CN101940860A - 气液分离机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气液分离机领域。气液分离机,主要由以下部件组成:机壳内设有转鼓和布料器,转鼓通过传动装置与电机相连;机壳上设有料液进口和液体出口、进气口和气体出口;所述的料液进口一端通向壳体外面,另一端连接布料器,填料层设在转鼓内,通过隔离网与转鼓固定连接;所述的气体出口下端伸入分离机内部,安装范围在填料层与布料管之间,将分离后的气体引出;在机壳与转鼓之间设有布气管,布气管上布满孔,布气管与进气口相连;液体出口位于分离机的底部,用于将分离后的液体导出。本发明运用高速旋转产生的离心力、超重力,使原料液与逆向进入的空气接触,气、液两相,在来自转鼓代给液体的离心力及外界强压气体的作用下,使原料液中的气体与液体分离,达到提高功效的目的。
Description
技术领域
本发明属于气液分离机领域。
背景技术
目前,我国90%以上溴素生产采用空气吹出酸液吸收法,以往的卤水提溴工艺多采用的是塔式分离设备,氧化后的Br2经过大量的空气吹出,再由吸收液吸收后进入下一生产工序。想要提高溴的收率,需要增加吸收塔的直径或增高吸收塔的高度,无疑会加大设备的投资与占地,增大投资,也给维修带来诸多不便。尽管空气吹出法对含溴原料的适应性较强,易于自动化控制,适于大规模生产,但该法对卤温的适用范围较窄,所需设备庞大,溴收率低,产品精度低且能耗高,需集中建厂,不利于较分散的含溴卤水资源的利用。
溴单质在常压下的熔点为-7.2℃,沸点为58.78℃;常温下,相对密度为3.1226g/cm3;挥发度为593;粘度为0.999厘泊。在20℃时,溴微溶于水,溶解度为3.58g/100ml。
目前的气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法也有诸多种类:1、重力沉降法;2、折流分离法;3、离心力分离法;4、丝网分离法;5、超滤分离法;6、填料分离法等。重力沉降法优点:1设计简单;2设备制作简单;3阻力小。缺点:1分离效率最低;2设备体积庞大。折流分离的优点:1分离效率比重力沉降高;2体积比重力沉降减小很多,所以折流分离结构可以用在高压力容器内;3工作稳定。缺点:1分离负荷范围窄,超过气液混合物规定流速后,分离效率急剧下降;2阻力比重力沉降大。离心分离的优点:1分离效率比重力沉降高;2体积比重力沉降减小很多,所以离心分离结构可以用在高压力容器内;3工作稳定。缺点:1分离负荷范围窄,超过气液混合物规定流速后,分离效率急剧下降。2阻力比重力沉降大。填料分离的优点:1分离效率比普通的折流分离或普通的离心分离高;2结构简单,只需制作一个填料架;3体积比普通的折流分离器或普通的离心分离器小。缺点:1分离负荷范围更窄,超过气液混合物规定流速或者液气比后,分离效率急剧下降;2阻力比普通的折流分离器或普通的离心分离器大;3工作较不稳定,容易带液;4填料易碎;5填料易堵。丝网分离的优点:1分离效率比填料分离高;2结构简单,只需制作一个丝网固定装置;3体积比填料分离器小。缺点:1分离负荷范围很窄,超过气液混合物规定流速或者液气比后,分离效率急剧下降;2阻力比普通的折流分离器或普通的离心分离器大;3工作不稳定,很容易带液;4很易堵。微孔过滤分离的优点:1分离效率极高;2结构简单,只需制作一个微孔过滤器固定装置;3体积比丝网分离器小。缺点:1分离负荷范围极窄,超过气液混合物规定流速或者液气比后,分离效率急剧下降;2超过气液混合物规定流速或者液气比后,而且容易发生液阻现象,阻力急剧上升;3阻力比普通的折流分离器或普通的离心分离器大;4工作极不稳定,很容易带液;5极易堵。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷,提供一种气液分离机。
