CN109646985A - 一种汽液冷凝分离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽液冷凝分离器，包括壳体、进气口、排气口、冷凝部件、气室、气室通气管、出液口、集液区等，不同气室通过气室通气管和冷凝部件进行连接，冷却去除含有不同沸点组分的气体，经过多次冷凝，在不同气室均发生冷凝，液滴均收集于集液区，提高汽液分离效率。

Description

一种汽液冷凝分离器

技术领域

本项发明所涉及一种汽液冷凝分离器，涉及主要为化学、化工和新材料行业汽液分离领域。

背景技术

在化学、化工生产过程中，物料在加热去杂质，负压脱水、蒸馏、精馏、反应脱气等操作中，会产一定量的气体；这些气体常常是多组分气液混合体，这气体需要排出原有的体系中。在这些混合气体排出的过程中，会夹带着一些汽化蒸发出来的物料，同时会夹带着生产中有用的物料，这些物料会对大气、水体产生不同程度的污染，这就需要对混合气体进行处置，以达回收利用有效物质或减少废气、废液排放的目的；脱除气液两相中的化学物质，使得最终的气体达到较低的排放数值。

现有的化学化工行业的一些汽液分离装置，存在着分离效果差，气体夹液量偏大，设备易堵塞，功能单一，能耗偏高，或者实现比较理想的气液分离效果设备组成复杂等一个或多个方面的缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽液冷凝分离器，其中，所述汽液冷凝分离器包括密闭腔体、进气口、出气口、出液口、第一气室、第二气室、第三气室、气室冷凝部件、第一内通气管、第二内通气管，所述密闭腔体分别开设所述进气口、出气口、出液口；所述密闭腔体内部分隔为第一气室、第二气室、第三气室和集液区，所述第一气室和第二气室均设有气室冷凝部件，所述进气口与所述第一气室相连通，所述第一气室和所述第二气室通过所述第一内通气管相连通，所述第二气室与所述第三气室通过第二内通气管相连通；所述第一气室、所述第二气室、所述第三气室均与所述集液区相连通，所述第三气室与所述出气口相连通，所述集液区与所述出液口相连通。

优选地，在上述汽液冷凝分离器中，所述密闭腔体为圆柱体，所述进气口、所述出气口位于所述密闭腔体顶部，所述集液区设于所述密闭腔体底部。

优选地，在上述汽液冷凝分离器中，所述第一气室的气室冷凝部件、所述第二气室的气室冷凝部件设有与外部换热介质相连的接口，所述集液区外部设有换热设备。

优选地，在上述汽液冷凝分离器中，所述换热设备为换热夹套或换热半管，所述换热设备包括与外部换热介质相连的接口。

优选地，在上述汽液冷凝分离器中，所述第一气室的气室冷凝部件和所述第二气室的气室冷凝部件为管式或板式换热结构，且第二气室的气室冷凝部件换热效果不低于第一气室的气室冷凝部件。

优选地，在上述汽液冷凝分离器中，所述位于第三气室中的所述第二内通气管的内出气口设有防止液滴带出机构。

优选地，在上述汽液冷凝分离器，所述第三气室包括导流斜面、导流管、单向凝液口，第三气室的底面设有导流斜面，所述导流斜面与所述导流管相连接，所述导流管端部为单向凝液口，所述单向凝液口位于所述第二气室或集液区。

优选地，在上述汽液冷凝分离器，所述单向凝液口位于所述第二气室。

优选地，在上述汽液冷凝分离器，所述密闭腔体设有吹扫口和压力仪表口。

优选地，在上述汽液冷凝分离器，所述第一气室和所述第二气室的气室冷凝部件的出口位置设置温度计口，监控冷凝效果。

优选地，在上述汽液冷凝分离器，集液区设有液位计和温度计。

本发明中的高效气液冷凝分离器，可以解决以下几方面问题：

一.将气体冷凝器的功能设计在该设备中，将需要分离的混合气体进行换热冷却，简化设备成品和安装，同时可以避免冷凝后的的液体在管道壁上聚集，影响工艺流程的正常运转。

二.该分离器具有高效的分离效果，混合气在设备中的流动设计，避免了气体在排除设备时夹带液滴偏多的问题。

三.在真空脱气、脱水的系统中，该设备还具有真空缓冲管的作用，避免系统瞬间真空过大，将有用的液体物料过多的带到混合气体中。

四.该设备为静态设备无需耗电，同时气相流通的阻力也较小，不会造成气体流动的动力设备增加额外的负荷。

五、设备下部的储液区的空间较大，工艺设计时可以选择间歇式排液，也可根据设计成为连续排液。

附图说明：

图1：所述汽液冷凝分离器示意图。

附图标记

1——进气口2——内出气口3——导流斜面4——导流管5——换热介质进/出口6——换热介质进/出口7——换热介质进/出口8——换热介质进/出口9——第一冷粗凝区10——第二冷精凝区11——第一内通气管12——第二内通气管13——单向凝液口14——换热介质进/出口15——换热夹套16——液位计口17——温度计口18——出液口19——换热介质进/出口20——第一气室21——第二气室22——第三气室23——吹扫口24——压力仪表口25——出气口26——温度计口27——温度计口

具体实施方式

下面的实施例仅用于进一步说明发明但不限于本发明。凡基于发明上述内容所实现的技术均属于本发明范围。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种其外观为中间部分为圆柱体筒身，两端带有椭圆型封头的压力设备，设备的固定型式可依据实际呈现出，支耳、支腿或裙座等多种。其设备中下部外侧表面装配有换热夹套15或外半管盘管结构的换热部件，换热部件上装有1～2组即2～4个的换热介质进/出口，例如14和19。

