CN1422172A - 从气体中分离固体物的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于分离气态物流中颗粒物质的方法和设备。按照该方法，含悬浮颗粒的气态物流被送入一个分离设备，该设备包括至少2个多入口多重旋风分离器(16A－16C)，其中，由离心力将颗粒从气体中分离出来。按照本发明，使用了一个分离设备，其中至少有2个(16A－16C)多入口旋风分离器适合于并联操作，以便形成一个多入口多重旋风分离器设备。本发明的旋风分离器组件可以用作，例如FCC单元的第一分离器，但更有利的是用作FCC单元的第二或第三分离器，用来除去前面分离段燃气中的“粉尘”。

Description

从气体中分离固体物的方法和设备
本发明涉及权利要求1的从气体中分离固体物的方法。
按照这种方法，夹带固体物的气流被送入一个分离器设备，该设备中包含一个由至少2个多入口旋风器构成的分离单元，在其中，固体物在离心力的作用下从气相中分离出来。
本发明也涉及权利要求13的旋风器设备，该设备包含一种至少由2个多入口旋风器构成的组件。
本发明的方法和设备特别适合于和处理烃类的过程一起使用。这些过程包括，例如，催化和热裂化、脱氢、费-托合成、马来酸酐的制造和甲烷的氧化二聚。但是，除这些以外，本发明通常还可用于分离气流中的固体物。因此，另一个重要的应用领域是用于产生热能和电能，其中，已公开的技术特别适合与固体燃料的外燃锅炉一起使用。
烃转化过程通常都是采用固定床反应器和流化床反应器(流化催化反应器)运行的。在本说明书的上下文中，“流化催化过程设备”是指用于具有微粒粉状悬浮催化剂的过程的设备，例如，在缓慢地向上提升的气流中，其中，催化剂能促进所需的反应。
现有技术中最广泛应用的一种流化床催化反应器系统是FCC设备，即，流化床催化裂化设备，作为主要的部件，通常包含一个在快速流化流动相中操作的管式提升管、一个在稀释悬浮相中操作的大体积反应器和一个在流化床相中操作的再生器。
在FCC单元中，提升管和大体积反应器会释放出带有悬浮固体物的气流，其中的微粒物质和气体产物在其功能基于离心力的旋风分离器中相互分离。通常，气流是通过一排多个旋风分离器，以提高整体的分离效率，因为普通结构的单个旋风分离器在分离小于15μm的粒子时其分离性能很差。
旋风分离器既有盘管也有旋管结构，在其中，微粒物质悬浮物被当作切线气流引入旋风分离器的圆柱段，因此催化剂粒子被赶到内壁上，这样，当气流一般在旋风分离器的圆柱段回荡7-9转后，催化剂粒子就会因离心力的作用从气体中分离出来，然后在锥形段又将该过程继续下去。轴流旋风分离器也是大家知道的，在其中，流经管道的气流由叶片强制进入循环运动，因此，固体物因离心力被赶到管壁上，这样，固体物就从气流中分离出来。
在GB 1,592,051和GB 1,526,509专利公告中描述了轴流旋风分离器。如引用的公报中所公开的，轴流旋风分离器包含一个管式旋风分离室，在其第一端上有一个要被处理的气流入口孔，另一端有一个经处理的气体出口孔。提出这种旋风分离器是和需要清洁进气的内燃、柴油和喷射推进发动机、透平机以及类似的设备联用的。
关于清洁空气环境的比较严格的法规和通过降低透平机FCC再生气的压力来提高能量的利用效率，都对FCC设备中的粉尘浓度提出了更加严格的要求。虽然通过将旋风分离器的直径做得小一些可提高分离效率，但这又分别需要使用更多的旋风分离器。
在能量生产中静电除尘器常会发生问题，因为燃气中常常含有大量的未燃烧成份，这会污染静电除尘器并会极大地增加操作负荷。借助于旋风分离比较高的效率，就可以将这些成分循环回到燃烧过程，这样，就可以提高锅炉的效率。在某些情况下，甚至完全可以不使用任何静电除尘器而运行一个系统。
在其他问题中，除分离效率不高外，传统的FCC设备还受到催化剂和循环固体物的腐蚀以及内部结构等问题的困扰。在大多数情况下，用于脱除气相中固体物和催化剂的旋风分离器中所发生的问题是整个系统的一个主要问题。为了防止这种腐蚀，传统的旋风分离器结构必须在内部用陶瓷衬里加以保护。有关腐蚀的问题在小直径的旋风分离器中就会变得更加严重。
本发明的目的是要克服现有技术中的上述缺点并提供一种新的从气相中分离固体物的技术。
本发明的目的可通过这样一种方法来达到，即将旋风分离器做成一个包含许多并联的多入口旋风分离器单元。
