[發明專利]一種固化罐廢氣氣液固兩級三相分離裝置及方法

在審

• 申請號: 202110400260.8
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113274806A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 胡建文;胡子木;李肇民
• 申請（專利權）人: 成都潤封電碳有限公司
• 主分類號: B01D36/00
• 分類號: B01D36/00
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 郭清秀

一種固化罐廢氣氣液固三相兩級分離裝置，連接于固化罐底部的廢氣出口和排氣閥之間，分離裝置主管道中的氣液分離板對廢氣進行一級液相分離，被分離的液相在慣性分離和重力沉降的共同作用下落入分離主管道下部的集液倉；微孔碳過濾段對廢氣進行二級氣固分離，被分離的固體在過濾分離和重力沉降的共同作用下落入分離主管道下部的固相倉。合理匹配氣液分離板仰角的大小、氣液分離板與管道上部的氣口面積、微孔碳過濾段柱狀長度、氣孔率和孔徑可以形成不同分離能力的氣液固三相兩級分離裝置系列，實現對不同容量的固化罐廢氣的氣液固三相兩級分離。固化罐在高溫加壓下固化材料產生的廢氣經氣液固三相兩級分離裝置伐分離，確保了氣體不對排氣閥和管道產生顆粒磨損和液體腐蝕。

技術領域

本發明涉及一種固化罐廢氣氣液固兩級三相分離裝置及方法。

背景技術

機械用碳石墨材料在現代裝備制造中應用十分廣泛，無機材料與有機樹脂、固體有機材料與液態有機樹脂，多孔碳材料等通過浸漬、固化、焙燒等工藝生產復合材料以提升材料的品質性能，拓寬材料的應用領域。制備這類復合材料的浸漬、固化、焙燒工藝需要在固化罐、燒結爐或其他高溫高壓氣體容器中進行，制備過程中產生的廢氣通常為氣液固三相混合的有害物質，需要經過分離、凈化處理，不能直接排放污染環境。浸漬、固化和焙燒的材料、工藝條件不同廢氣中氣液固三相混合氣體組分比例、各相物性差異很大，分離難度、分離方法和分離裝置都有很大差別。

中國專利CN111495040 A公布了一種水平管道式氣液分離裝置和方法，該發明利用主路管旋流裝置生成液膜和氣芯，復雜的集液腔收集液膜，集液腔中的中間隔板引導液膜在繞行中繼續分離液膜中的氣體，液體在重力作用下匯集于集液腔下部并流出；適用于流速較高，能驅動主路管旋流裝置旋轉并產生液膜和氣芯兩種流型的氣液分離，集液腔收集液體是該發明的主要功能，分離器體積大，結構復雜，僅適用于液相組分占比較高的液氣兩相流體的分離，而且分離液相后的氣體仍帶有極少量液滴從氣相出口管排出。該發明也屬于不含固相的氣液兩相流的一級分離且氣體中的液相并未實現完全分離。

美國專利US7381235提出兩種實例結構的氣液分離裝置。第一個實例結構是在旋流器下游直管段繞管壁螺旋開出取液口，其螺旋方向與旋流器葉片方向相反；第二個實例結構是在下游直管段沿管道軸向開多個條形取液口，分布于管道圓周上。該專利提出了非圓孔式的取液口結構，減小了液膜流動阻力，提高了分離效率。美國專利US7835483B2在此基礎上進一步改進了取液口結構，其在直管壁面增加了螺旋斜取液口數量(多條螺旋取液口繞管均勻分布)，并且取液口下游還結合了縮管結構，形成氣液兩相多級分離，進一步提高了分離器的效率以及適用氣速范圍。該發明結構復雜，屬于不含固相的氣液兩相流的多級分離，但氣體中的液相也不能實現完全分離。

發明內容

技術問題：本發明的目的是解決固化罐廢氣排放產生的環保難題，有機材料固化工序產生的廢氣通常是氣液固三相混合體，廢氣中的液相會腐蝕廢氣排放系統管路、閘閥和設備，因此，要求氣體中的液相必須完全分離。廢氣中的固相會磨損廢氣排放系統管路、閘閥和設備，污染周圍環境，甚至將排氣閥堵死，致廢氣排放系統不能正常工作，因此，必須對固化罐廢氣中所含三相廢物進行完全分離，以便對其分別進行符合國家環保要求的后續處理；增加本發明固化罐廢氣氣液固三相兩級分離裝置可以實現氣液分流和固相過濾，保障廢氣排放系統正常工作，延長廢氣排放系統管路、閘閥和設備壽命。

技術方案：本發明的一種固化罐廢氣氣液固三相兩級分離裝置，包括由氣液分離板實現的氣液分流和由氣液分離板與微孔碳過濾段共同實現的氣固分離。

有益效果：本發明的一種固化罐廢氣氣液固三相兩級分離裝置分兩級完成固化罐廢氣的氣液分流和氣固分離。確保經過該分離裝置的固化罐廢氣不對排放系統管路、閘閥和設備產生顆粒磨損和液體腐蝕。

附圖說明

附圖1是本發明的一種固化罐廢氣氣液固兩級三相分離裝置結構示意圖。

圖中：1-分離裝置主管道；2-氣液分離板；3-微孔碳過濾段；4-集液倉；5-連接螺栓； 6-固化罐；7-排氣閥；8-氣液分離板仰角；9-氣口；10-氣液固混合廢氣；11-液體；12-氣體； 13-固相倉。