CN201132137Y - 一种卧管式第三级旋风分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卧管式第三级旋风分离器，用于解决现有的第三级旋风分离器在非正常工况下催化剂跑损量大的缺点。本实用新型在分离段上设置预分离段，预分离段筒体下部为预分离段锥形筒体和集尘室筒体，集尘室筒体上设有预分离段排尘口，分离段内筒体和中间筒体延伸到预分离段筒体内，在预分离段下部中间筒体和内筒体之间形成进气腔。本实用新型可将预分离下来的大颗粒催化剂聚集在预分离段集尘室内，由设在预分离段集尘室筒体上的预分离段排尘口排出第三级旋风分离器外，较小的催化剂颗粒经进气腔进入第三级旋风分离器的分离段进行分离，达到催化剂跑损量小，装置运行成本低的效果。

Description

一种卧管式第三级旋风分离器

技术领域

本实用新型属于利用重力、离心力及惯性力从气体中分离固体颗粒的领域，特别涉及一种石油化工及煤化工流态化反应再生装置中催化剂与烟气或油气分离时用的卧管式第三级旋风分离器。

背景技术

在石油化工和煤化工的流态化反应再生装置中，再生烟气或油气的能量回收系统是必不可少的一部分，而在能量回收系统中第三级旋风分离器又是其关键设备之一。第三级旋风分离器能够有效地将再生烟气或油气中的催化剂颗粒分离出来，且性能良好的第三级旋风分离器可有效地延长烟气轮机的工作寿命，还可以降低催化剂粉尘对大气的污染。

目前工业上应用的第三级旋风分离器主要有两种类型：立管式第三级旋风分离器和卧管式第三级旋风分离器。如中国专利CN2568308Y，公开了一种用于石油化工厂流化催化裂化和催化裂解装置再生烟气气固分离的立管式第三级旋风分离器，由壳体、分离单管和立式设置分离单管的上、下两层隔板、联结壳体与两层隔板的内吊筒以及进气管、排气口和排尘口等组成。为防止在大处理量和再生系统旋风分离效率下降或短期失效时，下隔板失稳变形和保护烟机正常运行及减轻分离单管的磨损，防止粉尘污染环境，在进气管的下端增加了一个粉尘预分离结构，它包括一个由导向板和集尘环板等组成的预分离器，一个由集尘斗和栅网组成的预分离灰仓，以及一个由排尘管和一次限流喷咀组成的一次限流排尘管。预分离结构连同分离单管都固定在上、下两层隔板上，两层隔板固定在内吊筒上，其中上隔板为向上凸，下隔板为向下凹的结构。但立管式第三级旋风分离器的旋风单管竖直安装在上、下两个拱形隔板上，当第三级旋风分离器直径较大或遇操作超温时，拱形板就有可能变形，影响其分离性能，甚至使其失效。

卧管式第三级旋风分离器中旋风单管水平置于两个同轴筒体上，能够克服立管式第三级旋风分离器超温能力差、隔板变形严重的缺陷，并具有操作弹性大，占地面积小，造价低的优点。如中国专利CN2526075Y公开了一种用于炼油厂流化催化裂化装置再生烟气气固分离的卧管式第三级旋风分离器，由壳体、旋风单管和卧管式放置旋风单管的内、外两层同轴筒体组成。为了大幅度降低烟气出口高度，缩短烟气出口管线的长度，这种旋风分离器的烟气入口在壳体的顶部或上部，烟气出口在壳体的下部，催化剂粉尘出口在壳体的底部，同时对包括进气室、集气室、集尘室和旋风单管、膨胀节等内部结构进行了相应的设置。采用这种烟气出口设置在壳体下部的卧管式第三级旋风分离器，可以大幅度降低烟气出口高度，相应缩短烟气出口管线的长度，使其总体高度稍有降低，从而达到节省投资和改善其外部管线布置的目的。

目前的流态化反应再生系统开工状态及其它非正常状态下，反应器或再生器气体量较小，第三级旋风分离器的入口气速仅为其正常入口气速的四分之一左右，致使第三级旋风分离器的分离效率非常低，催化剂大量跑损。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带预分离段的卧管式第三级旋风分离器，以解决现有的第三级旋风分离器在非正常工况下催化剂跑损量大，装置运行成本高的缺点。

本实用新型提供一种带预分离段的卧管式第三级旋风分离器，其技术方案是：一种卧管式第三级旋风分离器，包括分离段，该分离段包括分离段封头、分离段筒体、分离段锥形筒体、分离段排尘口、三旋单管和供卧式放置三旋单管的同轴设置的内筒体和中间筒体，其特征在于：在所述分离段上设置预分离段，预分离段包括预分离段封头、预分离段筒体、预分离段切向进气口，预分离段筒体下部为预分离段锥形筒体和集尘室筒体，集尘室筒体上设有预分离段排尘口，预分离段筒体的直径是分离段筒体直径的1.2～1.6倍，分离段的内筒体和中间筒体延伸到预分离段筒体内，在预分离段下部中间筒体和内筒体之间形成进气腔，内筒体延伸出预分离段封头外形成气体出口。

