CN1433839A - 用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置 - Google Patents

用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置 Download PDF

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Abstract

本发明的用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，包括磁分离器，磁分离器的套筒内上部固定隔离筒，筒内放置吸附在曲柄连杆机构的曲柄连杆底端的磁铁，隔离筒下方的套筒筒壁上设环行挡板，其下方设连通下料管的锥形缩斗，套筒下端的锥形缩口端连通旋流器，旋流器分为缩小段、扩大段和锥形段，扩大段的切线方向上设有溢流管，其一端与催化加氢脱硫装置的主体反应器连通，下料管通入旋流器的扩大段内，与旋流器的锥形段下端相连通的返料管与催化加氢脱硫装置底部相连通，该装置可串联使用，利用较小永磁铁产生的磁场将较大流量液体介质中的超细磁性颗粒进行有效的分离，并返回反应器中循环使用，其结构简单，易操作。

Description

用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置
                            技术领域
本发明涉及一种分离装置，特别涉及一种用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置。
                            背景技术
用于催化加氢脱硫装置的超细磁性颗粒连续分离装置，已于2001年申请专利并得到受理，申请号：01120631.4(申请日：2001年7月18日)，其中对背景技术已有详细的描述。本发明是上述发明专利所涉及工作的延续与改进。上述专利在中试过程中取得了理想的结果，进一步的工作是将催化加氢脱硫装置和磁分离装置用于工业规模化生产，将原有装置进行规模化放大。在放大过程中，反应器规模及物料量均成数倍增加。目前，反应器的放大较为成熟，但磁分离器的放大无相关背景资料可供借鉴，面临一些新的问题。原专利中采用的的永磁铁直径为Φ150-200，由于超大型永磁铁难于加工制造，因此将磁分离器单纯按照尺寸参数进行放大受到磁铁的限制。此外，永磁铁按尺寸放大时，重量会成倍的增加，对带动永磁铁运动的马达，其功率需增加很多。鉴于上述原因，对于磁分离器的放大及大流量物料的分离是急需解决的重要课题。
为此，提出了首先采用旋流器进行固液分离，借助于反应器出口处液体的流量和流速，在不改变原中试设备出口管径情况下，提高液体物料的出口速度。当高速液体进入旋流器扩大段，进行了绕壁旋转，此时绝大部分的磁性颗粒因旋流离心作用团聚为大的颗粒团而自动向下旋流聚集，未被分离的小部分细颗粒随液体上升到缩小段而后进行磁分离。
若将分离过程按先进行旋流分离再进行磁分离的两个单独过程串联组合，当旋流器下部出口与磁分离下部出口并联，磁性颗粒返回反应器时，存在如下问题，两个下部出口压力不一样，在汇总返回时，会形成倒灌现象，因此本发明把旋流器与磁分离器进行组装，使旋流与磁分离一体化，解决了上述技术关键。
                            发明内容
本发明的目的在于克服现存技术中存在的缺点，提出一种用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，即利用较小的永磁铁产生的磁场将较大流量液体介质中的超细磁性颗粒进行有效的分离，并返回反应器中循环使用，该装置结构简单，易操作。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，包括一磁分离器，磁分离器有一套筒9，套筒9的一侧安装有排料管18，套筒9之内上部固定安装一带密封底的隔离筒11，隔离筒11之内放置的一磁铁10吸附在曲柄连杆机构7的曲柄连杆71的底端，曲柄连杆71的上端连接用以驱动曲柄连杆71作绕轴旋转的直流电动机6，隔离筒11下方套筒9的筒壁上设置环行挡板19，环行挡板19下方套筒9内设有锥形缩斗12，锥形缩斗12下端连通下料管13，其特征在于，该规模化旋流磁分离集成分离装置还包括一旋流器，所述旋流器连通于套筒9下端的锥形缩口端部，由上向下依次分为缩小段14、扩大段15和锥形段16，扩大段15的切线方向上设有溢流管20，溢流管20的另一端与催化加氢脱硫装置的主体反应器罐体相连通，所述下料管13伸入旋流器的扩大段15内，与旋流器锥形段16下端相连通的返料管17与催化加氢脱硫装置底部相连通；所述磁铁10为产生600-4600奥斯特磁场的永磁铁；1-4级的该用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置串联成一体，其上一级规模化旋流磁分离集成分离装置的排料管18与下一级规模化旋流磁分离集成分离装置的溢流管20相连通，各级规模化旋流磁分离集成分离装置的返料管17并联在一起后与催化加氢脱硫装置底部相连通。
