CN220003436U - 气液分离装置和气液分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及多相流分离装置领域，公开了一种气液分离装置和气液分离系统。该气液分离装置包括分离罐体、位于分离罐体上侧的排气口、位于分离罐体下侧的排液口、位于分离罐体上的进气口和集液机构，分离罐体内设置有至少一层位于进气口上方的隔板，每个隔板上设置有至少一个底端呈开口状的容纳腔和位于容纳腔内的纤维聚结单元，容纳腔的侧壁上设有通孔，以使得从进气口进入分离罐体内的含液气体能够经纤维聚结单元进行气液分离，气液分离得到的气体通过排气口排出，气液分离得到的液体经集液机构输送至排液口排出。该气液分离装置能够对含液气液进行气液分离处理，分离效率高且装置结构简单，便于维修。

Description

气液分离装置和气液分离系统

技术领域

本实用新型涉及多相流分离装置领域，具体地，涉及一种气液分离装置和气液分离系统。

背景技术

我国目前普遍采用的是湿法脱硫工艺对废气进行处理，处理产生的含雾气体在通过下游设备、管路时，会不断的累积废液，部分液滴是具有高腐蚀性的酸性物质，这些物质加快了管道等设备的腐蚀，对生产系统产生安全隐患、降低换热效率，从而增加再加热换热器的能耗，降低经济性能。

目前市面上的气液分离器设备结构复杂，分离效率较低，维修运营成本高，实际应用不理想。因此，亟需提供一种分离效率高的气液分离装置。

实用新型内容

本实用新型首先所要解决的技术问题是提供一种气液分离装置，该气液分离装置能够对含液气液进行气液分离处理，分离效率高且装置结构简单，便于维修。

本实用新型其次所要解决的技术问题是提供一种气液分离系统，该气液分离系统能够对含液气液进行气液分离处理，分离效率高且装置结构简单，便于维修。

为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种气液分离装置，该气液分离装置包括分离罐体、位于所述分离罐体上侧的排气口、位于所述分离罐体下侧的排液口、位于所述分离罐体上的进气口和集液机构，所述分离罐体内设置有至少一层位于所述进气口上方的隔板，每个所述隔板上设置有至少一个底端呈开口状的容纳腔和位于所述容纳腔内的纤维聚结单元，所述容纳腔的侧壁上设有通孔，以使得从所述进气口进入所述分离罐体内的含液气体能够经所述纤维聚结单元进行气液分离，所述气液分离得到的气体通过所述排气口排出，所述气液分离得到的液体经所述集液机构输送至所述排液口排出。

优选地，所述分离罐体内设置有多层所述隔板，位于不同所述隔板上的所述纤维聚结单元的孔隙率自下而上逐层减小。

优选地，所述纤维聚结单元为金属纤维编织而成的聚结层。

优选地，所述分离罐体内设置有与所述分离罐体内壁周向连接的挡板结构，所述挡板结构的中部向下弯折形成上下贯通的通孔。

进一步优选地，所述集液机构包括设置在所述隔板上的第一降液管和设置在所述挡板结构上的第二降液管。

具体地，所述第一降液管和所述第二降液管沿所述分离罐体的轴向向下延伸且位于同一条直线上。

可选地，所述分离罐体的内壁还设置有位于所述进气口下方的稳流结构。

具体地，所述稳流结构为倾斜向下设置的延伸板。

本实用新型第二方面提供一种气液分离系统，该气液分离系统包括送风装置、缓冲装置、液相收集装置以及至少一个上述第一方面所述的气液分离装置，所述缓冲装置与所述送风装置连接，所述气液分离装置的进气口与所述缓冲装置连接，所述液相收集装置与所述气液分离装置的排液口连接。

可选地，所述气液分离系统还包括排气筒，所述排气筒与所述气液分离装置的排气口连接。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型提供的气液分离装置，在分离罐体内设置有至少一层位于进气口上方的隔板，每个隔板上设置有至少一个容纳腔和位于容纳腔内的纤维聚结单元，容纳腔的侧壁上设有通孔，通过纤维聚结单元对进入分离罐体的含液气体进行气液分离，能够去除含液气体中的雾滴，极大地提高了气液分离装置的分离效率。

(2)本实用新型提供的气液分离系统，通过送风装置先将含液气体送入缓冲装置进行预处理，再送入气液分离装置进行气液分离，气液分离后的液体通过液相收集装置进行收集，该气液分离系统能够去除含液气体中的雾滴，极大地提高了气液分离系统的分离效率。该气液分离系统的结构简单，便于安装和维修。

有关本实用新型的其它技术特征和技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型中气液分离装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型中气液分离系统的一种具体实施方式的工艺流程图。

