CN205252799U - 一种立式气液分离器 - Google Patents

Abstract

一种立式气液分离器，立式容器(1)的顶部设有介质入口(2)，侧壁设有气相出口(13)，底部设有液相出口(14)，在立式容器内部由上至下依次设置介质分配盘(4)、介质自汽化辅助元件(5)、上层液相收集板(6)和下层液相收集板(9)，所述的上层液相收集板(6)和下层液相收集板(9)交错布置，上层液相收集板(6)的下方设置有液相导流管(8)，下层液相收集板(9)的下方设置有液相导流管(11)，所述的气相出口(13)设置于下层液相收集板(9)之下。本实用新型提供的气液分离器将介质中低沸点组分的汽化和气液两相的分离集成于一台立式容器内完成，设备结构紧凑，有利于减少设备投资。

Description

一种立式气液分离器

技术领域

本实用新型涉及一种气液分离器，具体地说是一种既能实现介质自汽化，又能实现气液两相分离的立式气液分离器。

背景技术

在油品的加工过程或化工产品的生产过程中，随着工艺过程的不同，反应物流往往以不同的相态由反应器内引出，其中气液混相是一种较为常见的相态形式，为了满足后续加工过程的要求，通常需要将气液混相中的气相与液相进行分离。气液混相的分离通常是在单独设置的气液分离器内完成的，气液分离器可以是立式容器或卧式容器，其内部设置有内构件，分离的基本要求是：气液分离器引出的气相中不应携带较大液滴且携带的小液滴应尽量少，引出的液相中不应携带气泡。

对常规的气液分离过程来说，介质在进入气液分离器之前已经由气液两相组成，气液分离器的主要作用是完成气液两相的分离，但是在某些特殊的工艺过程中，反应器的出口物流为液体单相，经减压后进入气液分离器，除液相中的少量低沸点组分在进入气液分离器之前的管线内汽化外，液相中的大部分低沸点组分在气液分离器内完成汽化，然后再在气液分离器内完成气液两相的分离，在这种情况下，气液分离器除了起到气液两相分离的作用外，还需要满足介质自汽化的需要。

这种介质在气液分离器内自汽化的工艺的主要特点是：反应是在较高的压力下进行，且在反应条件下反应物和反应产物均为液相，反应本身为放热反应，反应热是通过反应物流中低沸点组分汽化移除，汽化后的低沸点组分经压缩后再循环回反应***。异丁烷与丁烯的烷基化工艺属于此类工艺。

本实用新型提供一种包含介质自汽化的立式气液分离器，其与常规气液分离器有所不同，除了能够满足气液两相分离的需要外，还能够满足介质中低沸点组分汽化的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种包含介质自汽化的立式气液分离器，在气液分离器内首先实现介质中低沸点组分的汽化，直接取出反应所放出的热量，然后再进行气液两相的分离。

本实用新型提供的一种立式气液分离器，所述的立式气液分离器为立式容器1，立式容器1的顶部设有介质入口2，侧壁设有气相出口13，底部设有液相出口14，在立式容器内部由上至下依次设置介质分配盘4、介质自汽化辅助元件5、上层液相收集板6和下层液相收集板9，所述的上层液相收集板6和下层液相收集板9交错布置，上层液相收集板6的下方设置有液相导流管8，下层液相收集板9的下方设置有液相导流管11，所述的气相出口13设置于下层液相收集板9之下。

本实用新型提供的气液分离器的有益效果为：

1、将介质中低沸点组分的汽化和气液两相的分离集成于一台立式容器内完成，设备结构紧凑，有利于减少设备投资。

2、介质自汽化辅助元件提供了介质中低沸点组分汽化的场所，在介质自汽化辅助元件内，气液两相达到传热与传质平衡，通过介质自身的汽化取出反应热，避免了冷热物流之间的间接换热过程，节省换热设备投资。

3、通过设置上层液相收集板和下层液相收集板，使绝大部分液相与气相分离开，又通过导流管的引导，使绝大部分液相由液相收集板上直接汇集到气液分离器底部的液相主体中，气相中携带的液相量大幅减少，当气相横向通过捕沫网时，气相中的小液滴进一步聚集并得以脱除，大大提高了气液两相的分离效果。

