CN201124071Y - 一种甲醇气/液复合膜分离器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲醇气/液复合膜分离器装置。壳体内腔设置有机械旋流板、导流管、壳体右侧连接气体出口、阀门连接U型管并与上腔气体入口连接，上腔连接滤芯托盘、滤芯、气体出口、弯管、阀门、T型连通管、人孔、原料气入口、上液位计口、排污口，壳体内腔下部设置人字形除沫丝网、精密过滤网、下反吹口、弧面密封法兰、蒸汽盘管、下液位计口、蒸汽出口、排污口，顶部外侧连接有上反吹口。结构合理，经济实用的有机结合体。为过滤器解决背景技术中用常规方法无法解决或解决不完美的分离、清洗再生难题的复合膜分离器。外筒直径小，机械旋风分离效率提高10％－15％，加热速度更快、除蜡效果好。适用于化工工业对气/液等的分离。

Description

一种甲醇气/液复合膜分离器装置

技术领域

本实用新型涉及化工分离，具体涉及是一种用于分离气/液装置，特别适用于甲醇气/液复合膜分离器装置。

背景技术

在当今世界上，随着各行各业飞速发展，能源消耗剧增，但资源是有限的。在此背景前提下，节能和能源的再利用得到很好的重视和发展。同时也带动着净化分离行业上了一个崭新的台阶。特别是甲醇的分离技术蜂拥而至，以下是几种现有的甲醇分离技术：

1.传统的机械旋风分离系统[重力沉降由一级离心内、外筒中加导流螺旋经气液分离网组成；靠重力和离心力实现气/液、气/固、液/固分离，并排至分离器的底部。这种传统的技术，只能把较大20μm以上的醇液(水、油、液等杂质)分离掉，它的效率只有60％--70％左右。

2.传统的旋风离心分离加旋流分布器经气液分离网过滤后进入水洗塔。这种技术是利用醇和水的高度互溶性，把醇尽量回收。但只要加了水洗装置，就会大大增加后面精溜工段的能耗。

3.随着过滤膜的产生和在工业上的大量应用，膜滤芯也在分离器上普及。所以就出现了机械旋风分离+微滤膜滤芯+除蜡装置+超滤膜滤芯，经过这三级净化分离后，效率达到99.9％左右，因此就逐步取消了水洗。而市场上现有的除蜡装置也不完美(除蜡装置和微滤膜滤芯在一个腔室里，没有和机械旋风系统、旁通阀隔离。当在加温除蜡、打开旁通时，还有大量的气体通过微滤膜滤芯，带走了大部分热量使得加温时间长、效果不佳。如果腊、尘和其它杂质都附着于微滤膜滤芯表面时，不能及时清洗将是致命的)。还有他的超滤膜滤芯起的作用只有1.5％左右，并且不能清洗再生，存在寿命只有一年多一点，价格超贵(基本是进口)、运营成本太高的缺陷。

除上述所说的几种甲醇分离技术存在的缺陷外，我们检素到两篇相近的对比文献，其第一篇对比文献是由李丽申请的“除蜡型精密分离/过滤装置，专利号为：200420086161.9”，实践证明这种装置存在一下缺陷：

1、这种装置的除沫丝网的分离精度很低，第二篇对比文献是由陕西高芯超滤膜科技有限责任公司申请的“原料气的尘、液过滤器，专利号为：200620079385.6”，这种“除蜡型精密分离/过滤装置”的缺陷有以下几点：

2、此装置使用了两级滤芯(微滤滤芯和超滤滤芯)，超滤滤芯价格高(国外进口)、所起的作用只有1％---2％，使用寿命只有8000h---12000h，业主的运营成本高、性价比低。相应的压力容器外壳高，成本增加。市场采用率低，很多使用的厂家在超滤滤芯到期后已经取消。

3、此装置的除腊效果不好。除蜡装置和微滤膜滤芯在一个腔室里，没有和机械旋风系统、旁通阀隔离。当在加温除蜡、打开旁通时，还有大量的气体通过微滤膜滤芯，带走了大部分热量使得加温时间长、效果不佳。

