CN210845710U - 具有双级分离功能的气液分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有双级分离功能的气液分离器，包括气液分离器本体、上封头、下封头和液滴分离装置。所述上封头和下封头均为两端敞口的锥形且固装于所述气液分离器本体的上下两端，所述液滴分离装置安装在所述气液分离器本体的内部，所述液滴分离装置包括波纹板分离器和丝网除沫器。本实用新型的气液分离器兼具波纹板分离器和丝网除沫器的优点，不易堵塞，分离效果好，当波纹板波长为20mm，板间距为10mm时，分离效率最高可达99.97％。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气液分离器，尤其涉及一种具有双级分离功能的气液分离器。
背景技术
在钛白粉的硫酸法生产工艺中，在黑液工艺段需要通过降温结晶的方式将溶液中的硫酸亚铁从钛液中分离出来。主要过程为：压缩机抽吸钛液罐内的二次蒸汽，钛液中的水分开始汽化闪蒸，钛液温度开始降低，当温度降低至硫酸亚铁的结晶临界温度时，硫酸亚铁开始结晶并从钛液中不断析出。钛液闪蒸所形成的二次蒸汽经气液分离器后分离后，二次蒸汽夹带的酸液液滴被拦截并返流回钛液罐；之后二次蒸汽进入压缩机被增温增压，压缩升温后的二次蒸汽进入接触式冷凝器。在此过程中，气液分离器起到了重要的作用，若结构设计不当易造成酸液液滴进入压缩机腐蚀关键设备，造成重大损失。
现有的气液分离器的分离原理有主要有两种，一是利用组分的质量的不同来分离，如重力沉降，但是其分离效率低，设备占地面积较大；二是利用组分分散粒子的大小不同来分离，如设置丝网分离器，但是在一些易结晶的物系中，丝网容易发生结垢甚至堵塞，影响生产的正常进行；在腐蚀性的环境中丝网易发生腐蚀从而破损，由于丝网造价较高，频繁地更换造成生产成本的增高。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供了一种适用于含有腐蚀液体及易结晶物系，具有双级分离功能的气液分离器。
一种具有双级分离功能的气液分离器，其特征在于：包括气液分离器本体、上封头、下封头和液滴分离装置，所述上封头和下封头均为两端敞口的锥形且固装于所述气液分离器本体的上下两端，所述液滴分离装置安装在所述气液分离器本体的内部，所述液滴分离装置包括波纹板分离器和丝网除沫器。
在上述技术方案中，所述波纹板分离器安装于丝网除沫器的下方。
在上述技术方案中，所述丝网除沫器包括SP型丝网。
在上述技术方案中，所述波纹板分离器包括多个相平行的梯形波纹板，每个所述梯形波纹板的波长为10～20mm，折边角为135°，板间距为5～25mm。
在上述技术方案中，所述波纹板分离器和丝网除沫器均为316L不锈钢或树脂高分子材料。
在上述技术方案中，所述气液分离器还包括喷淋装置，所述喷淋装置的个数为2个，分别安装在所述上封头和下封头内，用于冲洗所述液滴分离装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的具有双级分离功能的气液分离器中的液滴分离装置包括波纹板分离器和丝网除沫器，使该气液分离器兼具波纹板分离器和丝网除沫器的优点，不易堵塞，分离效果好，当波纹板波长为20mm，板间距为10mm时，分离效率最高可达99.97％；
2.该分离器设有上下两个喷淋装置，避免丝网和波纹板上结垢影响分离效果；
3.该气液分离器为316L不锈钢或树脂高分子材料，波纹板分离器设置在丝网除沫器下方，优先拦截大直径的液滴，保护造价较高的丝网，减少其腐蚀，特别适用于含有酸性液滴的环境，可有效拦截酸性液滴保护核心设备不被腐蚀。
附图说明
图1为现有技术中降温结晶系统的示意图；
图2为本实用新型的气液分离器的结构示意图；
图3a为本实用新型的气液分离器的实施例1的波纹板板结构示意图；
图3b为本实用新型的气液分离器的实施例2的波纹板板结构示意图；
图3c为本实用新型的气液分离器的实施例3的波纹板板结构示意图。
图中，1为钛液罐，2为气液分离器，3为压缩机，4为接触式冷凝器，5为真空泵，6为冷却塔，7为冷却塔泵，8为喷淋泵，9为液封水池，10为侧搅拌器，21为喷淋装置，22为上封头，23为气液分离器本体，24为丝网除沫器，25为波纹板分离器，26为下封头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例1～9
一种具有双级分离功能的气液分离器，包括气液分离器本体23、上封头22、下封头26和液滴分离装置。上封头和下封头均为两端敞口的锥形且固装于气液分离器本体的上下两端，液滴分离装置安装在气液分离器本体的内部，液滴分离装置包括波纹板分离器25和丝网除沫器24。其中，丝网除沫器包括SP型丝网(依照HG/T21618标准，SP型丝网的容积重量为168Kg/m3，比表面积为529.6m2/m3，空隙率为0.9788)，波纹板分离器中包括多个相平行的梯形波纹板，每个梯形波纹板的波长(每个折边的边长)为10～20mm，折边角为135°，板间距为5～25mm。波纹板分离器安装于丝网除沫器的下方。波纹板分离器和丝网除沫器均为316L不锈钢材料。气液分离器还包括喷淋装置，喷淋装置的个数为2个，分别安装在上封头和下封头内且位置相对，用于冲洗液滴分离装置。