气液分离机,主要由以下部件组成:机壳内设有转鼓和布料器,转鼓通过传动装置与电机相连;机壳上设有料液进口和液体出口、进气口和气体出口;所述的料液进口一端通向壳体外面,另一端连接布料器,填料层设在转鼓内,通过隔离网与转鼓固定连接;所述的气体出口下端伸入分离机内部,安装范围在填料层与布料管之间,将分离后的气体引出;在机壳与转鼓之间设有布气管,布气管上布满孔,布气管与进气口相连;液体出口位于分离机的底部,用于将分离后的液体导出。
工作原理: 电机带动转鼓一起旋转,转鼓内由进料口输入的原料液,在旋转产生离心的力、和高速旋转的填料所产生的超重力作用下,与由机体底部进入的空气逆向接触,完成传质。本发明集成离心力与超重力的工作原理于一体,在工作场中更有效的发挥了两种原动力的作用,使传质过程强化。
①分离机液体工作原理:采用上进下出的液体自然流向原理,液体在外力和地球引力的共同作用下进入分离机,由液体分散器均匀的进行分布,进入分离机内的液体受到离心力的作用,将其抛向分离机的外壳,完成分离后再汇集到位于分离机底部的料液出口排出。液体在落到底部出口过程中,在分离机内部自上而下的有效的、全面的空间内,与逆向进入的气体交汇,充分完成传质过程。调控分离机出口与液体出口的位差,可以防止从分离机底进入的气体由于压力过大形成短路现象,防止气体从液体出口挤出。
②分离机气体工作原理:为使整个传质过程更经济、充分,将分离机进气口设在设备外缘底部,与液体的流向相逆,在有限的工作空间达到更全面的传质过程。液体从上部进入分离机后,被高速旋转的分离机产生的离心力甩向外缘,在分离机的内上部形成了一个腔室,形成了短时的负压室。与液体逆向运动的气体自下而上,在完成传质后,为保持分离机内部的压力守恒而填充到负压室,此时的汇集气体还混有少量的液体,在排出之间短暂的汇集期间,少量的液体得以再次被离心力抛向边缘,形成了气液分离,分离后的气体,由分离机上部的气体出口排出。(负压室代替了以往的扑沫器)
③超重力工作原理:液体、气体的逆向运动可以完成两相的传质,进入分离机的液体,受到分布在分离机内部的填料的作用,径向、周向速度增加,填料将运动的液体切割成极小的液丝、液滴,破碎的液体使液体的比表面积骤间增大,再经过分散基间的曲折的空隙与逆向进入的气体接触,此时的液体在高速旋转运动场中高分散、高湍流、强混合,以界面急速更新的条件下完成传质,强化了传质过程。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:运用高速旋转产生的离心力、超重力,使原料液与逆向进入的空气接触,气、液两相,在来自转鼓代给液体的离心力及外界强压气体的作用下,使原料液中的气体与液体分离,达到提高功效的目的。
附图说明
图1为本发明结构示意图,其中,1、填料层,2、气体出口,3、料液进口,4、转鼓,5电机,6、液体出口,7、布料器,8、机壳,9、布气管,10、进气口。
具体实施方式
下面参照附图对本发明技术方案做进一步说明:
参见附图1,气液分离机,主要由以下部件组成:机壳8内设有转鼓4和布料器7,转鼓通过传动装置与电机5相连;机壳8上设有料液进口3和用于将分离后的液体导出的液体出口6、进气口10和气体出口2;所述的料液进口3一端通向壳体外面连接供料***,引入原料液,向分离机提供原料,另一端连接布料器7,填料层1设在转鼓内,通过隔离网与转鼓固定连接;所述的气体出口2下端伸入分离机内部,安装在填料层与布料管之间,用于将分离后的气体引出;在机壳8与转鼓4之间设有布气管9,布气管上布满孔,布气管9与进气口10相连。
所述的布气管9为螺旋盘装。
所述的布料器7为直管型,在直管上布满孔,通过这些孔将液体均匀的分散到转鼓四周。
