CN101487656B - 一种液化气体中液体杂质的液相分离方法 - Google Patents
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Abstract
一种液化气体中液体杂质的分离方法，它是先将欲分离杂质的气相液化气体加压后打入冷凝器，进行冷却液化；将经过液化的液化气体打入过冷器，进一步冷却成为纯液态；将纯液态液化气体引入分离器，实施初步分离；再将经过初步分离后的过冷液化气体引入可使液化气体自然形成上高下低温度梯度分布的储罐进行沉降，并将沉降于底部的液体杂质从排污管引入储污器，即实现液体杂质的分离。本发明方法工艺合理，分离效果好，所采用的储罐可使液化气体自然形成上高下底的温度梯度分布，有利于液化气体液体杂质的沉降分离。
Description
技术领域：
本发明涉及一种液化气体中液体杂质的分离方法，特别是液相分离的方法。
背景技术：
液化气体，在某些工况下即使少量的杂质存在也会带来较大的影响，例如在制冷系统中，液氨中的润滑油会在低温蒸发段受冷积聚，严重影响传热，降低系统的工作效率，造成电能严重浪费。为此必须将液化气体中的杂质进行分离。目前，公知的液化气体中液体杂质的分离技术有洗涤式、离心式、填料式及过滤式，这些方法主要是通过洗涤、离心、降低流速，改变流向、或吸附、过滤等方法的一种或几种组合实施分离。从分离介质的状态可分为气相分离与液相分离。气相分离即是在压缩后从热态的气相介质中分离液体杂质。气相分离时，通常温度高，杂质的溶解度高，气相中该杂质的成分也比较高，其分离难度大，分离效果差。液相分离是在冷却液化后气液共存的饱和态的液相中分离液体杂质。液体分离时，一是由于饱和态使蒸发与冷凝的气液平衡态，存在液相不断气化和气相不断冷凝的平衡过程，特别是底部气化的存在，会产生剧烈气泡扰动，促进了液化气体介质与液体杂质的机械混合，降低了分离效果；二是液面的气化降低了近表面液体的温度，使其密度增加而产生下降运动，进而产生液体的内循环扰动，同样会影响杂质的沉降分离。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新的液化气体中液体杂质的液相分离方法，用以有效的克服现有技术分离方法所存在的上述弊端。本发明方法采用如下的工艺流程：
一、将欲分离杂质的气相液化气体加压后打入冷凝器，进行冷却液化；
二、将步骤一经过冷却已液化的液化气体打入过冷器，进行进一步冷却，使其低于介质所处压力下的饱和温度，成为纯液态，或称过冷态；
三、将过冷态液化气体引入分离器，在此过冷的纯液态下实施初步分离，并将分离的液体杂质从分离器的底部引入储污器；
四、再将经过初步分离后的过冷液化气体引入可使液化气体自然形成上高下低温度梯度分布的储罐，储罐内液化气体的温度上高下低，不发生内循环和蒸发扰动，在液化气体处于非常稳定的状态下进行沉降，沉降于储罐底部的液体杂质汇集于储罐底部的集污罐，然后通过排污管引入储污器，即实现液化气体中液体杂质的分离。
上述所说可使液化气体自然形成上高下低温度梯度分布的储罐，是在现有技术储罐的基础上改进实现的，它包括罐体、进液管和出液管，其特征是罐体的下部设有保温层，进液管出 口位于罐体内下部。过冷液化气体进入储罐内，底部保持过冷，上部在外界环境温度下温度缓慢升高，自然形成上高下底的温度梯度分布，液化气体不会产生内循环和扰动。加之进液管出口位于罐体内下部，使过冷液化气体直接进入罐体的下部，有利于防止和避免液化气体内循环和扰动的发生，使液化气体处于非常稳定的状态，从而有利于液化气体中比重较大的液体杂质的沉降，大大提高了分离效果。
