CN1695769A - 两相分离单元和包含该单元的分离装置、反应器与吸附设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有利于适应多种工作条件与环境的两相分离单元筒，其特征在于：包括两个或两个以上的多孔筒体，所述两个或两个以上的多孔筒体相应地形成一个或一个以上的环形腔，所述环形腔内均填充有固体粒状物，所述固体粒状物之间形成密集的不规则空隙通道。本发明还提供一种包含有上述两相分离单元筒的两相分离装置。本发明还提供一种采用上述两相分离单元筒结构的用于催化反应的固定床反应器。本发明还提供一种采用上述两相分离单元筒结构的用于气体吸收或吸附的设备。本发明还提供一种非环形腔式的两相分离单元。

Description

两相分离单元和包含该单元的分离装置、反应器与吸附设备

技术领域

本发明涉及环保与化工设备，特别是一种两相分离单元筒和包含该单元筒的两相分离装置，用于气体与固体、气体与液体、气体与液体固体混合物、液体与固体两相混合介质的物理分离，以及一种用于催化反应的包含该单元筒结构的固定床反应器；一种用于气体吸收或吸附的包含该单元筒结构的设备；一种非环形腔式的两相分离单元。

背景技术

现有技术中，对气体与固体、气体与液体或液体与固体两相混合介质的物理分离技术常常采用的一种是布袋式过滤器或金属丝网过滤器，相应的过滤介质为纤维袋或金属丝网。虽然各种纤维袋品种繁多，由于再生及纤维自身特点，基本仅用于气固分离。纤维袋由于其材质的特性，耐温性差，工作温度一般在220℃以下，最高不超过350℃；工作时还要求气体相对含湿量较低，而且要求被过滤掉的一相物质粘结性低和分散性好，否则堵塞纤维袋滤布；滤布往往不容易清理和再生，也不容易彻底，纤维袋更换也不方便，而且更换还只能在停车下进行。金属丝网也存在的问题，因为材料、构造及受热膨胀的原因，工作温度也同样受到限制，而且容易堵塞，清垢再生更新具有不便、更新度不高等缺点，更换也不便、费用高，而且必须在停车下进行，不可能在线、在开车状况下进行。

现有技术中用于催化反应的固定床反应器，仅仅具有催化反应的单一功能，而且要求介质清洁度较高，尽量避免杂质附着在催化剂表面，影响其活性。因此不作为两相分离功能设备使用。另外催化固定床中的催化剂粒度要求粗大，以减少漏失及保持流体通道，但是活性受影响。失效的催化剂更换也不便，无法实现在线更换。

现有技术中用于气体吸收或吸附的设备，其中的吸收剂或吸附剂粒度要求粗大，吸收剂或吸附剂更换不便，且无法实现在线更换。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述缺陷或不足，提供一种有利于适应多种工作条件与环境的两相分离单元筒。

本发明还提供一种包含有上述两相分离单元筒的两相分离装置。

本发明还提供一种采用上述两相分离单元筒结构的用于催化反应的固定床反应器。

本发明还提供一种采用上述两相分离单元筒结构的用于气体吸收或吸附的设备。

本发明还提供一种非环形腔式的两相分离单元。

本发明技术方案如下：

两相分离单元筒，其特征在于：包括两个或两个以上的多孔筒体，所述两个或两个以上的多孔筒体相应地形成一个或一个以上的环形腔，所述环形腔内均填充有固体粒状物，所述固体粒状物之间形成密集的不规则空隙通道。

所述环形腔为一个，其形状为喇叭形。

所述环形腔为多个，所述多个环形腔分别填充粒径范围不同或相同的固体粒状物，所述不规则空隙通道与需要分离的两相物质相适配，即使得需要分离的两相物质中的一相沉降或粘结于所述固体粒状物上，而另一个相即净组分或轻组分逸出。

所述环形腔为三个，从外至里分别呈粗粒层、细粒层和中粒层分布，或呈粗粒层、细粒层和粗粒层分布，或呈粗粒层、中粒层和细粒层分布、或呈细粒层、中粒层和粗粒层分布，粒径大小或粒径范围不同或相同。