所述的料液进口3和气体出口2设在机壳8顶部,所述的液体出口6和进气口10设在机壳8的底部。
所述的布料器上的孔直径为3~10mm,间距范围为3~10mm。
所述的布气管上的孔直径范围为3~10mm,间距范围为3~10mm。
所述的填料层采用聚四氟材料,厚度范围为20mm~500mm之间,为细小的、密集的网状物,纤维之间相互交叉形成三维迷宫式通道。由于这种材料丝径细,因此可形成极高的孔隙率和极好的透气性,采用这种材料制成的分离元件具有效率高、阻力小、耐腐蚀、可清洗再生的突出优点。
所述的转鼓边缘上设有直径为3~10mm,间距范围为3~10mm的小孔。用于在固定填料的同时,能使料液和气体通过此间小孔完成传质。
使用时,料液进口连接供料***,向布料器引入原料液,给分离机提供原料;布料器将液体均匀的分散到转鼓四周,电机带动转鼓一起旋转,转鼓在旋转时产生离心力,转鼓内由进料口输入的原料液,通过转鼓边缘上的小孔,汇集到机壳的液体出口,排出。
填料层呈网状、迷宫型,与转鼓同步旋转,将运动的液体切割成极小的液丝、液滴,破碎的液体使液体的比表面积骤间增大,再经过填料层的曲折的空隙与逆向进入的气体接触,此时的液体在高速旋转运动场中高分散、高湍流、强混合,在界面急速更新的条件下与逆向运动的气体接触,完成传质,强化了传质过程。完成从原料液中吹出溴的过程。气体出口作为完成传质后的回收气体收集口,将从原料液中游离的所要排除的(或所要带出的)另一种气体吹出排出;布气管向转鼓内提供生产用气体;液体出口用于将气液分离后的液体排出分离机外。此工艺特别适合变量生产,扩产改造时通过增加分离元件数量或体积扩大分离面积。
本发明用于空气吹出工艺中,为卤水提溴开拓了一种方法,试验数据证明,在气液为比80∶1;溴含量为276mg/L;PH3.5;温度25℃的条件下,其吹出率可达99.2%,大大超出现有技术实际生产的数值。同时具有占地少、便于操作、便于维修、便于调控、收率高,非常便于分散型资源生产单位的使用。
本发明所述的设备在液体提溴方面的应用,其特征在于,将气液为比40-100∶1;溴含量为40-300mg/L;PH3-4.5;温度10-35℃,将含有溴的料液引入料液进口3,空气从进气口10进入,分离后的废液从液体出口6排出,分离出的气体从气体出口2排出。
Claims (8)
1.气液分离机,其特征在于:主要由以下部件组成:机壳内设有转鼓和布料器,转鼓通过传动装置与电机相连;机壳上设有料液进口和液体出口、进气口和气体出口;所述的料液进口一端通向壳体外面,另一端连接布料器,填料层设在转鼓内,通过隔离网与转鼓固定连接;所述的气体出口下端伸入分离机内部,安装在填料层与布料管之间,将分离后的气体引出;在机壳与转鼓之间设有布气管,布气管上布满孔,布气管与进气口相连。
2.根据权利要求1所述的气液分离机,其特征在于:所述的布气管为螺旋盘装。
3.根据权利要求1所述的气液分离机,其特征在于:所述的布料器为直管型。
4.根据权利要求1所述的气液分离机,其特征在于:所述的料液进口和气体出口设在机壳的顶部,所述的液体出口和进气口设在机壳的底部。
5.根据权利要求1所述的气液分离机,其特征在于:所述的布料器上的孔直径为3~10mm,间距为3~10mm。
6.根据权利要求1所述的气液分离机,其特征在于:所述的布气管上的孔直径为3~10mm,间距为3~10mm。
7.根据权利要求1所述的气液分离机,其特征在于:所述的填料层采用聚四氟材料,厚度为20mm~500mm。
8.根据权利要求1所述的气液分离机,其特征在于:所述的转鼓边缘上设有直径为3~10mm,间距为3~10mm的小孔。
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