意想不到的是，人们发现，旋风分离器单元的分离效率可以因此而提高，但又不会明显地加快设备的腐蚀速率。
因此，本发明的旋风分离器设备包含至少2个并联的多入口旋风分离器。每个旋风分离器都有一个气相物流入口导管，该物流中夹带着要处理的固体物，和一个与入口导管相连的分离室，该分离室有一条基本垂直焦炭的中心轴线，并至少有2个导向叶片，用于强制气相物流进入分离室基本上为切线的气流中，以完成气相中固体物的分离。在旋风分离室的下部连接了一个供被分离固体物用的浸入管和一个直线平行于分离室中心轴线的中心导管，用于排放已分离出固体物的气相。旋风分离器用这样的方法进行并联操作，即将多入口旋风分离器的入口导管互相连接在一起并分别将旋风分离器的浸入管连接到公用的排放导管上。
虽然本发明旋风分离器可以用于，例如，FCC装置的第一分离段，但其最有利的应用是用做FCC装置的第二或第三分离段，用于分离前面分离段燃气微粒物质中最微小的粒子。
更具体地说，本发明方法的特征在于权利要求1的特征部分所表述的内容。
此外，本发明旋风分离器设备的特征在于权利要求13的特征部分所表述的内容。
本发明提供了巨大的利益。例如，本发明多入口多重旋风分离器设备中引发腐蚀的剪切应力比，例如，以轴流旋风分离器为基础的传统多重旋风分离器设备小。但是，由多入口旋风分离器构成的多重旋风分离器设备的分离效率要高于由轴流旋风分离器构成的多重旋风分离器设备，而且其制造成本基本相等。在轴流旋风分离器中，夹带固体物的气流流速在流动通道中不能加速，而加速对于达到较高分离效率是有利的。与此相反，多入口旋风分离器通常都配有直的导向叶片，用于将主物流分成分支物流，每个分支物流都能加速达到较高的速率。直导向叶片的磨损比曲面叶片小，因为直导向叶片不需要使气流的方向转向，而只是提高其流速。由于固体物的含量较小，因而设备壁的腐蚀磨损率就会降至极小。同时，固体粒子的摩擦作用减小，这就意味着分离过程中产生的“粉尘”量较小。
多入口多重旋风分离器设备可以特别有效地用作第二或第三分离单元，因为气流是通过上述叶片导入靠近分离室的内壁。因此，本发明设备可以对极小的粒子，特别是上述那些粉尘进行分离，以比现有技术高得多的效率从燃气中分离出小于15μm的粒子，因此，FCC设备就可以以极有效的成本来满足FCC设备操作中粉尘浓度较小的严格要求。具有竞争性的技术以通常在能源生产中所应用的静电除尘器为代表，但就其投资成本、对基础的要求和操作成本而言，这都是一种成本高昂的选择。
与能源生产中所用的固体燃料外燃锅炉联用，多入口多重旋风分离器特别适用在静电除尘器的前面，以比现有技术更有效的方式除去燃气中未燃烧的组分，以便在某些情况下用来代替静电除尘器。
当本发明的多入口多重旋风分离器设备用作第二或第三分离器用来分离传统的FCC催化剂时，可使废气中的粉尘浓度低至50mg/Nm3。
下面将结合附图的详细叙述对本发明进行审查。
图1示出的是传统旋风分离器示意图；
图2示出的是本发明有两个旋风分离器(第一和第二旋风分离器)与FCC反应器再生器串联连接的旋风分离器的排列情况；和
图3示出的是本发明适用于FCC单元第三段再生器旋风分离器的多入口多重旋风分离器设备结构侧示图。
多入口旋风分离器的结构在该技术领域中是众所周知的，其在例如，美国专利No.3,969,096中已有描述。通常，多入口旋风分离器指的是其分离室包含至少两个入口孔的旋风分离器，其中分离气体中的固体物至少部分是由将气流切向沿分离室壁导入的离心力完成的。由多个多入口旋风分离器构成的级联连接也是众所周知的。至于本技术领域这方面的情况，请参见PCT专利申请公告WO 99/25469，其中公开了申请人提出的排列情况。其中阐明了如何通过许多多入口旋风分离器的串联连接，来大大提高整体的分离效率。所公开的排列的另一种好处是，通过由多入口旋风分离器构成级联分离单元，可以极大地节约工厂的规模，因为这样的旋风分离器可以同轴的方式相互重叠在一起。但是，应该指出的是，引用的专利申请公告WO 99/25469中既没有包括有关多入口旋风分离器可能的并联连接的想法，也没有任何有关通过上述方法来提高复合旋风分离器设备的分离效率而又不会引起较严重腐蚀/摩擦的可能性的讨论。