所述环形腔的上端设置有匹配的净固体粒状物送料器；送料器由板或网状或开有孔洞的板制成，上端有进料口，中部有连通外部的与干净或轻组分通道相通的通道，下端有下料口；所述环形腔的下端设置有固体粒状物出料控制器。

一种两相分离装置，包括带有两相混合介质输入口和净组分或轻组分输出口的围护结构，其特征在于：所述围护结构内设置有一个或一个以上的上述两相分离单元筒，所述两相分离单元筒的筒内空腔与所述围护结构的净组分或轻组分输出口连通。

一种用于催化反应的固定床反应器，包括通道式反应固定床和催化剂，其特征在于：所述通道式反应固定床为上述两相分离单元筒结构，所述催化剂部分或全部为所述两相分离单元筒环形腔内填充的固体粒状物。

一种用于气体吸收或吸附的设备，包括通道式吸收床或吸附床，以及相应的吸收剂或吸附剂，其特征在于：所述通道式吸收床或吸附床具有上述两相分离单元筒结构，所述吸收剂或吸附剂部分或全部为所述两相分离单元筒环形腔内填充的固体粒状物。

一种非环形腔式的两相分离单元，其特征在于：包括隔断型两相分离体，所述隔断型两相分离体由网状物或多孔板隔离成一层或一层以上的空腔，所述空腔内均填充有固体粒状物，所述固体粒状物之间形成密集的不规则空隙通道。

所述隔断型两相分离体由网状物或多孔板隔离成三层空腔，每层空腔分别填充粒径大小或粒径范围不同或相同的固体粒状物，所述不规则空隙通道与需要分离的两相物质相适配，即使得需要分离的两相物质中的一相沉降或粘结于所述固体粒状物上，而另一个相即净组分或轻组分选出，所述隔断型两相分离体的横截面呈矩形或弧形或多边形。

本发明技术效果如下：

由于本发明两相分离单元筒，采用固体粒状物作为过滤层，通过堆积的固体粒状物之间形成的密集的不规则空隙通道来实现两相分离，固体粒状物填充在带多孔的筒体与筒体之间的环形腔中，相对内外两个筒体对堆积的固体粒状物主要起到支撑和成型的作用，网状物或多孔板筒体本身几乎并不产生过滤或两相分离的效果；由于固体粒状物，对于本领域技术人员来说，容易选择得到不同的材质以适应对两相混合介质进行分离的相应工况条件，如温度条件、湿度条件、硬度强度条件、腐蚀性条件和冲击作用等，因此，本发明两相分离单元筒有利于适应各种工作条件与环境，同时由于固体粒状物在重力或其它外力下具有足够的流动性或者说易于流动，这就为过滤层的更换或再生带来了方便，甚至有利于实现在线更换。当然也可以采用反吹、振打、变形等方式进行表面清理、再生。

本发明两相分离单元筒实现两相分离的机理如下：当两相混合介质从单元筒外部穿过固体粒状物环状层，通过过滤掉相对较重或相对较粗的一相物质而实现两相分离：如果是气体与固体混合的两相混合介质，则气体会在曲折多变的微小空隙通道中逸出至筒内空腔，而固体如尘粒之类部分被阻挡在已扑捉尘粒层之外表面，部分沉降或粘结于在固体粒状物层固体粒状物上。同样的机理，也能实现气体与液体或液体与固体两相混合介质的物理分离。

由于环形腔的形状为喇叭形，这就使得固体粒状物之间不易产生阻碍流动性的架桥现象，有利于实现固体粒状物更换，尤其是在线更换。

由于一个以上的环形腔可以分别填充粒径大小或粒径范围不同或相同的固体粒状物；这就能够更好地形成密集的不规则空隙通道，更加有效地进行两相分离，即相对较轻的一相物质会在曲折多变的微小空隙通道中逸出至筒内空腔，而相对较重的一相物质则部分被阻挡在已扑捉较重的一相物质层之外表面，部分会沉降或粘结于在固体粒状物层上。这样就能够适应各种状况的两相分离，充分达到两相分离的目的或者说净化效果，并且由于可以不必为净化目的使被处理的物料降温，所以可以在两相分离前后尽量减少能量或热量损失，有利于实现能量或热量的继续利用。由于不规则空隙通道与需要分离的两相物质相适配，这就使得本发明有利于适应多种如气体与固体、气体与液体或液体与固体、气体与液体固体混合物的两相混合介质的物理分离。不规则空隙通道的过滤状况可以通过对固体粒状物的形状、尺寸和大小组合等选择进行控制。