附图标记说明

1分离罐体 22第二降液管

11排气口 3隔板

12排液口 4纤维聚结单元

13进气口 5送风装置

14挡板结构 6缓冲装置

15稳流结构 7液相收集装置

2集液结构 8排气筒

21第一降液管

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本实用新型的技术方案而涉及的一些方位词，例如“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”、“固定”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型第一方面提供一种气液分离装置，该气液分离装置包括分离罐体1、位于分离罐体1上侧的排气口11、位于分离罐体1下侧的排液口12、位于分离罐体1上的进气口13和集液机构2，分离罐体1内设置有至少一层位于进气口13上方的隔板3，每个隔板3上设置有至少一个底端呈开口状的容纳腔和位于容纳腔内的纤维聚结单元4，容纳腔的侧壁上设有通孔，以使得从进气口13进入分离罐体1内的含液气体能够经纤维聚结单元4进行气液分离，气液分离得到的气体通过排气口11排出，气液分离得到的液体经集液机构2输送至排液口12排出。

通过本实用新型上述基本技术方案的气液分离装置，参见图1，含液气体经进气口13进入分离罐体1，经过位于容纳腔内的纤维聚结单元4进行气液分离，通过纤维聚结单元4的吸捕及碰撞聚结而形成的大液滴从纤维聚结单元4的表面流出，并通过容纳腔侧壁上设置的通孔流到隔板3上，再经集液机构2输送至排液口12排出，经上述气液分离得到的气体能够通过排气口11排出。

本实用新型中，需要注意的是，进气口13位于隔板3的下方，能够使得从进气口13进入的含液气体经过纤维聚结单元4并在纤维聚结单元4中进行气液分离，示例性地，进气口13可以位于分离罐体1的中下部；排气口11位于纤维聚结单元4的上方，能够使得经纤维聚结单元4气液分离得到的气体通过排气口11排出，例如，排气口11可以位于分离罐体1的顶端，也可以位于分离罐体1上部的侧面；排液口12位于纤维聚结单元4的下方，能够使得经纤维聚结单元4气液分离得到的液体通过排液口12排出，示例性地，排液口12可以位于分离罐体1的底部，以便于液体的收集和排出。

本实用新型中，容纳腔的底端呈开口状，以便于在容纳腔内安装纤维聚结单元4。需要注意的是，容纳腔的侧壁上设有通孔，是指容纳腔的顶端和侧面上均可以设有通孔，以使得含液气体通过纤维聚结单元4分离出的液体能够通过通孔从容纳腔流出；对通孔的形状没有特殊的要求，通孔的形状可以为圆形、方形或三角形，本领域内技术人员可以根据具体需求进行选择。

本实用新型中，分离罐体1内可以仅设置一层隔板3，也可以设置多层隔板3。作为本实用新型中隔板3的一种优选实施方式，分离罐体1内设置有多层隔板3，位于不同隔板3上的纤维聚结单元4的孔隙率自下而上逐层减小，对含液气体中的液滴进行逐层分离，以提高气液分离装置的分离效率。

作为本实用新型中隔板3的一种具体实施方式，分离罐体1内设置有两层隔板3，位于下面一层隔板3上的纤维聚结单元4的孔隙率大于位于上面一层隔板3上的纤维聚结单元4的孔隙率，当含液气液自下而上运动时，先除去含液气体中粒径较大的液滴，再除去粒径较小的液滴。

本实用新型中，每层隔板3上可以只设置有一个容纳腔，当隔板3的数量为多层时，不同层隔板3上的容纳腔可以均设置在隔板3的中央，以便于含液气体通过纤维聚结单元4；每层隔板3上也可以设置有多个容纳腔，多个容纳腔可以均匀地分布在隔板3上，以提高气液分离装置的分离效率。

本实用新型中，纤维聚结单元4内填充的纤维材料可以为金属纤维、玻璃纤维、聚四氟乙烯纤维或聚酰胺纤维。作为本实用新型中纤维聚结单元4的一种优选实施方式，纤维聚结单元4为金属纤维编织而成的聚结层，以提高纤维聚结单元4的分离效率。具体地，金属纤维可以为304和/或316不锈钢纤维。

本实用新型中，纤维聚结单元4可以是由金属纤维按照X或Ω方式编织而成的聚结层，聚结层的内部和表面均有孔，以便于含液气体的分离及通过。含液气体从纤维聚结单元4的底部进入到聚结层，液滴在聚结层中被吸捕及碰撞聚结而形成大液滴，从聚结层的顶端和侧面流出。

作为本实用新型中分离罐体1内部结构的一种优选实施方式，分离罐体1内设置有与分离罐体1内壁周向连接的挡板结构14，挡板结构14的中部向下弯折形成上下贯通的通孔。当含液气体经进气口13进入分离罐体1时，会先与挡板结构14发生碰撞，根据含液气体中气相、液相的惯性不同去除粒径较大的液滴。