4、此装置的机械旋风分离系统设计不完美、效率不高，对微滤滤芯的负荷加重，使得清洗再生次数频繁。

5、此装置不能设置反吹口，只能在线除腊，不能在线清洗。

第二篇对比文献是由陕西高芯超滤膜科技有限责任公司申请的“原料气的尘、液过滤器，专利号为：200620079385.6”，这种“原料气的尘、液过滤器”的缺陷有以下几点：

1、此装置没有除腊系统，不适用于甲醇分离。

2、此装置上腔没有液位计，不适用于气/液分离。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种结构合理，经济实用的有机结合体。为过滤器解决背景技术中用常规方法无法解决或解决不完美的分离、清洗再生难题的一种甲醇气/液复合膜分离器装置。

为了克服现有技术的不足，本实用新型的技术方案是这样解决的：包括一个壳体，其壳体内腔下部设置有机械旋流板，机械旋流板下方设置有导流管，壳体中部右外侧连接有下腔气体出口，下腔气体出口连接有阀门，阀门另一侧连接U型管，U型管另一端与上腔气体入口连接，壳体内的上腔连接有滤芯托盘，滤芯托盘上连接滤芯，壳体顶端上连接有气体出口，气体出口上连接弯管，弯管另一端依次连接有阀门、T型连通管，T型连通管的垂直管与阀门连接，阀门另一侧与弯管连接，弯管与壳体左外侧上的人孔连接，同时，壳体左外侧上还设置有人孔、原料气入口，壳体底端外侧连接有排污口，其本实用新型的改进特殊之处在于壳体内腔下部设置有人字形除沫丝网，精密过滤网，壳体内腔中上部上腔设置有弧面法兰，弧面法兰间隔之上设置有蒸气盘管，其蒸气盘管两端又分别与蒸气入口、蒸气出口连接，壳体底端外侧连接有下液位计口，壳体右外侧分别连接有蒸气出口、上排污口、下液位计口，壳体左外侧分别连接有蒸气入口，上液位计口，下液位计口，壳体顶部外侧连接有反吹口。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：

1、本实用新型设计在处理相同气量的原料气时所需的外筒直径更小，大大的节省了成本。

2、本实用新型设计的气液分离网中加入不锈钢丝网或其它材料的丝网，实现了预过滤为微滤单元减轻了负担，把机械旋风分离系统的效率提高了10％--15％，使微滤单元的清洗时间和寿命延长。

3、本实用新型设计把过滤器分为两个腔室，除蜡加热装置的表面积更大，在除蜡时原料气不通过上腔体，使加热速度更快、除蜡效果更好。

4、本实用新型设计的上腔体有反吹口，除蜡后可进行在线反吹清洗，使过滤器的压差更小，可运行更长时间，减少设备的检修次数。

5、本实用新型设计在上腔设置了液位计和排污口，以便掌握腔内液体或固体杂质的多少，随时可以排除微滤滤芯过滤掉的液体或固体杂质，包证了整套装置的运行效果。

6、本实用新型除对甲醇气/液进行分离外，它适用于其他化工工业对气/液、气/固、液/固间的分离。

具有结构合理，安装方便，设备及处理成本低的特点。

附图说明

附图为本实用新型结构原理示意图。

附图标号说明：机械旋流板1，壳体2，导流管3，下液位计口4，下液位计口5，下排污口6，除沫丝网7，精密过滤网8，原料气入口9，人孔10，上弧面法兰11，蒸气入口12，上液位计口13，下液位计口14，人孔15，滤芯16，滤芯托盘17，反吹口18，气体出口19，上腔气体入口20，蒸气出口21，上排污口22，阀门23，下腔气体出口24，阀门25，阀门26，U型管27，蒸气盘管28，弯管29，T型连通管30，弯管31，反吹口32。

