CN110624485A - 一种化工行业用钛材料分离器及其制作工艺 - Google Patents

一种化工行业用钛材料分离器及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种化工行业用钛材料分离器，具体涉及化工器材领域，包括罐体，所述罐体一侧设有物料管和进液管，所述罐体另一侧设有备用管和出油管，所述罐体底端设有排液管，所述罐体顶端设有出气管，所述罐体内壁设有捕雾器，所述捕雾器与出气管位置对应设置，所述罐体内腔中部设有分隔板，所述分隔板与罐体内壁间设有挡板，所述挡板一侧设有连通管，所述分隔板底部设有分离液，所述分离液顶部设有油料层。本发明通过与介质直接接触的防腐蚀内层、分隔板和挡板由金属钛材料制成，不与介质直接接触的主体层采用316Ti不锈钢铸造，可抵抗强烈的腐蚀性，保证本分离器的使用寿命，保真使用者的正常使用。

Description

一种化工行业用钛材料分离器及其制作工艺
技术领域
本发明涉及化工器材技术领域，更具体地说，本发明涉及一种化工行业用钛材料分离器及其制作工艺。
背景技术
分离器是把混合的物质分离成两种或两种以上不同的物质的机器。常见的分离器有离心式分离器、静电式分离器。分离器要能保持良好的分离效果，需对其液位和压力进行控制。传统分离器液位和压力的控制采用定压控制技术。在分离器的变压力液面控制中，利用浮子液面控制器带动油和气调节阀，使其联合动作，控制原油和天然气的液量，完成对分离器中液位的调节，而不对分离器的压力进行控制。变压力的液面控制方法可以最大程度地减小油气出口阀的节流，减小分离器的压力，提高分离效果。油气分离器和油气水三相分离器在油田接转站和联合站中有着广泛的应用。分离器要能保持良好的分离效果，需要对其液位和压力进行控制。
钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰富，在所有元素中居第十位。钛的矿石主要有钛铁矿及金红石，广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法或亨特法。钛最常见的化合物是二氧化钛，可用于制造白色颜料。其他化合物还包括四氯化钛(TiCl4)(作催化剂及用于制造烟幕或空中文字)及三氯化钛(TiCl3)(用于催化聚丙烯的生产)。钛是一种化学元素，化学符号Ti，原子序数22，在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，耐湿氯气腐蚀。
在化工行业中，我们会使用到分离器对化工原料进行分离、提纯，以达到原料的使用要求，但现有的分离器在使用过程中有时会遇到强腐蚀性介质，如高纯氯液质等，在使用过程中会受到严重的腐蚀，有甚者会造成分离器的无法继续使用，这样就会影响使用者的生产原料的继续供给，不方便使用者的使用。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种化工行业用钛材料分离器及其制作工艺，通过与介质直接接触的防腐蚀内层、分隔板和挡板由金属钛材料制成，不与介质直接接触的主体层采用316Ti不锈钢铸造，保证本分离器的使用寿命，保真使用者的正常使用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种化工行业用钛材料分离器，包括罐体，所述罐体一侧设有物料管和进液管，所述罐体另一侧设有备用管和出油管，所述罐体底端设有排液管，所述罐体顶端设有出气管，所述罐体内壁设有捕雾器，所述捕雾器与出气管位置对应设置，所述罐体内腔中部设有分隔板，所述分隔板与罐体内壁间设有挡板，所述挡板一侧设有连通管，所述分隔板底部设有分离液，所述分离液顶部设有油料层，所述分离液与分隔板之间设有分配管；
所述罐体包括主体层和防腐蚀内层，所述分隔板和挡板与防腐蚀内层、分隔板与挡板之间均通过焊接固定。
在一个优选地实施方式中，所述分隔板、挡板和防腐蚀内层均由金属钛材料制成，所述主体层由316Ti不锈钢材料制成。
在一个优选地实施方式中，所述备用管和出气管一端均与罐体内部顶部空腔相连，所述进液管、出油管和排液管一端均与罐体内部底部空腔相连，所述物料管一端与罐体和挡板形成的空腔相连。
在一个优选地实施方式中，所述连通管和分配管一端均贯穿分隔板，所述分配管底端设置于分离液的液面下。
在一个优选地实施方式中，所述罐体底端外壁设有三个支撑脚架，所述支撑脚架与罐体间焊接固定。
在一个优选地实施方式中，所述分离液设置为饱和氯化钠溶液，所述分离液的液面与出油管高度相适配。
本发明还提供了一种化工行业用钛材料分离器的制作工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、下料切割：在分离器制造时，先使用高压水刀将大块的316Ti不锈钢和金属钛分布进行切割；