从US专利申请4,863,500、SE专利申请346,706以及DE专利申请849,507、914,701和1,146,338中，都可了解到包含并联轴向旋风分离器的多重旋风分离器。但是，其中没有一个公开的解决方案中的多重旋风分离器的并联旋风分离器是多入口旋风分离器，没有一个方案中的分离过程是象本发明那样将分离室中的气流沿分离室壁导向基本上为切线的气流。例如，DE专利申请914,701中公开了一种旋风分离器设备，其中旋风分离器的分离室有内部的导向叶片。这些叶片会在分离室中引起湍流和扰流并会阻止切向物流流向室壁。
本发明中所使用的分离单元，或多入口多重旋风分离器设备有2个，最有利的是至少3个，有利的是3-300个，特别有利的是3-25个并联连接的多入口旋风分离器。在本发明说明书的范围内，并联连接这个词是用来指这样一种构型，即其中的每一个旋风分离器都连接到一个公用的入口管和公用的排气管上。在该设备中，最重要的是分离室，该室有一条至少基本上垂直焦炭的中心轴线和一个至少基本上呈圆形截面的内壁，这就意味着该分离室旋转时在其中心轴线周围是对称的。在多入口多重旋风分离器设备中，所有的旋风分离室都有其平行排列或至少是基本平行排列的中心轴线。
在分离室上接了一个被处理气体的入口喷嘴。该入口喷嘴一般是垂直地安装在分离室的中心轴上并配有与轴向成直线的直导向叶片(即，该导向叶片与设备的中心轴线成平行排列)。借助于该导向叶片系统，正被处理的气体可切线地沿分离室内壁引向物流，通过离心力的作用将固体物从气相中分离出来。如上所述，在多入口旋风分离器中有直的导向叶片用于将气相物流分割成分支物流，每个分支物流都能让一股加速的气体流速作单独的调整。在导向叶片之间形成一个通道就完成了将气相物流分割成分支物流的过程，这会使气流加速并将其当作一股细流引向分离室壁，这又再次使固体物的分离效率更高。通道是细小的，具体地说，其宽度最大不超过分离室直径的10％。一般的宽度为该直径的1-8％。通道的长度为约通道宽度的约0.5-20倍。导向叶片的数量至少为2，有利的是3-60，最有利的是8-32。旋风分离器导向叶片围绕着旋风分离室的内周长、部分或全部伸入提升管通道、以环形方式相间隔，以便形成一个包含许多平行入口通道，用于气体进入的叶窗。当导向叶片完全处在旋风分离室的外面，当旋风分离器进入旋风分离室引起旋风分离室中产生湍流和扰流时，分离效果是最好的。在分离室上另接一根中心导管，用于排放燃气和一根浸入管，用于脱除从气相中分离出来的固体物。
由两个同心的圆柱形或部分锥形外壳表面限定一个空间，并再沿纵轴方向用挡板分割成部分平行的流动通道，就可形成多入口多重旋风分离器的公用入口通道。在两个同轴的圆柱形外壳表面之间安装一些纵向成直线的径向挡板，就可形成部分平行的流动通道。由许多呈环形安装在旋风分离设备中的平行横切进料管构成的入口通道，也可得到几乎相等的结果。还有另一种可能的排列是，将气相物流不对称地送入设备，例如，通过与多重旋风分离设备的加压壁连接的入口导管送入。
与轴流旋风分离气相比，本发明旋风分离器的结构是不同的，其不同点之一是通过与旋风分离室上部相连的单根排放导管将旋风分离器中经清洁的气体排出。
在本发明方法中，多入口多重旋风分离器设备可用作多段分离过程的一部分。因此，按照本发明第一优选实施方案，这种分离过程装置包含一个第一分离器，它可以是一个传统的旋风分离器或，比较好的是一个多入口旋风分离器，和一个第二分离器，其中采用了上述多入口多重旋风分离器设备。
按照本发明的另一个实施方案，分离过程装置包含传统的第一和第二分离器，因此这种多入口多重旋风分离器适合用作第三分离器。或者，至少第一和第二分离器中的一个是多入口多重旋风分离器设备。也可采用串联或并联的旋风分离器来代替传统的旋风分离器。同样，也可按照本发明用许多串联的多入口旋风分离器来代替传统多入口旋风分离器。其中涉及到上面引用的专利申请公报WO 99/25469中所公开的排列方式。很显然，本发明的多入口多重旋风分离器可用在大量连续的分离段中，例如，可在第二和第三两种旋风分离器中使用。
上述设备结构和过程可用于分离流化床催化裂化(FCC)过程产物气体中的催化剂。特别有利的是，多入口多重旋风分离器设备可用于分离FCC单元催化剂再生器中来自焦炭氧化燃气的再生催化剂。
其中，适用的其它流化床催化过程是：催化重整、邻苯二酸酐、马来酸酐或甲烷的氧化二聚、费-托合成、甲烷、乙烷和其它烃类的氯化和溴化，和甲醇转化成烯烃或汽油。
本发明多入口多重旋风分离器或是直接与流化床催化反应器的提升管连接，以这种方式完成本发明的一个优选实施方案，或是使旋风分离器的入口喷嘴与流化床催化反应器的气相空间相连通，就象传统的排列情况一样。