本发明的用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，其出料首先通过溢流管20进入旋流器，磁性颗粒作高速旋转运动并发生聚集凝并，从旋流器底部流出，而未能分离出的较细颗粒随液体上升到旋流器缩小段14后进入磁分离；通过磁铁的周期往复运动，交替进行磁吸附和磁脱离，可达到对超细磁性颗粒介质的捕获和释放，并进入再循环利用，有利于催化加氢脱硫装置主反应器内的传质和传热；经分离后不含有磁性颗粒的产品物料由产品排料管排出。
本发明的用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，利用较小的永磁铁产生的磁场将较大流量液体介质中的超细磁性颗粒进行有效的分离，并返回反应器中循坏使用，该装置结构简单，易操作。
                            附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为发明的一种使用状态示意图；
附图3为发明的另一种使用状态示意图；
其中：
催化加氢脱硫装置的主反应器罐体1           旋流器扩大段15
直流电动机6       曲柄连杆机构7           固定轴套8
套筒9             磁铁10                  隔离筒11
锥形缩斗12        下料管13                旋流器缩小段14
旋流器锥形段16    溢流管20                返料管17
排料管18          环形挡板19              曲柄连杆71
                            实施方式
下面结合附图及实施例进一步描述本发明。
由图可知：本发明提供的用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，包括一磁分离器，磁分离器有一套筒9，套筒9的一侧安装有排料管18，套筒9之内上部固定安装一带密封底的隔离筒11，隔离筒11之内放置的一磁铁10吸附在曲柄连杆机构7的曲柄连杆71的底端，曲柄连杆71的上端连接用以驱动曲柄连杆71作绕轴旋转的直流电动机6，隔离筒11下方套筒9的筒壁上设置环行挡板19，环行挡板19下方套筒9内设有锥形缩斗12，锥形缩斗12下端连通下料管13，其特征在于，该规模化旋流磁分离集成分离装置还包括一旋流器，所述旋流器连通于套筒9下端的锥形缩口端部，由上向下依次分为缩小段14、扩大段15和锥形段16，扩大段15的切线方向上设有溢流管20，溢流管20的另一端与催化加氢脱硫装置的主体反应器罐体相连通，所述下料管13伸入旋流器的扩大段15内，与旋流器锥形段16下端相连通的返料管17与催化加氢脱硫装置底部相连通；所述磁铁10为产生600-4600奥斯特磁场的永磁铁；1-4级的该用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置串联成一体，其上一级规模化旋流磁分离集成分离装置的排料管18与下一级规模化旋流磁分离集成分离装置的溢流管20相连通，各级规模化旋流磁分离集成分离装置的返料管17并联在一起后与催化加氢脱硫装置底部相连通。
本实施例中的磁分离器采用1级(可以为2、3或4级)，所述磁铁10为一块可产生2300奥斯特磁场的钕铁硼永磁铁，其直径为150mm，厚度为20mm(也可为采用二块叠放在一起的可产生4600奥斯特磁场的直径为150mm，厚度为20mm的钕铁硼永磁铁或一块可产生600奥斯特磁场的直径为100mm，厚度为10mm的铁氧体磁铁。可根据实际需要选用不同尺寸，不同型号，不同材质的磁铁。
本实施例的工作过程为：请参见图2和图3，催化加氢脱硫装置的主反应器罐体1中的磁性颗粒随着由反应器罐体1流出的液体物料经溢流管20流入本发明的用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置的旋流器中，经过切线方向的高速旋转，磁性颗粒发生团聚和凝并变为大的颗粒向锥形段16运动，而后从返料管17排出，较细未能分离的颗粒随介质向上流动，通过磁分离器的缩小段14而进入磁分离器的隔离筒11中，当磁铁10处于图2中的位置时，磁性颗粒介质在磁铁10的作用下，会在隔离筒11的外底端发生凝并成块(即磁性颗粒被捕获)，当磁铁10向上运动处于图3的位置时，凝并成块的磁颗粒脱离磁场的作用，又成颗粒状而掉入锥形缩斗12中，并进而进入下料管13，由下料管13进入旋流器中，与旋流器的锥形段16中的颗粒一道从返料管17排出，而后进入反应器罐体1中，参加循环使用；经分离后不含有磁性颗粒液体产品物料由排料管18排出；如果经过第一级磁分离器分离后的液体中尚含有磁性颗粒，可将排料管18的出口与下一级的本发明的装置连接；通过第二级(或第三、四级)磁分离器再一次(反复)进行分离；所述磁铁10的上下往复运动时：由于在隔离套筒11内设置有与曲柄连杆机构7连动的磁铁10，磁铁10通过磁力吸附在曲柄连杆机构7的曲柄连杆71底端，曲柄连杆71由直流电机6驱动，并经过固定轴套8将转动转变为上下的平动，使磁铁10能够产生上下的往复运动；图2和图3分别示出了为本发明的两种运行状态，图2表示磁铁10在靠近隔离筒11底部处在磁吸附状态，细小的磁性颗粒被吸附在隔离筒11的外底部，发生磁聚集现象；图3表示磁铁10在远离隔离筒11底部处在磁脱离状态，磁性颗粒脱离磁场作用，在重力作用下通过锥形缩口管12进入下料管13，然后通过出料管17被送入催化加氢脱硫装置中主反应器罐体1的底部，重新参加循环使用。

