CN106039774A - 一种分离气液混合物并测量气液体积的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于石油、化工等室内实验中分离气液混合物并测量气液体积的实验装置。它采用防扰动装置降低气体的扰动，并通过电子秤、流量计读取气体和液体的体积。其技术方案是：该装置的主体为圆形筒体，上部胶结上封头，下部胶结下封头；筒体中部胶结切向进口管，再连接普通进口管及阀门A；筒体上部固定小雾滴扑集网，顶部设有固定阀，再连接气体出口管及洗气瓶和流量计；在筒体下方设有挡板，在挡板下方安装防扰动装置，防扰动装置下方连接液体出口管及阀门B，液体出口管伸入量液筒并置于电子秤上。本实验装置通过防扰动装置和小雾滴扑集网分离气液混合物，其结构简易、高效；能准确得到气液流体的体积读数；用于实验室做气液分离实验。

Description

一种分离气液混合物并测量气液体积的实验装置

技术领域

本发明涉及一种用于石油、化工等室内实验中分离气液混合物并测量气液体积的实验装置。

背景技术

气液分离技术已被广泛运用于石油、化工等行业，其结构简单、分离效率高、重量轻、体积小、易安装且操作方便等优点，目前有很多实用的气液分离器，例如重力沉降器分离装置，主要利用重力作用原理；离心式分离器，主要利用离心力加速气液的分离，利用气液混合液在分离器内旋转流动，气液的密度不同，离心力也不同，气相在螺旋内侧流动，液相在外侧流动，从而将气液分离。

普通分离器分离气体液体的原理在于：当筒体内液面达到刻度高度时，打开阀门，将液体分离出来。然而，当液面在筒体升高时，气体在筒体内接触面积减少；分离速度增快，分离会不彻底；当液面达到刻度高度时，打开阀门后，分离液体时，气体接触面积增加，容易出现在分离出液体时，气体随着液体分离而窜出，影响分离结果。在整个过程，人为影响严重，分离繁琐，精确度不高。

电极分离器分离原理在于：当水面超过中心装置顶端位置时，中心位置顶端连通后导电，自动控制阀门自动打开，液体通过阀门流出而分离；当液面位置低于中心装置顶端时，断电，阀门关闭，液体不再分离。该分离器虽然能做到自动控制，但由于气体会对液体一定的冲击，导致液面上升容易出现波动，导致阀门瞬时打开，又关闭，这样出现的分离结果不准确。同时，该装置不能分离油，即不能分离不导电的流体。

室内大部分分离器：气液混合物分离时，气体从分离瓶上端分离，液体则留在分离瓶下端，然后取下分离瓶，得到液体重量。这样不仅在分离的过程中不准确，在分离完后，需要将分离瓶拆除后，测量分离瓶的重量，效率低同时精确度不高。

上面所述的分离器都没有考虑到气体对液体波动的影响。特别是在做室内实验，由于气体的扰动，导致分离结果出现很大的误差；本发明主要是考虑到气体对液体的扰动，改善分离效率。在室内实验中，能有较好的应用。

经文献调研，在气液分离装置及方法相关的思路、产品、工艺设计方法上尚未见有关的报道。

发明内容

本发明的目的是：为了将气液分离实验达到较高准确度，采用防扰动气液分离装置，能降低气体的扰动；同时，气液分离后液体质量通过电子秤读数，气体体积通过流量计读取，获得气液体积，提供一种分离气液混合物并测量气液体积的实验装置。

为达到上述目的，本发明提出下述技术方案：一种分离气液混合物并测量气液体积的实验装置，是由筒体、切向进口管、阀门、小雾滴扑集网、上封头、固定阀、气体出口管、洗气瓶、流量计、挡板、防扰动装置、下封头、液体出口管、量液筒及电子秤组成。

其结构特征是：该装置主体为圆形的筒体，筒体的上部胶结上封头，下部胶结下封头；在筒体的中部偏上一侧胶结切向进口管，切向进口管另一端连接普通进口管，普通进口管连接阀门A；在筒体上部固定小雾滴扑集网，在上封头顶部设置有固定阀，固定阀再固定连接气体出口管，气体出口管的另一端与洗气瓶相连接，洗气瓶的出口用管线连接流量计；在筒体内的下方设置有挡板，在挡板下面安装防扰动装置，防扰动装置下端连接液体出口管，液体出口管中段设置有阀门B，液体出口管的另一端伸入量液筒内，量液筒置于电子秤上。

上述防扰动装置的结构：防扰动装置顶部为人字型的斜板，内部安装中心管，在中心管上设置有间隔的挡板；在防扰动装置外侧设置有间隔的凹槽。

所述筒体的材料是采用可视化的石英玻璃；防扰动装置是采用耐腐蚀的管材制成；液体出口管和气体出口管均采用耐腐蚀的塑料管材制成。

本发明的特征：气液混合物沿所述切向进口管进入筒体时，具有一定的速度，在所述筒体内做螺旋运动，由于重力作用，部分液体下落，沿挡板进入筒体下部，当速度很低的液体进入筒体下部，所述筒体下部具有一定的液面位置，所述筒体下部液体与所述防扰动装置连通，保证防扰动装置顶端与筒体下部液面齐平。流入的液体到达上述筒体下部，液量增加，液体通过所述防扰动装置下部的缝隙进入防扰动装置，同时，所述防扰动装置内部设置间隔的隔板，这些隔板主要作用是减缓液体速度，减少液体波动，液体通过间隔的隔板后，到达防扰动装置中心管顶端，然后分离出。