图1和图2首先示出传统旋风分离器连接，然后示出本发明旋风分离器的排列，从图中可以看出，传统构形有2个旋风分离器(第一旋风分离器和第二旋风分离器)串联连接用于FCC单元的再生器。事实上串联旋风分离器的数目是可以改变的，使用的旋风分离器可以少于2个，也可以多于2个。传统旋风分离器的最大直径为1m，可以并联使用一个以上旋风分离器，这取决于被处理的气体数量。
在传统的旋风分离器结构中，通过扩散器1的空气使再生器2中的催化剂流化成沸腾床状态和引入氧气以便进行焦炭的燃烧反应。接着，夹带催化剂粒子的气态物流进入装在再生器2内部的第一旋风分离器3。将气相中的颗粒物质分离到旋风分离室的壁上，然后再从壁上落入第一旋风分离器的浸入管。催化剂从浸入管返回流化床。流经第一旋风分离器的气流经提升管从旋风分离器中流出，进入第二旋风分离器4。在此，气体脱除了粉尘并被赶到旋风分离室的内壁上，然后从这上面落入第二旋风分离器的浸入管。气流从第二旋风分离器进入收集室，并经排气导管5排出。
现在请参见图2，这里示出的再生器6包括第一旋风分离器8和第二旋风分离器13，两者有一个公用的分配器7，用于将空气接纳入再生器6和有一根排气导管18，用于将第二旋风分离器中出来的气流送走，这样便完全离开再生器。第一旋风分离器包括空间9，再生器上部中间，由中心导管14和导向叶片窗板10，和分离室11下部的浸入管12界定。
构成多入口多重旋风分离器的第二旋风分离器13装在第一旋风分离器的里面和包括中心导管14，在其上部集中进入排气导管18。离开第一旋风分离器的气流经中心导管14和第一旋风分离器周围浸入管12内壁之间形成的通道和继续沿中心导管14内壁和第二旋风分离器浸入管21外壁之间形成的通道从第一旋风分离送往第二旋风分离器16A、16B、16C。这个通道15的末端配有导向叶片窗17A、17B、17C，气流通过这些叶窗可进入分离室19A、19B、19C。导向叶片窗17A-17C将气体混合物引入第二旋风分离器，沿分离室19A-19C的内壁形成涡流运动。第二旋风分离器的多重旋风分离器组件也包括从分离室19A-19C向下延伸的浸入管20A-20C，该管进入装在第一旋风分离器浸入管12内的公用第二旋风分离器浸入管21。在图2所说明的实施方案中，通道15有一个圆形横截面。虽然这种圆形通道横截面有利于用来输送固体和气流的混合物，但也可采用不同横截面的通道。
根据本发明，通过分配器7的空气中含有处于沸腾床状态的再生器中的催化剂，并引入焦炭燃烧反应所需的氧气。夹带催化剂固体粒子的气体升入再生器的上部，并通过导向叶片窗10进入空间9。通过导向叶窗10使气相物流进入涡流运动，在此，粒子被离心力分离到分离室壁11上，并从这上面落入第一旋风分离器浸入管12。催化剂从该浸入管返回到流化床。从第一旋风分离器出来的比较干净的气流，通过中心导管14离开旋风分离室，从此再通过最好具有圆形横截面的通道15，进一步升入第二旋风分离器导向叶窗17A-17C。然后气流中的粉尘被分离到分离室19A-19C的壁上，再从此处落入第二旋风分离室浸入管20A-20C。粉尘通过第二旋风分离室浸入管20A-20C，落入公用第二旋风分离器浸入管12，如上所述，该管是装在第一旋风分离器浸入管12的内部。通过第二旋风分离器的气流离开旋风分离器经排放导管18进入反应器设备。
在图3的解决方案中，用涡流运动来使进入多重旋风分离器的物流保持平稳。当第一旋风分离器是多入口旋风分离器时，涡流被保存起来，并在旋风分离器之间平稳地流动。
图3示出一种适用作FCC单元第三段的再生器旋风分离器。图2实施方案特别适用作第三旋风分离器。在此，多重旋风分离器设备是安装在FCC单元压力容器的外面。
就其基本结构而言，图3的多入口多重旋风分离器与图2的第二旋风分离器是相似的。并联操作的多入口多重旋风分离器31A、31B、31C、31D和31E是装在公用旋风分离器外壳32的内部。分离设备的上部装有气流排方导管33，设备的下部有一根供被分离粒子用的排放导管34。最有利的是，装置的中轴线呈垂直排列。在该装置上部的中部装有2块隔板35和36，将装置的内部分隔成3个气体空间。在上隔板35上装有并联操作的多入口多重旋风分离器中心导管37A-37E，以使该导管进入旋风分离器的上部空间39。中心导管延伸通过上隔板35并使其出口端达到隔板上部水平面上面稍高一点。在类似的形式中，下隔板36上装有多入口多重旋风分离器浸入管38A-38E，并进入旋风分离器的下部空间40。上述气体排放导管33与旋风分离器上部空间38直接相通，而固体排放导管34分别与旋风分离器下部空间相通。