步骤二、分离器铸造：使用切割后的316Ti不锈钢和金属钛铸造罐体，再使用金属钛铸造分隔板和挡板；
步骤三、开孔：对铸造成型的罐体和的分隔板的对应位置使用高压水刀进行孔加工；
步骤四、焊接：将物料管、进液管、备用管、出油管、排液管和出气管分别与罐体上开设的孔对应放置，对其进行焊接固定，再将分配管和连通管与分隔板上开设的孔进行焊接，随后将分隔板和挡板放入罐体内腔进行焊接，最后再将支撑脚架与罐体进行焊接固定，上述焊接过程均在均需采用99.99％以上的高纯氩气作为焊接保护气。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过与介质直接接触的防腐蚀内层、分隔板和挡板由金属钛材料制成，不与介质直接接触的主体层采用316Ti不锈钢铸造，因金属钛的比强度位于金属之首，可在保证分离器的耐高温高压性能前提下，降低了分离器整体的整体重量，此外与介质高纯氯气接触位置采用的金属钛，可抵抗强烈的腐蚀性，保证本分离器的使用寿命，保真使用者的正常使用；
2、本发明通过分离液对氯气的过滤，使用者先将饱和氯化钠溶液经进液管送入罐体内腔中，随后由物料管向罐体内送入高纯氯液质，高纯氯液质挥发成氯气在分隔板和挡板的位置限定下，可由分配管送入分离液内，因饱和氯化钠溶液内存在的大量的CL-，使得氯气在饱和氯化钠溶液溶解度很小，一方面氯气经分离液的过滤可将油性杂质析出形成油料层，另一方面还可以除去氯气中可能参杂的氯化氢气体，起到很好的分离效果。
3、本发明通过在下料切割和开孔工序中采用高压水刀的机械冷加工方式进行，较传统的机床加工方式，可避免316Ti不锈钢或金属钛加工时会发粘，切屑沾在刀具前刀面的切削刃附近形成积屑瘤，保证切割效果，同样可避免振动造成刀刃崩碎、刀片损坏的结果，此外冷加工方式可降低传统车床加工中切下的钛屑起火的概率，焊接工序中采用99.99％以上高纯氩气作为保护气体，保证加工的安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的剖面结构示意图。
图3为本发明的罐体俯视剖面图。
图4为本发明的罐体断面结构示意图。
附图标记为：1 罐体、2 物料管、3 进液管、4 备用管、5 出油管、6 排液管、7 出气管、8 捕雾器、9 分隔板、10 挡板、11 连通管、12 分离液、13 油料层、14 分配管、15 主体层、16 防腐蚀内层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种化工行业用钛材料分离器，包括罐体1，所述罐体1一侧设有物料管2和进液管3，所述罐体1另一侧设有备用管4和出油管5，所述罐体1底端设有排液管6，所述罐体1顶端设有出气管7，所述罐体1内壁设有捕雾器8，所述捕雾器8与出气管7位置对应设置，所述罐体1内腔中部设有分隔板9，所述分隔板9与罐体1内壁间设有挡板10，所述挡板10一侧设有连通管11，所述分隔板9底部设有分离液12，所述分离液12顶部设有油料层13，所述分离液12与分隔板9之间设有分配管14；
所述罐体1包括主体层15和防腐蚀内层16，所述分隔板9和挡板10与防腐蚀内层16、分隔板9与挡板10之间均通过焊接固定；
所述分隔板9、挡板10和防腐蚀内层16均由金属钛材料制成，所述主体层15由316Ti不锈钢材料制成；
所述备用管4和出气管7一端均与罐体1内部顶部空腔相连，所述进液管3、出油管5和排液管6一端均与罐体1内部底部空腔相连，所述物料管2一端与罐体1和挡板10形成的空腔相连；
所述连通管11和分配管14一端均贯穿分隔板9，所述分配管14底端设置于分离液12的液面下；
所述罐体1底端外壁设有三个支撑脚架，所述支撑脚架与罐体1间焊接固定；
所述分离液12设置为饱和氯化钠溶液，所述分离液12的液面与出油管5高度相适配。
如图1-4所示的，实施方式具体为：使用者先将饱和氯化钠溶液经进液管3送入罐体1内腔中，随后由物料管2向罐体1内送入高纯氯液质，高纯氯液质挥发成氯气在分隔板9和挡板10的位置限定下，可由分配管14送入分离液12内，因饱和氯化钠溶液内存在的大量的CL-，使得氯气在饱和氯化钠溶液溶解度很小，一方面氯气经分离液12的过滤可将油性杂质析出形成油料层13，另一方面还可以除去氯气中可能参杂的氯化氢气体，起到很好的分离效果，分离后的氯气经连通管11由出气管7进行原料供给，若出气管7发生堵塞可采用备用管4作为临时氯气供给管使用，待反应完成后，可由出油管5将析出的油料层13排出进行使用，排液管6可将分离液12排出罐体1进行更换，与介质直接接触的防腐蚀内层16、分隔板9和挡板10由金属钛材料制成，不与介质直接接触的主体层15采用316Ti不锈钢铸造，因金属钛的比强度位于金属之首，可在保证分离器的耐高温高压性能前提下，降低了分离器整体的整体重量，此外与介质高纯氯气接触位置采用的金属钛，可抵抗强烈的腐蚀性，保证本分离器的使用寿命，保真使用者的正常使用。