由于环形腔为三个，从外至里分别呈粗粒层、细粒层和中粒层分布，或呈粗粒层、细粒层和粗粒层分布，或呈粗粒层、中粒层和细粒层分布，或呈细粒层、中粒层和粗粒层分布；由于所述环形腔的上端设置有匹配的净固体粒状物送料器，所述环形腔的下端设置有固体粒状物出料控制器；这就不仅能够充分保证过滤质量，而且有利于直接用于在线连续作业，并且给固体粒状物的增加、减少、更换、再生提供了充分的便利，特别是有利于实现在线更换，同时，用于袋式过滤器的反吹、振打、变形的清灰方法也同样适合采用。

由于本发明一种两相分离装置，在具有两相混合介质输入口和净组分或轻组分输出口的围护结构内设置有上述两相分离单元筒，有利于在相应的压力下作业，通过两相分离单元筒的数量、规格及阵列分布，能够适用各种工业生产线的两相分离处理量。

由于本发明一种用于催化反应的固定床反应器，采用上述两相分离单元筒结构，这就是说为该两相分离单元筒找到了一种新用途，将催化剂部分或全部作为两相分离单元筒环形腔内填充的固体粒状物，使得固定床反应器不仅具有进行化学反应的功能，而且还具有两相分离功能，做到合二为一，同时有利于必要时解决在线更换催化剂，维持连续的生产作业。

由于本发明一种用于气体吸收或吸附的设备，采用上述两相分离单元筒结构作为通道式吸收床或吸附床，这就是说为该两相分离单元筒找到了一种新用途，将吸收剂或吸附剂部分或全部作为两相分离单元筒环形腔内填充的固体粒状物，用于吸收吸附时，气体或液体与固体粒状物多次接触后，有些成分就会被吸收或吸附。

由于本发明一种非环形腔式的两相分离单元，采用隔断型结构形式，使得两相分离单元的结构更为简单，同时由于具备固体粒状物之间形成的密集的不规则空隙通道，也能够使得两相分离效果得到保证。隔断型两相分离体由网状物或多孔板隔离成三层空腔，每层空腔分别填充粒径大小或粒径范围不同或相同的固体粒状物，所述不规则空隙通道与需要分离的两相物质相适配，即使得需要分离的两相物质中的一相沉降或粘结于所述固体粒状物上，而另一个相即净组分或轻组分逸出，所述隔断型两相分离体的横截面呈矩形或弧形或多边形。

