器具有較高的運行阻力。例如中國專利CN200981027Y，公開了一種雙偏心多管旋流高效分離器，該分離器設兩個與罐體相切的進料口，旋流管內心管的管心偏離旋流管的管心。由于采用雙切向進料口和偏心的旋流管結構，保證了進料分配腔內流體處于旋流狀態，各旋流管進料量均衡，提高了旋流管的分離效率,旋流管的大長徑比，增大了旋流的旋停時間，進一部提高了分離效率。但很顯然該分離器不適用于較大處理氣量，由于需要布置數量眾多的旋流管，勢必造成分離器直徑過于龐大，同時該分離器未考慮多個旋流管底部的串氣返混問題，因此分離效率會受影響。例如中國專利CN102489101A，公開了一種氣液分離器，該氣液分離器殼體內部空間自下而上分成集液區、旋分器排液尾氣聚結區、旋流分離區、升氣管分離區和升氣管排氣尾液聚結區，一級分離采用旋流分離，二級分離采用升氣管彈射分離或渦流分離，三級分離采用破沫網對氣體進一步凈化，實現氣液分離。同樣該分離器因需要布置數量眾多的旋流管也不適用于較大處理氣量，同時該分離器也未考慮多個旋流管底部的串氣返混問題，此外該分離器設置的第一及第二兩個回流管也不合理，相當于對旋流管產生短路作用，因此其分離效率不高。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠實現對氣液混合物進行連續分離，集成了重力沉降分離、多管旋風分離及聚結分離等三重分離效應，氣液混合物分離效果好、連續分離性能好，尤其適用于帶壓氣體、處理氣量大、要求阻力低且需分離效率高的工況條件的大型氣液分離器。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：