具体实施方式

附图为本实用新型的实施例。

下面结合附图对发明内容作进一步说明：

图1所示，一种用于分离气/液、特别是甲醇的复合膜分离器，包括一个壳体2，其壳体2内腔下部设置有机械旋流板1，机械旋流板1下方设置有导流管3，壳体2中部右外侧连接有下腔气体出口24，下腔气体出口24连接有阀门23，阀门23另一侧连接U型管27，U型管27另一端与上腔气体入口20连接，壳体2内的上腔连接有滤芯托盘17，滤芯托盘17上连接滤芯16，壳体2顶端上连接有气体出口19，气体出口19上连接弯管29，弯管29另一端依次连接有阀门26、T型连通管30，T型连通管30的垂直管与阀门25连接，阀门25另一侧与弯管31连接，弯管31与壳体2左外侧上的人孔10连接，同时，壳体2左外侧上还设置有人孔15、原料气入口9，壳体2底端外侧连接有排污口6，其壳体2内腔下部设置有人字形除沫丝网7，精密过滤网8，壳体2内腔中上部上腔设置有弧面法兰11，弧面法兰11间隔之上设置有蒸气盘管28，其蒸气盘管28两端又分别与蒸气入口12、蒸气出口21连接，壳体2底端外侧连接有下液位计口5，壳体2右外侧分别连接有蒸气出口21、上排污口22、下液位计口4，壳体2左外侧分别连接有蒸气入口12，上液位计口13，下液位计口14，壳体2顶部外侧连接有反吹口18。

所说人字形除沫丝网(7)上至少连接有三层不同孔径的不锈钢丝网或其它材料的丝网，其结构为折叠波纹状。

所说壳体2内腔的上、下腔用蒸气盘管28隔离成两个互不相通的内腔。机械旋风分离系统+除蜡装置+微滤膜滤芯系统。因为经过微滤膜滤芯分离后，效率可达到98.5％左右，并且微滤膜滤芯可清洗再生，一次投资，长期受益。

本实用新型是把传统的机械旋风分离系统设为一个独立下腔室，下腔体设有气液分离网，这套装置的不同之处是在气液分离网中加入不锈钢丝网或其它材料的丝网，实现了预过滤为微滤单元减轻了负担，把机械旋风分离系统的效率提高了10％--15％，使微滤单元的清洗时间和寿命延长，在壳体上设有排液管、液位计、排污口，液位计设置可以清楚了解腔内存的杂质多少及时排除。除蜡装置和微滤膜单元设为另一个独立上腔室。在压差上升到一定数值时，关闭进入上腔体的旁通阀，打开另一个阀门使经过机械旋风分离系统后的原料气直接进入循环系统，同时打开蒸汽盘管阀门，进行加热除蜡。在下腔室顶部设立一个布气室和旁通，其中一个阀门直通上腔室，另一个阀门是在除蜡和反吹在线清洗时打开进入循环系统；上腔体顶部设有出气口和反吹口，上腔体底部、中间弧面法兰最低处设有液位计和排污口，及时排放微滤单元工作时分离掉的醇液(水、油、液等杂质)和反吹清洗时的各种杂质。以实现不停车快速除蜡、清洗再生，长期不用检修。

高效复合膜分离器是在以天然气或煤气为原料气的甲醇和二甲醚项目中必不可少的一环。原料气经合成塔、换热器后就进入甲醇分离器，由分离器除去气体残余含醇液(水、油、液等杂质)。本实用新型还应用于气/液、气/固间的其他场合分离。

本实用新型的工作过程：

1、正常运行时，原料气从入口管9进入旋流装置1进行旋风离心分离，在离心力和重力的作用下，大的液滴和杂质落入过滤器底部。下旋的气体经过气液分离网7和精密过滤网8，进一步除去液滴和杂质，分离后的液滴和杂质通过导液管3也流入了过滤器底部。当过滤器底部储存的液滴和杂质达到一定量时，由下排污口6将它们排出。离开精密过滤网8的气体经气体下腔出口24和上腔气体入口20进入过滤上腔，上升的气体经微滤膜滤芯16时，将气体中1-10μm的液滴和杂质除去，这些液滴和杂质靠重力下落到上腔底部，当达到一定量时，由上排污口22将它们排出。气体经过微滤膜滤芯16进入滤芯托盘17上方的腔体，经过出气口19及阀门26离开分离器。