附图说明

图1为本发明两相分离单元筒直筒状结构举例示意图；

图1a为图1的俯视图；

图2.1为本发明两相分离单元筒内喇叭状结构举例示意图；

图2.1a为图2.1的俯视图；

图2.2为本发明两相分离单元筒内外喇叭状结构举例示意图；

图2.2a为图2.2的俯视图；

图2.3为本发明两相分离单元筒外喇叭状结构举例示意图；

图2.3a为图2.3的俯视图；

图3.1为本发明带净固体粒状物送料器和板式挡料的一种状态举例示意图；

图3.1a为图3.1中净固体粒状物送料器截面图；

图3.2为本发明带净固体粒状物送料器和板式挡料的另一种状态举例示意图；

图3.2a为图3.2中净固体粒状物送料器截面图；

图3.3为图3.1和图3.2中净组分或轻组分通道三种断面形状举例示意图；

图4为本发明带净固体粒状物送料器和利用固体粒状物休止角挡料结构举例示意图；

图5.1为粗粒-细粒-中粒的多层环形腔单元筒结构举例示意图；

图5.1a为图5.1的俯视图；

图5.2为相近粒度或粒度范围的多层环形腔单元筒结构举例示意图；

图5.2a为图5.2的俯视图；

图5.3为粗粒-中粒-细粒的多层环形腔单元筒结构举例示意图；

图5.3a为图5.3的俯视图；

图5.4为粗粒-细粒-粗粒的多层环形腔单元筒结构举例示意图；

图5.4a为图5.4的俯视图；

图6.1为多层环形腔单元筒外层喇叭状结构举例示意图；

图6.1a为图6.1的俯视图；

图6.2为多层环形腔单元筒外-中层喇叭状结构举例示意图；

图6.2a为图6.2的俯视图；

图6.3为多层环形腔单元筒外-中层-内层(同向)喇叭状结构举例示意图；

图6.3a为图6.3的俯视图；

图6.4为多层环形腔单元筒外-中层(同向)-内层(反向)喇叭状结构举例示意图；

图6.4a为图6.4的俯视图；

图7为带净固体粒状物送料器和带固体粒状物出料器的多层环形腔单元筒结构举例示意图；

图8.1为多层环形腔单元筒结构和板式挡料的一种状态举例示意图；

图8.2为多层环形腔单元筒结构和板式挡料的另一种状态举例示意图；

图9为多层环形腔单元筒结构组合形式和利用固体粒状物休止角挡料结构举例示意图；

图10为带拱顶(或圆锥顶、椭园形封头顶、球形顶)围护结构的单层环形腔单元筒阵列的结构举例示意图；

图11为带平顶或敞口、部分敞口的围护结构的单层环形腔单元筒阵列的结构举例示意图；

图12为图10或图11的断面图；

图13为图11的另一种形式断面图；

图14为带拱顶(或圆锥顶、椭园形封头顶、球形顶)围护结构的多层环形腔单元筒阵列及分层斜溜槽出料方式的结构举例示意图；

图15为带拱顶(或圆锥顶、椭园形封头顶、球形顶)围护结构的多层环形腔单元筒阵列及另一种分层挡板出料方式(左为不放料状态，右为放料状态。)的结构举例示意图；

图16为带拱顶(或圆锥顶、椭园形封头顶、球形顶)围护结构的多层环形腔单元筒阵列及利用固体粒状物休止角挡料结构举例示意图；

图17为带平顶或敞口、部分敞口的围护结构的多层环形腔单元筒阵列及利用固体粒状物休止角挡料结构举例示意图；

图18a为图14的断面图；

图18b为图15的断面图；

图18c为图16的断面图；

图19a为图17的断面图；

图19b为图17的另一种形式断面图；

图20.1为非环形腔单层平板式两相分离单元举例立面图；

图20.1a为图20.1的俯视截面图；

图20.2为非环形腔单层弧形式两相分离单元举例立面图；

图20.2a为图20.2的俯视截面图；

图20.3为非环形腔单层多边形式两相分离单元举例立面图；

图20.3a为图20.3的俯视截面图；

图21a为图20.1、20.2、20.3的剖视图(单层举例：内外壁平行式)；

图21b为图20.1、20.2、20.3的剖视图(单层喇叭形举例：内壁直，外壁斜式)；

图21c为图20.1、20.2、20.3的剖视图(单层喇叭形举例：内壁斜，外壁直式)；