Claims (3)

1.一种用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，包括一磁分离器，磁分离器有一套筒(9)，套筒(9)的一侧安装有排料管(18)，套筒(9)之内上部固定安装一带密封底的隔离筒(11)，隔离筒(11)之内放置的一磁铁(10)吸附在曲柄连杆机构7的曲柄连杆(71)的底端，曲柄连杆(71)的上端连接用以驱动曲柄连杆(71)作绕轴旋转的直流电动机(6)，隔离筒(11)下方套筒(9)的筒壁上设置环行挡板(19)，环行挡板(19)下方套筒(9)内设有锥形缩斗(12)，锥形缩斗(12)下端连通下料管(13)，其特征在于，该规模化旋流磁分离集成分离装置还包括一旋流器，所述旋流器连通于套筒(9)下端的锥形缩口端部，由上向下依次分为缩小段(14)、扩大段(15)和锥形段(16)，扩大段(15)的切线方向上设有溢流管(20)，溢流管(20)的另一端与催化加氢脱硫装置的主体反应器罐体相连通，所述下料管(13)伸入旋流器的扩大段(15)内，与旋流器锥形段(16)下端相连通的返料管(17)与催化加氢脱硫装置底部相连通。
2.按权利要求1所述的用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，其特征在于，所述磁铁(10)为产生600-4600奥斯特磁场的永磁铁。
3.按权利要求1所述的用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置，其特征在于，1-4级的该用于催化加氢脱硫装置中的规模化旋流磁分离集成分离装置串联成一体，其上一级规模化旋流磁分离集成分离装置的排料管(18)与下一级规模化旋流磁分离集成分离装置的溢流管(20)相连通，各级规模化旋流磁分离集成分离装置的返料管(17)并联在一起后与催化加氢脱硫装置底部相连通。
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