隔板将中部空间43隔断，空间中装有一根进料管41，穿过旋风分离器的外壳，将要清洁的气体送入中部空间。该中部空间与多入口多重旋风分离器的导向叶片窗42A-42E相通。
夹带固体的气态物流通过进料管41流经中部空间，固体物与气态物流一起送往多入口多重旋风分离器导向叶片窗42A-42E。导向叶片使气态物流呈涡流运动，在此，粒子被离心力分离到导管31A-31E的壁上并从这上面落入多重旋风分离器浸入管38A-38E。催化剂粒子从该浸入管落入装置的下部空间40，并通过固体排放导管34可将催化剂粒子从其中除去。清洁的气流流经中心导管37A-37E出来并进入上部空间39，然后经气体排放导管33离开该空间。
如果提供的是一种标准模式的设备，并想大大地降低粉尘的排放量，图3的多入口多重旋风分离器适合当作改进型安装在现有的FCC过程中。至于配有多入口的旋风分离器，该设备也非常适用于传统的级联旋风分离系统。

Claims (22)

1.一种从气态物流中分离颗粒物质的方法，该方法包括：
-将含有悬浮颗粒的气态物流送入至少包含2个多入口多重旋风分离器(16A-16C；31A-31C)的分离设备中，其中，该颗粒由离心力从气体中分离出来，其特征在于：
-应用了一种分离器设备，其中至少有2个(16A-16C；31A-31E)多入口旋风分离器适合于并联操作，以便形成一种多入口多重旋风分离器设备。
2.权利要求1的方法，其特征在于：被处理的气态物流是从第一分离器设备中排出的燃气。
3.权利要求2的方法，其特征在于：上述第一分离器设备包含一个传统的旋风分离器或多入口旋风分离器或同样的级联旋风分离器构型。
4.权利要求1的方法，其特征在于：被处理的气态物流从第二分离器设备中送入上述多入口多重旋风分离器设备。
5.权利要求4的方法，其特征在于：上述第一和第二分离器设备包含一个传统的旋风分离器或多入口旋风分离器，一个同样的级联旋风分离器构型或多入口旋风分离器与级联旋风分离器构型的组合。
6.前述权利要求中任一权利要求的方法，其特征在于：被处理的气态物流是从流化床催化过程排放出来并含有悬浮催化剂的气体产物。
7.权利要求1-5中任一权利要求的方法，其特征在于：被处理的气态物流是在催化剂再生的烧焦过程中排放出来因而含有悬浮催化剂的燃气。
8.权利要求1-5中任一权利要求的方法，其特征在于：所述流化床催化过程包含流化床催化裂化单元中完成的烃化合物的催化裂化。
9.权利要求1-5中任一权利要求的方法，其特征在于：被处理的过程排放气态物流是在发热或发电过程中固体燃料的流化床燃烧过程中出来的燃气。
10.前述权利要求中任一权利要求的方法，其特征在于：被处理的气态物流中的粉尘浓度被降至50mg/Nm3以下。
11.前述权利要求中任一权利要求的方法，其特征在于：颗粒物质的分离由3-25个并联旋风分离器(16A-16C；31A-31E)完成。
12.权利要求11的方法，其特征在于：其中使用了这种排列的3-25个并联旋风分离器(16A-16C；31A-31E)，即其中并联旋风分离器的浸入管(20A-20C；38A-38E)伸进公用排放管(27；34)的内部。
13.一种从过程设备的气态物流中分离颗粒物质的组件，该组件包括：
-至少2个多入口旋风分离器(16A-16C；31A-31E)，其特征在于：
-具有至少2个并联的多入口旋风分离器。
14.权利要求13的组件，其特征在于：该并联旋风分离器(16A-16C)具有
一个由2个同心圆柱体或部分锥体外壳表面(12，14；14，21)之间形成的通道(15)，因此该旋风分离器(16A-16C)适于在气体入口通道(15)的内部空间操作。
15.权利要求13或14的组件，其特征在于：该气体通道(15)具有一个平面垂直于旋风分离室中心轴基本上呈圆形的横截面。
16.权利要求13的组件，其特征在于：多入口旋风分离器(31A-31E)的中心导管(37A-37E)穿过公用的气体入口通道(40)。
17.权利要求13-16中任一权利要求的组件，其特征在于：每一个多入口旋风分离器(16A-16C；31A-31E)都配有带导向叶片(17A-17C；42A-42E)而且其中心轴线基本垂直呈一线的分离室。