为减轻和避免向外抽液时，罐内压力降低，顶部温度较高的液化气体气化，温度降低密度增加，沉降引起的扰动，影响储罐内液化气体的稳定状态，所说储罐的顶部可设置一高压进气管，通过该进气管向储罐内打入纯净的气相液化气体，给储罐加压，避免顶部液化气体气化降温沉降。
为减轻过冷液态液化气体通过进液管进入储罐时产生的扰动，所说进液管的出口可设置水平支管，使液体从两侧平缓流入。为减轻出液管出液时产生的旋流，所说出液管的进口可设置有水平支管，使液体平稳流出。
本发明分离方法工艺流程合理，步骤简单，分离效果好，所分离的液化气体纯度高。本发明方法所采用的储罐设计合理，结构简单，可使液化气体自然形成上高下底的温度梯度分布，有利于液化气体液体杂质的沉降分离，分离效果好。
附图说明：
附图是本发明分离方法所用储罐结构示意图
具体实施方式：
本发明分离方法实施例：先将欲分离杂质气相液化气体加压后打入冷凝器，进行冷却液化；将上述经过液化的液化气体打入过冷器，再进行进一步冷却，使其低于介质所处压力下的饱和温度，成为纯液态，或称过冷态；将过冷态液化气体引入分离器，在此过冷的纯液态下实施初步分离，并将分离的液体杂质从分离器的底部引入储污器；再将经过初步分离后的过冷液化气体引入可使液化气体自然形成上高下低温度梯度分布的储罐，储罐内液化气体的温度上高下低，不发生内循环和扰动，在液化气体处于非常稳定的状态下进行沉降，沉降于储罐底部的液体杂质汇集于储罐底部的集污罐，然后通过排污管引入储污器，即实现液化气体中液体杂质的分离。
在从储罐中向外抽取液化气体时，同时通过储罐顶部的高压进气管向罐内注入纯净的气相液化气体，保持罐内压力稳定，防止和避免上部液化气体气化，造成上部液化气体温度降低沉降，而引起内循环和扰动，从而达到更佳的分离效果。
本发明分离方法所使用的储罐实施例：附图给出了本发明储罐的实施例，根据附图所示，图中3是罐体，罐体3的下部包覆有保温层2，底部有集污罐1，上部设有进液管6、出液管4和高压进气管5，所说进液管6的出口位于储罐3内下部，出液管4的进液口位于储罐3内中部。
Claims (5)
1.一种液化气体中液体杂质的分离方法，其特征在于工艺步骤如下：
一、将欲分离杂质液化气体打入冷凝器，进行加压冷却；
二、将步骤一经过冷却的液化气体打入过冷器，进行进一步冷却，使其低于介质所处压力下的饱和温度，成为纯液态，或称过冷态；
三、将过冷态液化气体引入分离器，在过冷的纯液态下实施初步分离，并将分离的液体杂质从分离器的底部引入储污器；
四、再将经过初步分离后的过冷液化气体引入可使液化气体自然形成上高下低温度梯度分布的储罐，在液化气体处于非常稳定的状态下进行沉降，然后将沉降于储罐底部的液体杂质从储罐底部的排污管引入储污器，即实现液化气体中液体杂质的分离。
2.一种应用于权利要求1所述分离方法的可使液化气体自然形成上高下低温度梯度分布的储罐，包括罐体(3)、进液管(6)、出液管(4)，其特征在于罐体(3)的下部设有保温层(2)、底部有集污罐(1)，进液管(6)的出口位于罐体(3)内下部，出液管(4)的进口位于罐体(3)内中部。
3.根据权利要求2所述的储罐，其特征在于所述罐体(3)的顶部设置有一高压进气管(5)。
4.根据权利要求2所述的储罐，其特征在于所述进液管(6)的出口设置有水平支管。
5.根据权利要求2所述的储罐，其特征在于所述出液管(4)的进口设置有水平支管。
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