本实用新型中，集液机构2可以为铁质圆管，也可以为降液管，用于将经纤维聚结单元4分离得到的液体输送至排液口12排出。作为本实用新型中集液机构2的一种优选实施方式，集液机构2包括设置在隔板3上的第一降液管21和设置在挡板结构14上的第二降液管22。含液气体经纤维聚结单元4分离得到的液体通过第一降液管21流至挡板结构14上方，再通过第二降液管22输送至排液口12排出。

作为本实用新型中第一降液管21和第二降液管22的一种具体实施方式，第一降液管21和第二降液管22沿分离罐体1的轴向向下延伸且位于同一条直线上，以提高集液机构2的排液效率。

作为本实用新型中分离罐体1内部结构的另一种优选实施方式，分离罐体1的内壁还设置有位于进气口13下方的稳流结构15，以对含液气体进行稳流处理。

作为本实用新型中稳流结构15的一种具体实施方式，稳流结构15为倾斜向下设置的延伸板，以进一步提高含液气体的稳流效果。

本实用新型第二方面提供一种气液分离系统，该气液分离系统包括送风装置5、缓冲装置6、液相收集装置7以及至少一个上述第一方面所述的气液分离装置，缓冲装置6与送风装置5连接，气液分离装置的进气口13与缓冲装置6连接，液相收集装置7与气液分离装置的排液口12连接。

通过本实用新型上述基本技术方案的气液分离系统，参见图2，送风装置5提供动力将含液气体输送至缓冲装置6，含液气体在缓冲装置6中实现缓冲预处理，部分液体在重力作用下沉降；预处理后的含液气体进入除雾装置进行气液分离，经气液分离得到的气体能够通过排气口11排出，经气液分离得到的液体通过排液口12排入液相收集装置7进行收集。

本实用新型对送风装置5的类型不作限定，可以为本领域内常规选择的送风装置。作为本实用新型中送风装置5的一种优选实施方式，送风装置5为风机，可以对含液气体进行抽吸形成负压状态，将含液气体输送至缓冲装置6和气液分离装置进行分离。

本实用新型中，还可以在缓冲装置6的物料出口与液相收集装置7之间设置排液管路，以将含液气体通过缓冲装置6预处理后得到的液体输送至液相收集装置7进行收集。

作为本实用新型中气液分离系统的一种优选实施方式，气液分离系统还包括排气筒8，排气筒8与气液分离装置的排气口11连接，以将气液分离装置的排气口11排出的气体进行高点排空，保护环境。

本实用新型中，气液分离系统中的气液分离装置可以为一个，也可以为多个。当气液分离装置为多个时，可以将多个气液分离装置进行串联，通过对不同气液装置中的纤维聚结单元4的孔隙率进行适当调整，以进一步提高气液分离系统的分离效果。具体地，当气液分离装置为多个时，沿着含液气体的流通方向，前一个气液分离装置的排气口11与后一个气液分离装置的进气口13连接，每个气液分离装置的排液口12均与液相收集装置7连接。

作为本实用新型中气液分离系统的一种相对优选的具体实施例，参见图1和图2，该气液分离系统包括送风装置5、缓冲装置6、液相收集装置7以及一个气液分离装置，气液分离装置包括分离罐体1、位于分离罐体1上侧的排气口11、位于分离罐体1下侧的排液口12、位于分离罐体1上的进气口13和集液机构2，分离罐体1内设置有两层位于进气口13上方的隔板3，每个隔板3的中间位置设置有一个底端呈开口状的容纳腔和位于容纳腔内的纤维聚结单元4，容纳腔的形状为圆柱体，容纳腔的顶端和侧面设有通孔，以使得从进气口13进入分离罐体1内的含液气体能够经纤维聚结单元4进行气液分离，气液分离得到的气体通过排气口11排出，气液分离得到的液体经集液机构2输送至排液口12排出，位于不同隔板3上的纤维聚结单元4的孔隙率自下而上逐层减小，纤维聚结单元4为金属纤维编织而成的聚结层，分离罐体1内设置有与分离罐体1内壁周向连接的挡板结构14，挡板结构14的中部向下弯折形成上下贯通的通孔，集液机构2包括设置在隔板3上的第一降液管21和设置在挡板结构14上的第二降液管22，第一降液管21和第二降液管22沿分离罐体1的轴向延伸且位于同一条直线上，分离罐体1的内壁还设置有位于进气口13下方的稳流结构15，稳流结构15为倾斜向下设置的延伸板，缓冲装置6的进口与送风装置5连接，气液分离装置的进气口13与缓冲装置6连接，液相收集装置7与气液分离装置的排液口12连接。