设备上封头上装配有进气口1、出气口25、吹扫口23、压力仪表口24。设备进气口1连接第一气室20，第一气室20中部(冷凝部件位于筒体内部)装配有第一冷粗凝区9，第一冷粗凝区9中间安装有第一内通气管11。第一粗冷凝区9为管式或板式换热结构部件组成，其分为2部分通道，一部分为本设备需处理气液混合相物料通道，第二部分为换热介质通道，换热介质通道在设备筒体设有一组换热介质进/出口5和7，共2个接口。第一冷粗凝区9下部安装有温度计口26。

第一内通气管11由第一气室20的中下部至设备上部，并连接第二气室21。第二气室21中部装配有第二冷精凝区10，第二冷精凝区10中间安装有第二内通气管12。第二冷精凝区10为管式或板式换热结构部件组成，与第一冷粗凝区的部件相比，其具有更大的换热 面积和换热效果，其分为2部分通道，一部分为本设备需处理气液混合相物料通道，第二部分为换热介质通道，换热介质通道在设备筒体设有一组换热介质进/出口6和8，共2个接口。第二冷精凝区下部安装有温度计口27。

第二内通气管12由第二气室21的中下部至设备上部，并连接第三气室22，第三气室22和顶部出气口25相通。第二内通气管12上部顶端安装有具有防止液滴被带出的内出气口2，第三气室的底面为具有一定斜度的导流斜面3，导流斜面3设备内壁的导流管4相连接，导流管4底部安装有单向凝液口13。

集液区位于设备下部，第一气室20和第二气室21的下面。集液区下部设有温度计口17，其最底部设有出液口18，并在集液区下部和上部设置一组液位计接口16。

本设备需处理气液混合气相物料在本设备内按照以下流程和原理进行流通：

气液混合气相物料由设备进气口2进入第一气室20上部，然后进入第一冷粗凝区9气液混合相通道，第一冷粗凝区9的另一通道由液相或气相的冷换热介质流动，在这里需处理气液混合气被冷却至指定温度范围，冷却温度可有温度计口26测定温度和一组换热介质进/出口5和7换热介质性质和流量来控制，其换热介质可以是低温冷却水、冷冻水、低温导热油、压缩空气以及其他的低温气体和液体。需处理气液混合气被冷却后，部分高沸点和液化点的物质被液化，流入集液区。

未被液化的气液混合气由第一内通气管11，进入第二气室21上部。然后进入第二冷精凝区10气液混合相通道，第二冷精凝区10的另二通道由液相或气相的冷换热介质流动，在这里需处理气液混合气被冷却至更低的温度范围，冷却温度可有温度计口27测定温度和一组换热介质进/出口6和8换热介质性质和流量来控制，其换热介质可以是低温冷却水、冷冻水、低温导热油、压缩空气以及其他的低温气体和液体。需处理气液混合气被第二次冷却后，部分中等沸点和液化点的物质被液化，流入集液区。剩余未被液化的气液混合气，大部分为高沸点和液化点的物质，例如氮气，氧气，二氧化碳等。

未被液化的气液混合气由第二内通气管10，进入第三气室的内出气口2，由于进入的气体中会夹带少量的液滴，内出气口2可将部分液滴截留，其余气体有设备出气口25排出设备。被截留的液滴由导流斜面3、导流管4和单向凝液口13流入集液区。

通过设备液位计口16安装的液位计，可以监视设备分离出来液体量，当设备需要排液时，可由设备上部的吹扫口23加入一定压力的气体，如氮气，空气等，将分离的液体由出液口18压出，当设备内液体温度较低，可通过设备底部换热部件的热介质和温度计口17的温度仪表，加热液体温度至指定范围，以便于液体顺利排出。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明发明范围的限制，应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改造，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种汽液冷凝分离器，其特征在于，所述汽液冷凝分离器包括密闭腔体、进气口、出气口、出液口、第一气室、第二气室、第三气室、气室冷凝部件、第一内通气管、第二内通气管，所述密闭腔体开设所述进气口、出气口和出液口；所述密闭腔体内部分隔为第一气室、第二气室、第三气室和集液区，所述第一气室和第二气室均设有气室冷凝部件，所述进气口与所述第一气室相连通，所述第一气室和所述第二气室通过所述第一内通气管相连通，所述第二气室与所述第三气室通过第二内通气管相连通；所述第一气室、所述第二气室、所述第三气室均与所述集液区相连通，所述第三气室与所述出气口相连通，所述集液区与所述出液口相连通。

2.根据权利要求1所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述密闭腔体为圆柱体，所述进气口、所述出气口位于所述密闭腔体顶部，所述集液区设于所述密闭腔体底部。

3.根据权利要求1所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述第一气室的气室冷凝部件和所述第二气室的气室冷凝部件为管式或板式换热结构，且第二气室的气室冷凝部件换热效果不低于第一气室的气室冷凝部件。

4.根据权利要求1所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述第一气室的气室冷凝部件、所述第二气室的气室冷凝部件均设有与外部换热介质相连的接口，所述集液区外部设有换热设备。

5.根据权利要求4所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述换热设备为换热夹套或换热半管，所述换热设备包括与外部换热介质相连的接口。

6.根据权利要求1所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述位于第三气室中的所述第二内通气管的内出气口设有防止液滴带出机构。

7.根据权利要求6所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述第三气室包括导流斜面、导流管、单向凝液口，第三气室的地面设有导流斜面，所述导流斜面与所述导流管相连接，所述导流管端部为单向凝液口，所述单向凝液口位于所述第二气室或集液区。

8.根据权利要求7所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述单向凝液口位于所述第二气室。

9.根据权利要求1所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述密闭腔体设有吹扫口和压力仪表口。

10.根据权利要求1所述汽液冷凝分离器，其特征在于，所述第一气室和所述第二气室的气室冷凝部件的出口位置设置温度计口。