图21d为图20.1、20.2、20.3的剖视图(单层喇叭形举例：内壁斜，外壁斜式)；

图22.1为非环形腔多层平板式两相分离单元举例立面图；

图22.1a为图22.1的俯视截面图；

图22.2为非环形腔多层弧形式两相分离单元举例立面图；

图22.2a为图22.2的俯视截面图；

图22.3为非环形腔多层多边形式两相分离单元举例立面图；

图22.3a为图22.3的俯视截面图；

图23a为图22.1、22.2、22.3的剖视图(多层举例：内中外壁平行式)；

图23b为图22.1、22.2、22.3的剖视图(多层喇叭形举例：内壁直，中壁直，外壁外斜式)；

图23c为图22.1、22.2、22.3的剖视图(多层喇叭形举例：内壁内斜，中壁直，外壁直式)；

图23d为图22.1、22.2、22.3的剖视图(多层喇叭形举例：内壁内斜，中壁直，外壁外斜式)；

图23e为图22.1、22.2、22.3的剖视图(多层喇叭形举例：内壁内斜，中壁内外斜，外壁外斜式)；

图中标记列示如下：

1.净组分或轻组分通道；2.固体粒状物；3.多孔筒体，即网状或开有空洞的板组成的筒体；4.净固体粒状物送料器；5.净固体粒状物送料器中的净组分或轻组分通道封头；6.净固体粒状物送料器中的净固体粒状物进料口；7.净固体粒状物送料器中的净组分或轻组分通道；8.净固体粒状物送料器中的净固体粒状物出料口；9.单元筒内固体粒状物出口挡料板出料孔；10.多层单元筒固体粒状物出料器中的净组分或轻组分通道；15.净固体粒状物送料器网状筒体；16.固体粒状物出口挡料板；17.围护结构待处理混合介质进口；18.围护结构净组分或轻组分出口；19.围护结构净固体粒状物输入口；20.围护结构固体粒状物输出口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图1a所示，图中示出了本发明两相分离单元筒直筒状结构，包括筒内空间形成的净组分或轻组分通道1和由直径不同的两个网状或开有空洞的筒体3套装成的环形腔中填充的固体粒状物2，从图中可以看出，固体粒状物之间形成密集的不规则空隙通道。固体粒状物：可以是球状的或类球状的，还可以是形状不规则的固体粒状物；石英砂，鹅卵石，金属的或者非金属的固体粒状物，还可以是生产工艺系统本身产生或使用的颗粒，如团粒法生产肥料时产生的肥料颗粒，如筛煤生产中筛选出的煤颗粒。对于高温状态下的工作环境，可以采用耐火材料烧制的颗粒或者陶瓷颗粒。固体粒状物的粒径范围可以根据具体情况确定，一般可以选择1-7毫米，用于吸收或吸附的固体粒状物还可以更细小，如1毫米以下，甚至0.5毫米以下。

网状或开有孔洞的板组成的筒体即带网孔的筒体或多孔筒体：可以是金属的或非金属的，金属的可以是碳钢多孔板或碳钢丝制成的网、不锈钢多孔板或不锈钢丝制成的网等，也可以采用有色金属铜、铝、钛等材料；非金属可以采用聚氯乙烯、尼龙丝、聚四氟乙烯、碳纤维、耐火材料包裹金属芯等。对于由两个筒体套装成一个环形腔的结构，可以将内层筒体的网孔密度设计成大于或等于外层筒体的网孔密度，即外层筒体上单个网孔的面积大于或等于内层筒体上单个网孔的面积。网孔形状可以是圆形、矩形等任意形状，筒体对堆积的固体粒状物主要起到支撑和成型的作用，特别是固体粒状物的粒径从外至内按照一定梯度逐层减小进行分布的状况，既有利于两相混合介质从外往里进入和过滤后的净组分或轻组分或者说纯净物料从筒内空间或空腔输出，又有利于减少固体粒状物从网孔中漏出。

图2.1和图2.1a，示出了本发明两相分离单元筒内喇叭状结构，从图中可以看出，筒内空间形成的净组分或轻组分通道上宽下窄，但这不会影响净组分或轻组分的流动逸出；由此相应形成的上窄下宽的环形腔显然有利于固体粒状物的向下流动，从而使得固体粒状物之间不易产生阻碍流动性的架桥现象，便于实现更换。

图2.2和图2.2a，图2.3和图2.3a，分别示出了提高固体粒状物在环形腔中的流动性这一技术构思下的另外两种结构形状：其一为内外喇叭状结构，其一为外喇叭状结构。