附图说明

附图为本实用新型提供的气液分离器的结构示意图。

其中，1为立式容器，2为介质入口，3为入口扩散器，4为介质分配盘，5为介质自汽化辅助元件，6为上层液相收集板，7为上层液相收集板的堰，8为与上层液相收集板相连的液相导流管，9为下层液相收集板，10为下层液相收集板的堰，11为与下层液相收集板相连的液相导流管，12为捕沫网，13为气相出口，14为液相出口。

具体实施方式

以下详细说明本实用新型的具体实施方式，其中，说明书中提到的容器的“顶部”是指由上至下容器总高度的0-10％的位置，容器的“底部”是指由上至下容器总高度的90％-100％的位置。

一种气液分离器，所述的立式气液分离器为立式容器1，立式容器1的顶部设有介质入口2，侧壁设有气相出口13，底部设有液相出口14，在立式容器内部由上至下依次设置介质分配盘4、介质自汽化辅助元件5、上层液相收集板6和下层液相收集板9，所述的上层液相收集板6和下层液相收集板9交错布置，上层液相收集板6的下方设置有液相导流管8，下层液相收集板9的下方设置有液相导流管11，所述的气相出口13设置于下层液相收集板9之下。

本实用新型提供的气液分离器中，优选所述的介质入口2内设置入口扩散器3，所述的入口扩散器3为侧面开有条孔的筒体，介质由侧面条孔流出并进入气液分离器。入口扩散器对引入气液分离器的介质起到初始分配的作用。

优选地，所述的介质分配盘4设置于立式容器由上至下总高度的0-20％的位置范围内。

优选地，所述的介质分配盘4为筛孔板或泡帽板，所述的介质分配盘4的开孔率为2％～30％。介质通过筛孔板上的开孔或泡帽板上的泡帽均匀分配到下方的介质自汽化辅助元件上。

本实用新型提供的气液分离器中，所述的介质自汽化辅助元件5设置于立式容器由上至下总高度的0-40％的位置范围内。

所述的介质自汽化辅助元件5为填料或塔板。当为填料时，可以是规整填料或散堆填料；当为塔板时，可以是多层筛板或多层泡帽板。介质自汽化辅助元件提供介质中低沸点组分汽化所需的场所，还起到强化气液两相间传热和传质的作用。

本实用新型提供的立式气液分离器中，优选地，所述的上层液相收集板设置于立式容器由上至下总高度的20％-55％的位置范围内。

优选地，所述的下层液相收集板设置于立式容器由上至下总高度的20％-60％的位置范围内。

所述的上层液相收集板和下层液相收集板上均开有多个孔，每个开孔连接一个液相导流管。所述的上层液相收集板和下层液相收集板的开孔率均为5％～40％。优选地，所述的液相导流管的下端位于立式容器由上至下总高度的30％-70％的位置范围内。

优选地，所述的上层液相收集板和下层液相收集板在立式容器中心一侧的边缘处设有堰。

由上方的介质自汽化辅助元件引出的气液两相物流中的液相在液相收集板和堰的拦截下，在收集板上汇集，并沿收集板上的开孔进入液相导流管，由液相导流管引至气液分离器底部的液相主体中，液相由气液分离器底部的液相出口引出。

优选地，所述的下层液相收集板在立式容器中心一侧边缘处的下方设置捕沫网。所述的捕沫网的高度为立式容器总高度的10％-30％。所述的捕沫网为金属丝网或非金属丝网。

由上方的介质自汽化辅助元件引出的气液两相物流中的气相通过上层液相收集板和下层液相收集板之间的空间后，流动方向发生改变，并沿横向通过捕沫网，气相中携带的小液滴在捕沫网内聚集成大液滴并从气相主体中分离出来，气相主体由下层液相收集板下方的气相出口引出气液分离器。液相由气液分离器底部的液相出口引出。

