【技術實現步驟摘要】
本技術涉及化學工程非均相分離，特別涉及氣液分離，具體是指一種立管型帶壓高效氣液分離器。
技術介紹
1、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，會遇到需要將氣液兩相混合物加以分離的情況，通常可以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。氣液分離常用的“機械分離方法”主要有重力沉降、碰撞分離、離心分離、文丘里氣液分離、聚結分離等，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、離心力分離器和螺旋分離器、破沫網和高效氣液聚結器等等型式。
2、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)，同時氣體含液量很高(有時會超過每小時數百噸)。就目前的技術來看，離心式分離器(旋風分離器或旋流分離器)仍是上述苛刻工況要求下的首選。離心式分離器是利用氣態
3、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，通常采用多種機械分離原理的組合方式。例如中國技術專利cn200981028y，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。例如中國專利技術專利cn114570118b，公開了一種多級多段分離作用協同集成的管式氣液分離器，涉及陸上或海上油田油氣集輸處理設備
，該專利技術提供的多級多段分離作用協同集成的管式氣液分離器，主要通過兩次氣液旋流分離和一次氣液重力沉降分離的協同集成，在管式分離空間內對氣液混合物實施多次梯級分離。該專利技術雖然具有結構較為簡單和分離效率較高等優點，但對于氣體壓力較高、氣量較大工況適應性不強，同時其結構仍然較為復雜。
4、因此，希望提供一種帶壓高效氣液分離器，其能夠適用于帶壓氣體、大處理氣量、要求運行阻力低且需要分離效率高的工況場合。
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術中的缺點，本技術的一個目的在于提供一種立管型帶壓高效氣液分離器，其能夠適用于帶壓氣體、大處理氣量、要求運行阻力低且需要分離效率高的工況場合，適于大規模推廣應用。
2、本技術的另一個目的在于提供一種立管型帶壓高效氣液分離器，其設計巧妙，結構簡潔，成本低廉且安全性能高，適于大規模推廣應用。
3、為達到以上目的，本技術提供一種立管型帶壓高效氣液分離器，其特點是，包括氣體進口、靜態混合段組件、進口分離段組件、氣體出口段組件、儲液罐和氣體出口，其中：
4、所述靜態混合段組件包括前置豎管和靜態混合器，所述靜態混合器豎向設置在所述前置豎管中，所述氣體進口設置在所述前置豎管的上端上；
5、所述進口分離段組件包括分離豎管、旋流器和錐形喇叭口，所述錐形喇叭口豎向設置，所述錐形喇叭口的上端小于所述錐形喇叭口的下端，所述旋流器豎向設置在所述分離豎管的上部中，所述分離豎管的下端設置在所述的錐形喇叭口的上端上，所述前置豎管的下端設置在所述分離豎管的上端上；
6、所述氣體出口段組件包括收縮管、出口錐體、擴大管和止旋組件，所述收縮管、所述出口錐體和所述擴大管均豎向設置，所述出口錐體的上端小于所述出口錐體的下端，所述收縮管的下端設置在所述的出口錐體的上端上，所述的出口錐體的下端設置在所述擴大管的上端上，所述止旋組件包括多片止旋葉片，所述止旋葉片沿所述收縮管的徑向設置并位于所述收縮管的中下部外且連接所述的收縮管的中下部，多片所述止旋葉片水平環繞所述的收縮管的中下部設置并相互間隔設置；
7、所述儲液罐豎向設置，所述儲液罐的側壁的底部設置有排液口，所述分離豎管豎向插接在所述儲液罐的頂部中，所述擴大管豎向插接在所述儲液罐的底部中，所述出口錐體豎向穿設所述的分離豎管的下端和所述的錐形喇叭口的上端，所述收縮管和所述止旋組件均位于所述分離豎管中且均位于所述旋流器的下方，所述的擴大管的上端位于所述錐形喇叭口中，所述擴大管的下端位于所述的儲液罐的底部下并設置在所述氣體出口上，所述前置豎管、所述分離豎管、所述錐形喇叭口、所述收縮管、所述出口錐體和所述擴大管均同軸線設置，所述前置豎管的管道內徑、所述分離豎管的管道內徑和所述擴大管的管道內徑均相同。
8、較佳地，所述靜態混合器包括上多孔固定板、混合元件和下多孔固定板，所述上多孔固定板和所述下多孔固定板均水平設置并上下相互間隔設置，所述混合元件豎向設置并位于所述上多孔固定板和所述下多孔固定板之間且分別連接所述上多孔固定板和所述下多孔固定板，所述上多孔固定板、所述混合元件和所述下多孔固定板均位于所述前置豎管中并均連接所述前置豎管的內側壁。
9、更佳地，所述混合元件的長度u和所述前置豎管的管道內徑d1的比值u/d1為3～6。
10、較佳地，所述錐形喇叭口的錐角α1為30°～65°，所述分離豎管的管道內徑d1≤400mm。
11、較佳地，所述的出口錐體的錐角α2為30°～65°，所述擴大管的管道內徑d1≤400mm。
12、較佳地，所述收縮管的上端至所述的錐形喇叭口的下端的距離l與所述分離豎管的管道內徑d1的比值l/d1為2.5～5.0，所述錐形喇叭口與所述出口錐體之間的環隙δ為6mm～25mm，所述收縮管和所述旋流器之間的間距h與所述分離豎管的管道內徑d1的比值h/d1為1.5～3.5。