图3.1和图3.1a，示出了带净固体粒状物送料器和板式挡料的单元筒结构，净固体粒状物送料器4包括净组分或轻组分通道封头5，净固体粒状物进料口6，净固体粒状物送料器网状或开有空洞的板组成的筒体15，其中延伸的净组分或轻组分通道7和净固体粒状物出料口8，净固体粒状物出料口8连通环形腔，网状或开有空洞的板组成的筒体15也可以采用板筒结构；板式挡料包括固体粒状物出口挡料板16和能够与环形腔下端口相应的挡料板出料孔9，图中显示了环形腔下端口与相应的挡料板出料孔9接通的状态。图3.2和图3.2a显示了环形腔下端口与相应的挡料板出料孔9错位封闭的状态。通过对环形腔下端口的开通与封闭，实现对固体粒状物的流出控制。图3.3示出了延伸的净组分或轻组分通道7可以选用的三种断面几何形状，即方、圆或其结合均可。

图4示出了利用固体粒状物休止角挡料的结构。

图5.1和图5.1a，图5.2，图5.3，图5.4，示出了更为复杂多变的多层环形腔单元筒结构，分别通过粒径大小或粒径范围不同或相同的多种层状结构的组合，如粗粒层、细粒层与中粒层的组合等等，获得更加曲折多变的不规则空隙通道，适应特性各异的两相混合介质，更好地实现两相分离。图6示出了多层环形腔单元筒喇叭状结构，环形腔中相应的固体粒状物分布为粗粒层、细粒层与粗粒层的组合。当采用粒径相同材质也相同的若干层组合时，可以只更换靠近外层的固体粒状物层，或者有选择更换其中一层，达到减少固体粒状物更换数量与频率的目的。

图7示出了带净固体粒状物送料器和带固体粒状物出料器的多层环形腔单元筒结构，其中净固体粒状物送料器4为相应的分层送料机构；其中固体粒状物出料器中的出料孔9为相应的分层出料孔，10为多层单元筒固体粒状物出料器中的净组分或轻组分通道。

图8.1和图8.2分别表示了多层板式挡料实现对固体粒状物的流出控制的结构，分别表明了接通与封闭两种状态。图9示出了对多层环形腔单元筒阵列分布实施利用固体粒状物休止角挡料的原理结构，送料器上端采用分层喇叭口分层送料，环形腔下端采用混合出料。

图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18a、图18b、图18c、图18d和图19示出了带围护结构的单元筒阵列结构，包括围护结构待处理混合介质进口17，图中为两个进口，也可以为一个或更多个进口，围护结构净组分或轻组分出口18，围护结构净固体粒状物输入口19和围护结构固体粒状物输出口20。围护结构送料器上面的围护结构有拱顶的、圆锥顶、椭圆封头顶、蝶形封头顶、球形顶、平顶的，也可以是敞口，部分敞口的；围护结构的断面有圆形的、矩形的，相应的单元筒阵列也为圆形的、矩形的；单元筒有单层环形腔的、多层环形腔的。具体设计根据具体工况条件和处理气量而定。

图20.1、图20.1a、图20.2、图20.2a、图20.3和图20.3a，图21a、图21b、图21c和图21d，以及图22.1、图22.1a、图22.2、图22.2a、图22.3、图22.3a、图23a、图23b、图23c、图23d和图23e，示出了非环形腔式两相分离单元的结构形式，采用隔断型结构形式，使得两相分离单元的结构更为简单，同时由于具备固体粒状物之间形成的密集的不规则空隙通道，也能够使得两相分离效果得到保证。使用时，待处理的两相混合介质从一面进入，穿过固体粒状物之间形成的密集的不规则空隙通道，净组分或轻组分从另一面逸出，从而实现两相分离。隔断型两相分离体由网状物或多孔板隔离成三层空腔，每层空腔分别填充粒径大小或粒径范围不同或相同固体粒状物，所述不规则空隙通道与需要分离的两相物质相适配，即使得需要分离的两相物质中的一相沉降或粘结于所述固体粒状物上，而另一个相即净组分或轻组分逸出，所述隔断型两相分离体的横截面呈矩形或弧形或多边形。