2、非正常操作，当分离器进出口压差升高到一定值时，说明微滤膜滤芯16的表面被蜡、油、水、粉尘等杂质堵塞，出现非正常情况，这时应打开阀门25，关闭阀门23和阀门26，使分离器的上腔处于暂时隔离状态，这时打开蒸汽盘管的入口12和蒸汽盘管的出口21用蒸汽进行加热，将微滤膜滤芯16加热至55℃-80℃时，附着于上微滤膜滤芯16的石蜡等杂质被融化后，靠重力作用下落到上腔的底部，后反吹口18打开，通入蒸汽吹扫，吹扫液也下落到上腔的底部，一并通过上排污口22排出。当把石蜡等杂质吹扫干净后，关闭蒸汽盘管的出口21、入口12和反吹口18，打开阀门23和阀门26并关闭阀门25，恢复正常操作，达到整套系统不停车的要求。

3、分离器停车检修，这时将阀门23、阀门25和阀门26关闭，并将进气口9堵塞，打开上腔反吹口18和下腔反吹口32通入蒸汽吹扫，再用热水冲洗，冲洗后的液体通过上排污口22和下排污口6排出。下腔的除沫丝网7和精密过滤网8需要更换时，打开下腔人孔10，人进去更换，更换完后再将人孔10关闭。上腔的滤芯16需要更换时，打开上腔人孔15，人进去更换，更换完后再将人孔15关闭。

Claims (3)

1、一种甲醇气/液复合膜分离器装置，包括一个壳体(2)，其壳体(2)内腔下部设置有机械旋流板(1)，机械旋流板(1)下方设置有导流管(3)，壳体(2)中部右外侧连接有下腔气体出口(24)，下腔气体出口(24)连接有阀门(23)，阀门(23)另一侧连接U型管(27)，U型管(27)另一端与上腔气体入口(20)连接，壳体(2)内的上腔连接有滤芯托盘(17)，滤芯托盘(17)上连接滤芯(16)，壳体(2)顶端上连接有气体出口(19)，气体出口(19)上连接弯管(29)，弯管(29)另一端依次连接有阀门(26)、T型连通管(30)，T型连通管(30)的垂直管与阀门(25)连接，阀门(25)另一侧与弯管(31)连接，弯管(31)与壳体(2)左外侧上的人孔(10)连接，同时，壳体(2)左外侧上还设置有人孔(15)、原料气入口(9)，壳体(2)底端外侧连接有排污口(6)，其特征在于壳体(2)内腔下部设置有人字形除沫丝网(7)，精密过滤网(8)，壳体(2)内腔中上部上腔设置有弧面法兰(11)，弧面法兰(11)间隔之上设置有蒸气盘管(28)，其蒸气盘管28两端又分别与蒸气入口12、蒸气出口21连接，壳体(2)底端外侧连接有下液位计口(5)，壳体(2)右外侧分别连接有蒸气出口(21)、上排污口(22)、下液位计口(4)，壳体(2)左外侧分别连接有蒸气入口(12)，上液位计口(13)，下液位计口(14)，壳体(2)顶部、下部外侧连接有反吹口(18、32)。

2、根据权利要求1所述的一种甲醇气/液复合膜分离器装置，其特征在于所说人字形除沫丝网(7)上至少连接有三层不同孔径的不锈钢丝网或其它材料的丝网，其结构为折叠波纹状。

3、根据权利要求1所述的一种甲醇气/液复合膜分离器装置，其特征在于所说壳体(2)内腔的上、下腔用弧面法兰(11)隔离成两个互不相通的内腔。