本实用新型与现有技术相比，由于设置预分离段，在集尘室筒体和中间筒体之间形成的预分离段集尘室可将预分离下来的大颗粒催化剂聚集在集尘室内，由设在集尘室筒体上的预分离段排尘口排出第三级旋风分离器外；由于分离段的内筒体和中间筒体延伸至预分离段，预分离段筒体直径大于分离段筒体直径，可减小气体进入第三级旋风分离器后的截面气速，在第三级旋风分离器的非正常工况下，当气体夹带催化剂颗粒经预分离段的切向进气口进入预分离段后，较大颗粒的催化剂在离心力的作用下向预分离段的筒体运动，同时，又由于预分离段截面积增大，气体截面气速减小到颗粒的临界沉降速度以下，催化剂颗粒又在重力的作用下，向下沉降并进入集尘室内；较小的催化剂颗粒在随气体旋转一定的圈数之后，气体垂直向上转90度，经进气腔进入第三级旋风分离器的分离段，同时又有部分催化剂颗粒在重力及惯性力的作用下，继续向前向下运动，这部分颗粒最后也进入预分离段的排尘室内并经预分离段排尘口排出第三级旋风分离器，预分离段排尘口的排尘气量约为此时预分离段进气口气量的3％～5％；经进气腔进入第三级旋风分离器分离段的气体夹带经预分离后剩下的部分细小催化剂颗粒，在分离段进一步进行分离。本实用新型由于增设了预分离段，可使催化剂在非正常工况下跑损量小，可降低装置运行成本。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，但附图和具体实施方式并不限制本实用新型的范围。

附图说明

图1是本实用新型卧管式第三级旋风分离器的结构示意图。

图2是图1所示本实用新型结构示意图的A-A剖视图。

图中：1-预分离段封头，2-预分离段筒体，3-预分离段锥形筒体，4-集尘室筒体，5-分离段封头，6-分离段筒体，7-分离段锥形筒体，8-三旋单管，9-内筒体，10-中间筒体，11-预分离段排尘口，12-进气腔，13-预分离段切向进气口，14-分离段排尘口，15-气体出口。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种第三级旋风分离器，包括分离段，该分离段包括分离段封头5、分离段筒体6、分离段锥形筒体7、分离段排尘口14、三旋单管8和供卧式放置三旋单管8的同轴设置的内筒体9和中间筒体10，在所述分离段上设置预分离段，预分离段包括预分离段封头1、预分离段筒体2、预分离段切向进气口13，预分离段筒体2下部为预分离段锥形筒体3和集尘室筒体4，集尘室筒体4上设有预分离段排尘口11，预分离段筒体2的直径是分离段筒体6直径的1.2～1.6倍，分离段的内筒体9和中间筒体10延伸到预分离段筒体2内，在预分离段下部中间筒体10和内筒体9之间形成进气腔12，内筒体9延伸出预分离段封头1外形成气体出口15。

预分离段筒体2下部为预分离段锥形筒体3和集尘室筒体4，加大了预分离段的长度，可保证催化剂颗粒沉降到排尘室内，而不被旋转的气流带走，推荐预分离段锥形筒体3的圆锥角在10～30°之间，集尘室筒体4的直径及长度由进入预分离段的气量及催化剂浓度决定，一般以催化剂在该集尘室能有半个小时的停留时间而不被旋转的气流带走为准。集尘室筒体4的下部，根据集尘室筒体4的直径，开设不少于4个预分离段排尘口11，以及时排出分离下来的催化剂粉尘，预分离段排尘口11的直径及个数由进入预分离段的气量及催化剂浓度决定。

本实用新型的具体操作过程是：夹带有催化剂颗粒的油气或烟气从预分离段切向进气口13切向进入第三级旋风分离器的预分离段，较大颗粒的催化剂在离心力的作用下向预分离段筒体2运动，同时，又由于截面积的增加，气体截面气速减小到颗粒的临界沉降速度以下，催化剂颗粒又在重力的作用下，向下沉降；较小的催化剂颗粒在随气体旋转一定的圈数之后，气体垂直向上转90度，经中间筒体10及内筒体9之间的进气腔12进入第三级旋风分离器的分离段，而部分催化剂颗粒则在重力及惯性力的作用下，继续向前向下运动。向下运动的颗粒最后经预分离段排尘口11排出第三级旋风分离器。预分离段排尘口11的排尘气量约为此时经预分离段切向进气口13切向进入第三级旋风分离器的气量的3％～5％。经进气腔12进入第三级旋风分离器分离段的气体夹带经预分离后剩下的部分细小催化剂颗粒，在分离段进一步进行分离。被分离下来的较细小的催化剂颗粒则由分离段排尘口14排出第三级旋风分离器，经分离之后的气体经气体出口15排出第三级旋风分离器。

Claims (2)

1.一种卧管式第三级旋风分离器，包括分离段，该分离段包括分离段封头(5)、分离段筒体(6)、分离段锥形筒体(7)、分离段排尘口(14)、三旋单管(8)和供卧式放置三旋单管(8)的同轴设置的内筒体(9)和中间筒体(10)，其特征在于：在所述分离段上设置预分离段，预分离段包括预分离段封头(1)、预分离段筒体(2)、预分离段切向进气口(13)，预分离段筒体(2)下部为预分离段锥形筒体(3)和集尘室筒体(4)，集尘室筒体(4)上设有预分离段排尘口(11)，预分离段筒体(2)的直径是分离段筒体(6)直径的1.2～1.6倍，分离段的内筒体(9)和中间筒体(10)延伸到预分离段筒体(2)内，在预分离段下部中间筒体(10)和内筒体(9)之间形成进气腔(12)，内筒体(9)延伸出预分离段封头(1)外形成气体出口(15)。

2.根据权利要求1所述的卧管式第三级旋风分离器，其特征在于：预分离段锥形筒体(3)的圆锥角在10～30°之间。

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