用于催化反应的固定床反应器，包括通道式反应固定床和催化剂，所述通道式反应固定床为上述两相分离单元筒结构，所述催化剂部分或全部为所述两相分离单元筒环形腔内填充的固体粒状物。使得固定床反应器不仅具有进行化学反应的功能，而且还具有两相分离功能，做到合二为一，同时有利于解决再线更换催化剂，维持连续的生产作业。例如，在化学工业中，二氧化硫与氧气在钒催化剂作用下发生化学反应生成三氧化硫，将钒催化剂制作成固体粒状物，采用本发明的两相分离单元筒结构，不仅能够保证反应的正常进行，而且又能够过滤掉粉尘的物质。

用于气体吸收或吸附的设备，包括通道式吸收床或吸附床，以及相应的吸收剂或吸附剂，所述通道式吸收床或吸附床具有上述两相分离单元筒结构，所述吸收剂或吸附剂部分或全部为所述两相分离单元筒环形腔内填充的固体粒状物。用于吸收吸附时，气体或液体与固体粒状物多次接触后，有些成分就会被吸收或吸附。

应当指出，以上所述实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

Claims (10)

1.两相分离单元筒，其特征在于：包括两个或两个以上的多孔筒体，所述两个或两个以上的多孔筒体相应地形成一个或一个以上的环形腔，所述环形腔内均填充有固体粒状物，所述固体粒状物之间形成密集的不规则空隙通道。

2.根据权利要求1所述的两相分离单元筒，其特征在于：所述环形腔为一个，其形状为喇叭形。

3.根据权利要求1所述的两相分离单元筒，其特征在于：所述环形腔为多个，所述多个环形腔分别填充粒径范围不同或相同的固体粒状物，所述不规则空隙通道与需要分离的两相物质相适配，即使得需要分离的两相物质中的一相沉降或粘结于所述固体粒状物上，而另一个相即净组分或轻组分逸出。

4.根据权利要求3所述的两相分离单元筒，其特征在于：所述环形腔为三个，从外至里分别呈粗粒层、细粒层和中粒层分布，或呈粗粒层、细粒层和粗粒层分布，或呈粗粒层、中粒层和细粒层分布、或呈细粒层、中粒层和粗粒层分布。

5.根据权利要求1-4之一所述的两相分离单元筒，其特征在于：所述环形腔的上端设置有匹配的净固体粒状物送料器，所述环形腔的下端设置有固体粒状物出料控制器。

6.一种两相分离装置，包括带有两相混合介质输入口和净组分或轻组分输出口的围护结构，其特征在于：所述围护结构内设置有一个或一个以上的上述两相分离单元筒，所述两相分离单元筒的筒内空腔与所述围护结构的净组分或轻组分输出口连通。

7.一种用于催化反应的固定床反应器，包括通道式反应固定床和催化剂，其特征在于：所述通道式反应固定床为上述两相分离单元筒结构，所述催化剂部分或全部为所述两相分离单元筒环形腔内填充的固体粒状物。

8.一种用于气体吸收或吸附的设备，包括通道式吸收床或吸附床，以及相应的吸收剂或吸附剂，其特征在于：所述通道式吸收床或吸附床具有上述两相分离单元筒结构，所述吸收剂或吸附剂部分或全部为所述两相分离单元筒环形腔内填充的固体粒状物。

9.一种非环形腔式的两相分离单元，其特征在于：包括隔断型两相分离体，所述隔断型两相分离体由网状物或多孔板隔离成一层或一层以上的空腔，所述空腔内均填充有固体粒状物，所述固体粒状物之间形成密集的不规则空隙通道。

10.根据权利要求9所述的一种非环形腔式的两相分离单元，其特征在于：所述隔断型两相分离体由网状物或多孔板隔离成三层空腔，每层空腔分别填充粒径范围不同或相同、但每个空腔内的颗粒大小相近的固体粒状物，所述不规则空隙通道与需要分离的两相物质相适配，即使得需要分离的两相物质中的一相沉降或粘结于所述固体粒状物上，而另一个相即净组分或轻组分逸出，所述隔断型两相分离体的横截面呈矩形或弧形或多边形。

Images