本发明的有益效果：本实验装置液体通过防扰动装置时，所述防扰动装置中含有间隔的缝，内部含有不同间距的隔板，不仅能有效的减少气体对液体的扰动，而且能保证所述防扰动装置内液面与所述分离器下部液面保持平衡。在分离液体上，可以分离少量液体，用于实验室内部做精确实验。

本发明，简易、高效适合在实验室做室内分离实验，能较准确得到相关分离结果。

附图说明

图1为本发明分离气液混合物并测量气液体积的实验装置的结构示意图。

图中：1、筒体；2、切向进口管；3、普通进口管；4、阀门A；5小雾滴扑集网；6上封头；7固定阀；8气体出口管；9洗气瓶；10、流量计；11、挡板；12、液面；13、防扰动装置；14下封头；15阀门B；16液体出口管；17、量液筒；18、电子秤。

图2为本实验装置中防扰动装置13的结构示意图。

图中：20、斜板；21、隔板；22、中心管；23、凹槽。

具体实施方式

打开阀门A4，气液混合物通过切向进口管2进入筒体1时，进入的气液混合物具有一定的速度，气液混合物在筒体1中做螺旋运动，气液混合物部分得到分离，分离出的气体和进入的部分气液混合物经过筒体1上的小雾滴扑集网5，小雾滴扑集网5能阻止液体的通过，观察到液体在小雾滴扑集网聚集，当液滴聚集变大成大液体时，大液体回落到筒体1中部，气体顺利通过，通过的气体到达上封头6固定的气体出口管8，经过气体出口管8后通过洗气瓶9洗气后通过流量计10计量气体的体积；筒体1下部设有防扰动装置13，防扰动装置13安装在筒体1下部一定液面12中，液面12与防扰动装置13顶端保持一致，液体沿挡板11流入筒体1下部后，液面12会上升，增加的液体通过防扰动装置13下部的凹槽23进入到防扰动装置13，防扰动装置13内部设有间隔的隔板21，隔板21能减缓液体在防扰动装置13内部的上移速度，能有效的降低液体波动，降低了气体对液体的扰动。当液面超过防扰动装置13顶端的液体，液体通过进入防扰动装置13内中心管22流出，打开阀门B15，液体通过液体出口管16进入到量液筒17，通过电子秤18可以得出液体质量。

防扰动装置13，该所述防扰动装置13外层为上部尖，下部大的斜板20，该斜板能保证液体顺利流入筒体1下部，所述防扰动装置13内部也设有不同间距的隔板21，这些隔板能有效的减缓液体的上移速度，降低液体波动，所述防扰动装置13中心是中心管22，当液体超过防扰动装置中心管顶端时，液体通过中心管22排出。

防扰动装置13的外侧具有凹槽23。凹槽23能保证防扰动装置内部液面与筒体1下部液面保持齐平，保证测量的准确性。

当气体进入所述防扰动装置13时，由于具有间隔性的隔板21，该隔板21将降低液体上流速度，并能减弱气体的扰动，保证液体在上流过程中，平稳上移，保证液面在中心管22顶端是平静液面，使多余液体沿着中心管22流出。

Claims (3)

1.一种分离气液混合物并测量气液体积的实验装置，是由筒体、切向进口管、阀门、小雾滴扑集网、上封头、固定阀、气体出口管、洗气瓶、流量计、挡板、防扰动装置、下封头、液体出口管、量液筒及电子秤组成，其特征在于：该装置主体为圆形的筒体（1），筒体（1）的上部胶结上封头（6），下部胶结下封头（14）；在筒体（1）的中部偏上一侧胶结切向进口管（2），切向进口管（2）另一端连接普通进口管（3），普通进口管（3）连接阀门A（4）；在筒体（1）上部固定小雾滴扑集网（5），在上封头（6）顶部设置有固定阀（7），固定阀（7）再固定连接气体出口管（8），气体出口管（8）的另一端与洗气瓶（9）相连接，洗气瓶（9）的出口用管线连接流量计（10）；在筒体（1）内的下方设置有挡板（11），在挡板（11）下面安装防扰动装置（13），防扰动装置（13）下端连接液体出口管（16），液体出口管（16）中段设置有阀门B（15），液体出口管（16）的另一端伸入量液筒（17）内，量液筒（17）置于电子秤（18）上。

2.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述防扰动装置（13）顶部为人字型的斜板（20），防扰动装置（13）内部安装中心管（22），在中心管（22）上设置有间隔的挡板（21）；在防扰动装置（13）外侧设置有间隔的凹槽（23）。

3.如权利要求1所述的实验装置，其特征是：筒体（1）的材料是采用可视化的石英玻璃；防扰动装置（13）是采用耐腐蚀的管材制成；液体出口管(16)和气体出口管（8）均采用耐腐蚀的塑料管材制成。