上述实施例提供的气液分离系统的具体使用过程为：

送风装置5提供动力将含液气体输送至缓冲装置6实现缓冲预处理，部分液体在重力作用下沉降，预处理后的含液气体进入气液分离装置进行分离；含液气体通过进气口13进入分离罐体1，设置在进气口13下方的稳流结构15对含液气体进行稳流处理后，含液气体首先与挡板结构14发生碰撞分离去除部分液滴，再通过设置在两层隔板3上的纤维聚结单元4进行二级分离除去含液气体中的液滴，经上述气液分离得到的气体能够通过排气口11进入排气筒8进一步净化后高点排空，经上述气液分离得到的液体通过第一降液管21和第二降液管22输送至排液口12排出，再将排液口12排出的液体输送至液相收集装置7进行收集。

需要说明的是，本实用新型中提供的除雾系统可以对0.5μm以上不同粒径的雾滴进行气液分离，气液分离的效率可达96％以上。

本实用新型提供的气液分离系统中，纤维聚结单元4的连续运行寿命不低于5年，气液分离系统的寿命不低于20年。本实用新型提供的气液分离装置的压降为1-3kPa。

由以上描述可以看出，本实用新型提供的气液分离系统，通过在分离罐体1内设置多层位于进气口13上方的隔板3，每个隔板3上设置有至少一个底端呈开口状的容纳腔和位于容纳腔内的纤维聚结单元4，能够去除含液气体中的液滴，显著提高气液分离的效率。

下面结合一个实际生产中的具体实施例进行说明：

山东某石化厂加氢裂化装置干气脱硫及柴油吸收系统改造，进入干气分液装置的干气流量为5765kg/h，干气组成包括H₂S₂、H₂、O₂、N₂、C₂，干气密度为8.04kg/m³，分子量为21.89。采用工业侧线方法，在原干气脱硫塔顶部增设本实用新型提供的气液分离系统，输入经旋风分离器处理后的含液气体进行气液分离，持续48h。经上述气液分离系统处理后的干气中液滴的d₅₀切割粒径不大于3μm，符合GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》，气液分离效率在96％以上。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种气液分离装置，其特征在于，该气液分离装置包括分离罐体(1)、位于所述分离罐体(1)上侧的排气口(11)、位于所述分离罐体(1)下侧的排液口(12)、位于所述分离罐体(1)上的进气口(13)和集液机构(2)，所述分离罐体(1)内设置有至少一层位于所述进气口(13)上方的隔板(3)，每个所述隔板(3)上设置有至少一个底端呈开口状的容纳腔和位于所述容纳腔内的纤维聚结单元(4)，所述容纳腔的侧壁上设有通孔，以使得从所述进气口(13)进入所述分离罐体(1)内的含液气体能够经所述纤维聚结单元(4)进行气液分离，所述气液分离得到的气体通过所述排气口(11)排出，所述气液分离得到的液体经所述集液机构(2)输送至所述排液口(12)排出。

2.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述分离罐体(1)内设置有多层所述隔板(3)，位于不同所述隔板(3)上的所述纤维聚结单元(4)的孔隙率自下而上逐层减小。

3.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述纤维聚结单元(4)为金属纤维编织而成的聚结层。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的气液分离装置，其特征在于，所述分离罐体(1)内设置有与所述分离罐体(1)内壁周向连接的挡板结构(14)，所述挡板结构(14)的中部向下弯折形成上下贯通的通孔。

5.根据权利要求4所述的气液分离装置，其特征在于，所述集液机构(2)包括设置在所述隔板(3)上的第一降液管(21)和设置在所述挡板结构(14)上的第二降液管(22)。

6.根据权利要求5所述的气液分离装置，其特征在于，所述第一降液管(21)和所述第二降液管(22)沿所述分离罐体(1)的轴向向下延伸且位于同一条直线上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的气液分离装置，其特征在于，所述分离罐体(1)的内壁还设置有位于所述进气口(13)下方的稳流结构(15)。

8.根据权利要求7所述的气液分离装置，其特征在于，所述稳流结构(15)为倾斜向下设置的延伸板。

9.一种气液分离系统，其特征在于，该气液分离系统包括送风装置(5)、缓冲装置(6)、液相收集装置(7)以及至少一个权利要求1至8中任一项所述的气液分离装置，所述缓冲装置(6)与所述送风装置(5)连接，所述气液分离装置的进气口(13)与所述缓冲装置(6)连接，所述液相收集装置(7)与所述气液分离装置的排液口(12)连接。

10.根据权利要求9所述的气液分离系统，其特征在于，所述气液分离系统还包括排气筒(8)，所述排气筒(8)与所述气液分离装置的排气口(11)连接。