18.权利要求13-17中任一权利要求的组件，其特征在于：多入口旋风分离器的导向叶片(17A-17C；42A-42E)围绕着旋风分离室的内周长摆放呈环形，部分或全部进入提升管通道，以便形成一个包含许多平行入口通道，用于进入气体的叶窗。
19.权利要求13-18中任一权利要求的组件，其特征在于：所述并联多入口旋风分离器(16A-16C；31A-31E)的数目为3-300。
20.权利要求13-19中任一权利要求的组件，其特征在于：该组件是与流化床催化过程设备或用于流化床燃烧的过程设备相连接。
21.权利要求13-20中任一权利要求的组件，其特征在于：该多入口旋风分离器具有导向叶片，用于将气态物流分成若干分支物流，以使每个分支物流的加速气流速率都能分别得到调整。
22.权利要求21的组件，其特征在于导向叶片是直的。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102225286A (zh) * 2011-04-27 2011-10-26 信易电热机械有限公司 多重旋风分离式过滤装置
CN103788996A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 吸附脱硫反应装置和吸附脱硫方法
CN103822205A (zh) * 2014-03-04 2014-05-28 东南大学 内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置
CN104990870A (zh) * 2015-04-09 2015-10-21 中国兵器工业第二0五研究所 一种辐射面阵探测器及其扫描线迹图像探测系统
CN105498370A (zh) * 2014-10-14 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 分离装置、反应再生设备和烯烃制备方法和芳烃制备方法
CN107921483A (zh) * 2015-06-05 2018-04-17 Asm科技股份公司 分离流动介质中粒状混合物的方法和用于实施该方法的装置
CN108325311A (zh) * 2017-08-18 2018-07-27 上海华畅环保设备发展有限公司 煤热解烟气控制处理设备连续运行周期延长的方法和装置
CN108915895A (zh) * 2018-06-21 2018-11-30 湖北三江航天江河化工科技有限公司 一种低温旋风燃气发生器
CN110124397A (zh) * 2019-05-27 2019-08-16 杨晓艺 一种生物质锅炉清洁除尘装置
CN110418871A (zh) * 2017-01-27 2019-11-05 德希尼布工艺技术股份有限公司 提升管分离系统
CN111594489A (zh) * 2020-06-04 2020-08-28 亿昇(天津)科技有限公司 一种用于磁浮鼓风机的旋风式进气颗粒组合过滤器
CN113477027A (zh) * 2021-08-04 2021-10-08 中冶赛迪技术研究中心有限公司 高炉煤气脱硫吸附、再生和冷却回收一体化装置及方法
CN114130312A (zh) * 2021-12-30 2022-03-04 中国石油大学(北京) 流化床反应器

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6644917B2 (en) * 2001-08-14 2003-11-11 General Electric Company Smart coating system with chemical taggants for coating condition assessment
US7156092B2 (en) * 2002-11-25 2007-01-02 Russell Wolfe Otter Emergency air supply worn as normal apparel
ITGE20040005A1 (it) * 2004-01-23 2004-04-23 Sms Demag S P A Impianto di depurazione dei gas d'altoforno per produzione di ghisa.