下面结合附图说明本实用新型提供的气液分离器的具体操作方法，但并不因此而限制本实用新型。

附图为本实用新型提供的气液分离器的结构示意图。如附图所示，反应物流为液相的放热反应器引出的介质，由气液分离器的立式容器1的顶部的介质入口2引入，并首先进入入口扩散器3，入口扩散器3为侧面开有条孔的筒体，介质由侧面条孔流出并有少量汽化，入口扩散器3的主要作用是进行介质的初始分配，避免介质过于集中地冲击到下方的介质分配盘4上，介质分配盘4为常规的泡帽分配盘，泡帽分配盘的开孔率设置为12％，少量汽化的介质经泡帽分配盘上的泡帽均匀分配到下方的介质自汽化辅助元件5上，介质自汽化辅助元件5由具有较大比表面积和空隙率的规整填料组成，有助于气液两相的充分接触和相间的传热与传质，介质中的低沸点组分在介质自汽化辅助元件5内逐渐汽化，汽化的同时吸收热量，并使液相物流的温度下降，通过介质中气液两相的直接换热取出反应热，达到气液平衡的气液两相在介质自汽化辅助元件5的下端引出，一部分液相沉降在上层液相收集板6上，上层液相收集板6在靠近气液分离器筒体中心的外缘处设有一定高度的堰7，通过堰7的拦截，上方沉降下来的液相在上层液相收集板6上汇集，并沿上层液相收集板6上的开孔进入由下方连接于收集板上的液相导流管8中，液相导流管8的下端伸入气液分离器下部的液相主体中，上层液相收集板6上的液相由液相导流管8引至气液分离器底部的液相主体中。由介质自汽化辅助元件5下端引出的气液两相中的液相的另一部分沉降在下层液相收集板9上，下层液相收集板9在靠近气液分离器筒体中心的外缘处设有一定高度的堰10，通过堰10的拦截，上方沉降下来的液相在下层液相收集板9上汇集，并沿下层液相收集板9上的开孔进入由下方连接于收集板上的液相导流管11中，液相导流管11的下端伸入气液分离器下部的液相主体中，下层液相收集板9上的液相由液相导流管11引至气液分离器底部的液相主体中。在下层液相收集板9设有堰10一侧的下方安装有捕沫网12，由介质自汽化辅助元件5引出的气液两相中的气相通过上层液相收集板6与下层液相收集板9之间的空间后，流动方向发生改变，并沿横向通过捕沫网12，气相中携带的小液滴在捕沫网12内聚集成大液滴并从气相主体中分离出来，气相主体由下层液相收集板9下方的气相出口13引出气液分离器。气液分离器下部的液相主体由底部的液相出口14引出。

Claims (13)

1.一种立式气液分离器，其特征在于，所述的立式气液分离器为立式容器(1)，立式容器(1)的顶部设有介质入口(2)，侧壁设有气相出口(13)，底部设有液相出口(14)，在立式容器内部由上至下依次设置介质分配盘(4)、介质自汽化辅助元件(5)、上层液相收集板(6)和下层液相收集板(9)，所述的上层液相收集板(6)和下层液相收集板(9)交错布置，上层液相收集板(6)的下方设置有液相导流管(8)，下层液相收集板(9)的下方设置有液相导流管(11)，所述的气相出口(13)设置于下层液相收集板(9)之下。

2.按照权利要求1所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的介质入口(2)内设置入口扩散器(3)，所述的入口扩散器(3)为侧面开有条孔的筒体，介质由侧面条孔流出并进入气液分离器。

3.按照权利要求1所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的介质分配盘(4)设置于立式容器由上至下总高度的0-20％的位置范围内。

4.按照权利要求3所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的介质分配盘(4)为筛孔板或泡帽板，所述的介质分配盘(4)的开孔率为2％～30％。

5.按照权利要求1所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的介质自汽化辅助元件(5)设置于立式容器由上至下总高度的0-40％的位置范围内。

6.按照权利要求5所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的介质自汽化辅助元件(5)为填料或塔板。

7.按照权利要求1所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的上层液相收集板(6)设置于立式容器由上至下总高度的20％-55％的位置范围内。

8.按照权利要求1所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的下层液相收集板(9)设置于立式容器由上至下总高度的20％-60％的位置范围内。

9.按照权利要求1所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的液相导流管(8)和液相导流管(11)的下端位于立式容器由上至下总高度的30％-70％的位置范围内。

10.按照权利要求1所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的上层液相收集板(6)和下层液相收集板(9)在立式容器中心一侧的边缘处设有堰。

11.按照权利要求1所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的下层液相收集板(9)在立式容器中心一侧边缘处的下方设置捕沫网(12)。

12.按照权利要求11所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的捕沫网(12)的高度为立式容器总高度的10％-30％。

13.按照权利要求12所述的立式气液分离器，其特征在于，所述的捕沫网(12)为金属丝网或非金属丝网。