本发明还提供了一种化工行业用钛材料分离器的制作工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、下料切割：在分离器制造时，先使用高压水刀将大块的316Ti不锈钢和金属钛分布进行切割；
步骤二、分离器铸造：使用切割后的316Ti不锈钢和金属钛铸造罐体1，再使用金属钛铸造分隔板9和挡板10；
步骤三、开孔：对铸造成型的罐体1和的分隔板9的对应位置使用高压水刀进行孔加工；
步骤四、焊接：将物料管2、进液管3、备用管4、出油管5、排液管6和出气管7分别与罐体1上开设的孔对应放置，对其进行焊接固定，再将分配管14和连通管11与分隔板9上开设的孔进行焊接，随后将分隔板9和挡板10放入罐体1内腔进行焊接，最后再将支撑脚架与罐体1进行焊接固定，上述焊接过程均在均需采用99.99％以上的高纯氩气作为焊接保护气；
实施方式具体为：下料切割工序可对原料进行块径的缩小，方便后续的铸造加工，下料切割和开孔工序中采用高压水刀的机械冷加工方式进行，较传统的机床加工方式，可避免316Ti不锈钢或金属钛加工时会发粘，切屑沾在刀具前刀面的切削刃附近形成积屑瘤，保证切割效果，同样可避免振动造成刀刃崩碎、刀片损坏的结果，此外冷加工方式可降低传统车床加工中切下的钛屑起火的概率，焊接工序中采用99.99％以上高纯氩气作为保护气体，保证加工的安全性。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种化工行业用钛材料分离器，包括罐体(1)，其特征在于：所述罐体(1)一侧设有物料管(2)和进液管(3)，所述罐体(1)另一侧设有备用管(4)和出油管(5)，所述罐体(1)底端设有排液管(6)，所述罐体(1)顶端设有出气管(7)，所述罐体(1)内壁设有捕雾器(8)，所述捕雾器(8)与出气管(7)位置对应设置，所述罐体(1)内腔中部设有分隔板(9)，所述分隔板(9)与罐体(1)内壁间设有挡板(10)，所述挡板(10)一侧设有连通管(11)，所述分隔板(9)底部设有分离液(12)，所述分离液(12)顶部设有油料层(13)，所述分离液(12)与分隔板(9)之间设有分配管(14)；
所述罐体(1)包括主体层(15)和防腐蚀内层(16)，所述分隔板(9)和挡板(10)与防腐蚀内层(16)、分隔板(9)与挡板(10)之间均通过焊接固定。
2.根据权利要求1所述的一种化工行业用钛材料分离器，其特征在于：所述分隔板(9)、挡板(10)和防腐蚀内层(16)均由金属钛材料制成，所述主体层(15)由316Ti不锈钢材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种化工行业用钛材料分离器，其特征在于：所述备用管(4)和出气管(7)一端均与罐体(1)内部顶部空腔相连，所述进液管(3)、出油管(5)和排液管(6)一端均与罐体(1)内部底部空腔相连，所述物料管(2)一端与罐体(1)和挡板(10)形成的空腔相连。
4.根据权利要求1所述的一种化工行业用钛材料分离器，其特征在于：所述连通管(11)和分配管(14)一端均贯穿分隔板(9)，所述分配管(14)底端设置于分离液(12)的液面下。
5.根据权利要求1所述的一种化工行业用钛材料分离器，其特征在于：所述罐体(1)底端外壁设有三个支撑脚架，所述支撑脚架与罐体(1)间焊接固定。
6.根据权利要求1所述的一种化工行业用钛材料分离器，其特征在于：所述分离液(12)设置为饱和氯化钠溶液，所述分离液(12)的液面与出油管(5)高度相适配。
7.一种化工行业用钛材料分离器的制作工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、下料切割：在分离器制造时，先使用高压水刀将大块的316Ti不锈钢和金属钛分布进行切割；
步骤二、分离器铸造：使用切割后的316Ti不锈钢和金属钛铸造罐体(1)，再使用金属钛铸造分隔板(9)和挡板(10)；
步骤三、开孔：对铸造成型的罐体(1)和的分隔板(9)的对应位置使用高压水刀进行孔加工；
步骤四、焊接：将物料管(2)、进液管(3)、备用管(4)、出油管(5)、排液管(6)和出气管(7)分别与罐体(1)上开设的孔对应放置，对其进行焊接固定，再将分配管(14)和连通管(11)与分隔板(9)上开设的孔进行焊接，随后将分隔板(9)和挡板(10)放入罐体(1)内腔进行焊接，最后再将支撑脚架与罐体(1)进行焊接固定，上述焊接过程均在均需采用99.99％以上的高纯氩气作为焊接保护气。
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