US7329309B2 (en) * 2004-12-22 2008-02-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Gas-solids separation device and method
KR20070069776A (ko) * 2005-12-28 2007-07-03 삼성전자주식회사 사이클론 공기청정기
US7718140B1 (en) * 2005-12-30 2010-05-18 Uop Llc FCC separator without a reactor
KR100715819B1 (ko) * 2006-03-15 2007-05-08 삼성광주전자 주식회사 높이 차가 있는 복수 개의 흡입구를 갖는 집진장치
US7591866B2 (en) * 2006-03-31 2009-09-22 Ranendra Bose Methane gas recovery and usage system for coalmines, municipal land fills and oil refinery distillation tower vent stacks
ITPD20060251A1 (it) * 2006-06-16 2007-12-17 Easy Internat Srl Forno a legna con apparecchiatura per l'abbattimento di inquinanti.
EE05544B1 (et) 2007-09-05 2012-06-15 Aktsiaselts Narva ?Litehas Tolmu eraldamise kamber auru-gaasisegust tahkete osakeste eraldamiseks
JP5589322B2 (ja) * 2009-08-25 2014-09-17 株式会社Ｉｈｉ 純酸素燃焼ボイラ
SE535059C2 (sv) * 2009-09-22 2012-03-27 Skellefteaa Kraftaktiebolag Torkningsapparat innefattande ett separationssteg med parallellkopplade cykloner samt förfarande och användande
US8377175B2 (en) * 2010-02-26 2013-02-19 Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. Apparatus and method for treating exhaust gas
US8951337B2 (en) * 2011-03-15 2015-02-10 Cummins Filtration Ip Inc. Cost-effective tunable precleaner
US8591635B2 (en) 2011-12-19 2013-11-26 Chrysler Group Llc Fluid aeration-reduction system
US9670421B2 (en) 2014-08-13 2017-06-06 Uop Llc Separation process and apparatus
US9649642B2 (en) 2014-08-13 2017-05-16 Uop Llc Separation process and apparatus
JP2017035677A (ja) * 2015-08-14 2017-02-16 ワイエイチビー カンパニー， リミテッドＹｈｂ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． ６サイクロンダストクリーナー
KR102591451B1 (ko) 2016-04-01 2023-10-18 더 빅 스윙 컴퍼니 리미티드 유체 분리를 위한 분리 장치
CN108237024A (zh) * 2017-12-28 2018-07-03 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种两级旋风分离器
CN108392929B (zh) * 2018-04-24 2023-12-15 中国石油大学(北京) 分离装置
EP3817850A1 (en) 2018-07-02 2021-05-12 Outotec (Finland) Oy Device and method for cooling a fine-grained solid
CN113790552B (zh) * 2021-09-09 2022-11-11 珠海格力电器股份有限公司 气液分离器及空调器
WO2023215421A1 (en) * 2022-05-03 2023-11-09 Anellotech, Inc. High efficiency process for separating fillers from catalyst and gases in a catalytic fluidized bed pyrolysis process of plastics

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2337684A (en) * 1941-04-24 1943-12-28 Standard Oil Co System for recovering finely divided solids from gases
US2360355A (en) * 1941-07-10 1944-10-17 Pratdaniel Corp Apparatus for separating suspended particles from gaseous media
US2515155A (en) * 1941-07-12 1950-07-11 Standard Oil Dev Co Apparatus for separating solids from gases
US2498832A (en) * 1946-05-13 1950-02-28 Aerotec Corp Apparatus for classifying and separating suspended particles from gases
US2553175A (en) * 1949-02-01 1951-05-15 Beaumont Birch Company Apparatus for collecting ash and dust