13、較佳地，所述旋流器包括橢圓整流頭、旋流筒體、尖錐體和螺旋帶，所述橢圓整流頭、所述旋流筒體和所述尖錐體均豎向設置并從上而下依次設置，所述橢圓整流頭的橢圓面朝上設置本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，包括氣體進口、靜態混合段組件、進口分離段組件、氣體出口段組件、儲液罐和氣體出口，其中：
2.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述靜態混合器包括上多孔固定板、混合元件和下多孔固定板，所述上多孔固定板和所述下多孔固定板均水平設置并上下相互間隔設置，所述混合元件豎向設置并位于所述上多孔固定板和所述下多孔固定板之間且分別連接所述上多孔固定板和所述下多孔固定板，所述上多孔固定板、所述混合元件和所述下多孔固定板均位于所述前置豎管中并均連接所述前置豎管的內側壁。
3.如權利要求2所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述混合元件的長度U和所述前置豎管的管道內徑D1的比值U/D1為3～6。
4.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述錐形喇叭口的錐角α1為30°～65°，所述分離豎管的管道內徑D1≤400mm。
5.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述的出口錐體的錐角α2為30°～65°，所述擴大管的管道內徑D1≤400mm。p>
6.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述收縮管的上端至所述的錐形喇叭口的下端的距離L與所述分離豎管的管道內徑D1的比值L/D1為2.5～5.0，所述錐形喇叭口與所述出口錐體之間的環隙δ為6mm～25mm，所述收縮管和所述旋流器之間的間距H與所述分離豎管的管道內徑D1的比值H/D1為1.5～3.5。
7.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述旋流器包括橢圓整流頭、旋流筒體、尖錐體和螺旋帶，所述橢圓整流頭、所述旋流筒體和所述尖錐體均豎向設置并從上而下依次設置，所述橢圓整流頭的橢圓面朝上設置，所述尖錐體的下端為尖端，所述螺旋帶沿豎向設置在所述旋流筒體的外側面上并連接所述的分離豎管的上部的內側壁。
8.如權利要求7所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述螺旋帶的螺旋間距為W，所述螺旋帶的長度為3W～5W，所述旋流筒體的直徑D2與所述分離豎管的管道內徑D1的比值D2/D1為0.35～0.65。
9.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述儲液罐包括上封頭、罐體和下封頭，所述罐體豎向設置，所述上封頭設置在所述罐體的上端上，所述罐體的下端設置在所述下封頭上，所述分離豎管豎向插接在所述上封頭中，所述擴大管豎向插接在所述下封頭中，所述錐形喇叭口位于所述罐體中，所述排液口設置在所述罐體的側壁的底部。
10.如權利要求9所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述下封頭和所述上封頭均為橢圓封頭，所述罐體為管狀罐體，所述管狀罐體的管道內徑D3≤500mm。
...【技術特征摘要】
1.一種立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，包括氣體進口、靜態混合段組件、進口分離段組件、氣體出口段組件、儲液罐和氣體出口，其中：
2.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述靜態混合器包括上多孔固定板、混合元件和下多孔固定板，所述上多孔固定板和所述下多孔固定板均水平設置并上下相互間隔設置，所述混合元件豎向設置并位于所述上多孔固定板和所述下多孔固定板之間且分別連接所述上多孔固定板和所述下多孔固定板，所述上多孔固定板、所述混合元件和所述下多孔固定板均位于所述前置豎管中并均連接所述前置豎管的內側壁。
3.如權利要求2所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述混合元件的長度u和所述前置豎管的管道內徑d1的比值u/d1為3～6。
4.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述錐形喇叭口的錐角α1為30°～65°，所述分離豎管的管道內徑d1≤400mm。
5.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述的出口錐體的錐角α2為30°～65°，所述擴大管的管道內徑d1≤400mm。
6.如權利要求1所述的立管型帶壓高效氣液分離器，其特征在于，所述收縮管的上端至所述的錐形喇叭口的下端的距離l與所述分離豎管的管道內徑d1的比值l/d1為2.5～5.0，所述錐形喇叭口與所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃曉衛，馬雙，陳浩哲，陳啟遠，禚連建，孟祥林，黃毅忱，勞家仁，夏興祥，
申請(專利權)人：上海卓旋化工科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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