下表列出了在降温结晶系统中当蒸发温度为110℃，面积蒸发强度为1980kg/m2.h时，采用本实用新型的气液分离器的实验效果，其中，以SO42-对分离效果进行标定，波纹板下沿距离蒸发液面20～30cm。实施例1～9的具体参数见下表。
| 实施例 | 波纹板间距 | 板型 | 分离效率％ |
| 实施例1 | 25mm | 波长10mm | 98.95％ |
| 实施例2 | 25mm | 波长15mm | 99.01％ |
| 实施例3 | 25mm | 波长20mm | 98.97％ |
| 实施例4 | 10mm | 波长10mm | 99.82％ |
| 实施例5 | 10mm | 波长15mm | 99.96％ |
| 实施例6 | 10mm | 波长20mm | 99.97％ |
| 实施例7 | 5mm | 波长10mm | 99.89％ |
| 实施例8 | 5mm | 波长15mm | 99.97％ |
| 实施例9 | 5mm | 波长20mm | 99.90％ |
在上述实施例中，气体在气液分离器内的压降均为0.8～0.9kPa。从分离效果可以看出当波纹板间距为10mm波长为20mm时以及波纹板间距为5mm波长为15mm时气液分离器的效果最好，达到了99.97％。
本实用新型的具有双级分离功能的气液分离器工作时，蒸汽从下封头的入口进入气液分离器，气体流经波纹板时不断改变方向从而使部分液滴返回，气体继续向上流动，经过丝网除沫器时又有部分液滴被丝网拦截，气体继续向上运动从上封头的出口离开气液分离器，实现气体与液滴的分离。根据情况在生产完一批或多批物料后开启喷淋装置对纹板分离器和丝网除沫器进行清洗。
波纹板主要用于预分离粒径较大的酸液滴，避免其直接进入丝网，保护造价较高的丝网遭到腐蚀。
对比例1
在本对比例中，与实施例1～9不同之处在于，气液分离器内只安装丝网除沫器，无波纹板分离器，其它条件均相同。测得分离效率为98.2％。
通过对比可知，本实用新型的具有双级分离功能的气液分离器较只安装丝网除沫器的气液分离器的分离效果有了明显的提升。在大型化工厂处理量较大的情况下，即便是微量的酸液在压缩机等核心设备内长期积累也会大大影响设备的使用寿命甚至发生安全隐患。在生产中丝网在强酸型环境中使用极易发生腐蚀，而且丝网的造价较高，频繁地更换会大大增加生产成本，本具有双级分离功能的气液分离器中的波纹板可以缓冲对丝网的腐蚀，延长使用寿命。所以本实用新型的气液分离器特别适用于含有酸性液滴和易结晶的物系中，具有现实意义。
尽管上文结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种具有双级分离功能的气液分离器，其特征在于：包括气液分离器本体、上封头、下封头和液滴分离装置，所述上封头和下封头均为两端敞口的锥形且固装于所述气液分离器本体的上下两端，所述液滴分离装置安装在所述气液分离器本体的内部，所述液滴分离装置包括波纹板分离器和丝网除沫器；
所述波纹板分离器安装于丝网除沫器的下方；
所述丝网除沫器包括SP型丝网；
所述波纹板分离器包括多个相平行的梯形波纹板，每个所述梯形波纹板的波长为10～20mm，折边角为135°，每个波纹板的板间距为5～25mm；
所述波纹板分离器和丝网除沫器均为316L不锈钢或树脂高分子材料；
所述气液分离器还包括喷淋装置，所述喷淋装置的个数为2个，分别安装在所述上封头和下封头内，用于冲洗所述液滴分离装置。
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| CN201921035171.2U CN210845710U (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 具有双级分离功能的气液分离器 |
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| CN (1) | CN210845710U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118236798A (zh) * | 2024-04-26 | 2024-06-25 | 沈阳化工大学 | 一种高效的丝网-波纹板气液分离器及其分离方法 |
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2019
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| CN118236798B (zh) * | 2024-04-26 | 2024-10-01 | 沈阳化工大学 | 一种高效的丝网-波纹板气液分离器及其分离方法 |
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