DE914701C (de) * 1952-05-04 1954-07-08 Metallgesellschaft Ag Fliehkraft-Staubabscheider
BE569243A (zh) * 1953-12-09
US3324634A (en) * 1965-05-05 1967-06-13 Babcock & Wilcox Co Vapor-liquid separator
US3969096A (en) * 1974-10-16 1976-07-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cyclone separator having multiple-vaned gas inlets
FR2334421A1 (fr) 1975-12-12 1977-07-08 Facet Enterprises Dispositif a ecoulement axial pour le nettoyage d'un gaz
GB1592051A (en) 1977-11-03 1981-07-01 Rolls Royce Cyclone separators
GB8527215D0 (en) * 1985-11-05 1985-12-11 Shell Int Research Solids-fluid separation
US5157482A (en) 1990-09-17 1992-10-20 Eastman Kodak Company Use of pre-scanned low resolution imagery data for synchronizing application of respective scene balance mapping mechanisms during high resolution rescan of successive images frames on a continuous film strip
DE4212270A1 (de) * 1992-04-11 1993-10-14 Pbs Pulverbeschichtungs Und Sp Vorrichtung zur Abscheidung von Feststoffen, insbesondere Pulverlacken
EP0581977A1 (de) * 1992-08-03 1994-02-09 Abb Research Ltd. Zyklonfilter
US5538696A (en) * 1994-05-02 1996-07-23 Mobil Oil Corporation FCC process and apparatus with contained vortex third stage separator
FI109881B (fi) * 1997-11-17 2002-10-31 Fortum Oil & Gas Oy Menetelmä ja laitteisto kiintoaineen erottamiseksi kaasusta

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102225286A (zh) * 2011-04-27 2011-10-26 信易电热机械有限公司 多重旋风分离式过滤装置
CN103788996A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 吸附脱硫反应装置和吸附脱硫方法
CN103788996B (zh) * 2012-10-29 2015-05-20 中国石油化工股份有限公司 吸附脱硫反应装置和吸附脱硫方法
CN103822205A (zh) * 2014-03-04 2014-05-28 东南大学 内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置
CN103822205B (zh) * 2014-03-04 2016-06-29 东南大学 内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置
CN105498370A (zh) * 2014-10-14 2016-04-20 中国石油化工股份有限公司 分离装置、反应再生设备和烯烃制备方法和芳烃制备方法
CN104990870A (zh) * 2015-04-09 2015-10-21 中国兵器工业第二0五研究所 一种辐射面阵探测器及其扫描线迹图像探测系统
CN107921483A (zh) * 2015-06-05 2018-04-17 Asm科技股份公司 分离流动介质中粒状混合物的方法和用于实施该方法的装置
CN110418871A (zh) * 2017-01-27 2019-11-05 德希尼布工艺技术股份有限公司 提升管分离系统
CN108325311A (zh) * 2017-08-18 2018-07-27 上海华畅环保设备发展有限公司 煤热解烟气控制处理设备连续运行周期延长的方法和装置
CN108325311B (zh) * 2017-08-18 2020-06-12 上海华畅环保设备发展有限公司 煤热解烟气控制处理设备连续运行周期延长的方法和装置
CN108915895A (zh) * 2018-06-21 2018-11-30 湖北三江航天江河化工科技有限公司 一种低温旋风燃气发生器
CN108915895B (zh) * 2018-06-21 2020-08-04 湖北三江航天江河化工科技有限公司 一种低温旋风燃气发生器
CN110124397A (zh) * 2019-05-27 2019-08-16 杨晓艺 一种生物质锅炉清洁除尘装置
CN111594489A (zh) * 2020-06-04 2020-08-28 亿昇(天津)科技有限公司 一种用于磁浮鼓风机的旋风式进气颗粒组合过滤器
CN113477027A (zh) * 2021-08-04 2021-10-08 中冶赛迪技术研究中心有限公司 高炉煤气脱硫吸附、再生和冷却回收一体化装置及方法
CN114130312A (zh) * 2021-12-30 2022-03-04 中国石油大学(北京) 流化床反应器

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AU770337B2 (en) 2004-02-19
FI20000262A (fi) 2001-08-09
EA003446B1 (ru) 2003-06-26
JP2003522013A (ja) 2003-07-22

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