CN2690031Y - 集成膜分离器的分离装置 - Google Patents

Abstract

一种集成膜分离器的分离装置，其滤膜单元由设置于分离内筒内上部的微滤膜单元和超滤膜单元构成，微滤膜单元由微滤膜滤芯座和设于其上的微滤膜滤芯构成，超滤膜单元由超滤膜滤芯座和设于其上的超滤膜滤芯构成；雾化吸收单元包括填料和雾化器，填料设置于分离内筒内的下部。本实用新型解决了背景技术中分离效率低，合成循环气中以气态分布的产品采用常规分离法无法分离的技术问题。其将雾化吸收技术、离心分离技术与集成膜技术有机结合，可用同一设备实现雾化选择吸收，惯性离心分离，高效微滤膜、超滤膜分离等复合技术措施，功能多，分离效率高，可广泛应用于气－液、气－固、液－固两项间的流体分离。

Description

集成膜分离器的分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种集成膜分离器的分离装置，尤其涉及一种高效分离的集成膜分离器的分离装置。

背景技术

甲醇是一种用途广泛的有机化工产品，是一种重要的基本有机化工原料。甲醇是利用合成气中的CO+H2在加压状态下经催化反应而生成。因其反应是在190-200℃条件下进行的，生成的甲醇以气态分布于反应后的气体中，一般将温度降到30℃左右进行离心分离。现有的甲醇分离器均是从反应气体中分离出粗甲醇的设备。因甲醇合成率较低，仅为5％左右，产量一般由循环气体流量来确定。

目前，甲醇分离器大多采用简单的离心分离技术，靠重力和离心力实现气-液、气-固的分离，由于受分离机理的限制，只能分离出大于10μm的甲醇液滴，分离精度低，使甲醇分离不彻底。合成气中夹带0.7～1.2％的大量雾状甲醇重新进入合成塔，其中受甲醇饱和蒸汽压影响和限制，30-40℃条件下，该合成循环中有0.55％-0.65％以气态分布的甲醇，采用常规分离法无法分离。

为提高产量只能加大循环量，循环气体流量较大，分离效果更差，使电耗上升，成本增加。尤其在联醇生产中，分离不彻底，气体带液进入铜洗工段，不仅损失甲醇，且影响铜洗效果。

总之，现有的甲醇分离器分离效率低，分离效率仅为80％左右。醇净值低，产量低，触媒的使用率低，能耗和物耗大。

实用新型内容

本实用新型解决了背景技术中分离效率低，合成循环气中以气态分布的产品采用常规分离法无法分离的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种集成膜分离器的分离装置，包括分离外筒15、设置于分离外筒15上的入口管16、设置于分离外筒15内的分离内筒12、设置于分离内筒12内的滤膜单元，设置于分离内筒12的外侧的导流螺旋11，其特殊之处在于：该装置还包括雾化吸收单元和分离分布气装置；所述的滤膜单元由设置于分离内筒12内上部的微滤膜单元和超滤膜单元构成；所述的微滤膜单元和超滤膜单元之间设置有布气腔7，所述的微滤膜单元由微滤膜滤芯座8和设于其上的微滤膜滤芯6构成，所述的超滤膜单元由超滤膜滤芯座9和设于其上的超滤膜滤芯10构成；所述微滤膜滤芯6的下方设置有集液盒5；所述的分离分布气装置设置于集液盒5下方；所述的雾化吸收单元包括填料1和雾化器2，所述的填料1设置于分离内筒12内的下部。

上述雾化器2可设置于分离内筒12内填料1的上方。该种结构可减小了设备的尺寸，且分离效率较高。

上述雾化器2亦可设于分离外筒15之外的雾化管内，该雾化管包括首尾依次连通的含醇气体管道17、渐缩管18、喉管19及渐扩管20，所述的渐扩管20与入口管16连通，所述的雾化器2位于渐缩管18与喉管19连接部的中轴线上。该方案便于对已有设备进行改造。

上述分离分布气装置可由设置于集液盒5下方折流板3和旋分器4构成。具体实施时，折流板3可设置于旋分器4下方，或旋分器4设置于折流板3下方。

上述分离分布气装置亦可仅由设置于集液盒5下方的旋分器4。

上述分离分布气装置亦可仅由设置于集液盒5下方的折流板3。

上述分离内筒12的顶端可设置压板13，以增强分离内筒12的强度。

上述分离内筒12与其上方的压板13可通过法兰14相连接。

本实用新型具有如下优点：

1.本实用新型将雾化吸收技术、离心分离技术与集成膜技术有机结合，可用同一设备实现雾化选择吸收，惯性离心分离，高效微滤膜、超滤膜分离等复合技术措施，功能多，分离效率高；

2.利用雾化吸收技术的选择性，进行雾化选择吸收分离，既通过吸收剂对被分离产品或杂质的高效选择性吸收，使气态分布的产品或杂质亦能可靠分离；

3.在处理量较大时仍可确保高效率分离；

4.导流螺旋设置于分离内筒外部，抗污染，易清洁，受使用环境影响小；

5.采用集成膜技术，分离设备后的合成气中被分离产品或杂质含量远低于同温下饱和蒸气压值对应的含量，即进入合成塔循环气中被分离产品或杂质含量低于0.1％，理论值可为零，分离效率高，分离效率达99.999％，分离精度可达0.01μm；

6.免维护；

7.采用集成膜滤芯结构，设备体积小，能耗低；

8.成本低；触媒的使用率高，产量高；以分离甲醇为例，在不增加装置动力及其它能耗的基础上可将甲醇合成入塔气中甲醇含量从0.7～1.2％降至0.1％以下，可将装置的生产能力提高10％～22％。节能、增效。

9.通过更换膜滤芯与吸收剂，可应用于不同的产品或杂质的分离；

10.可广泛应用于气-液、气-固、液-固两项间的流体分离。具体可应用于化工——合成氨产品分离、合成甲醇产品的分离、工艺气一液杂质的清除、其他化工装置产品的高精度分离；能源——天然气除水、除油等杂质；动力——压缩空气除水、除油等杂质及环保、医药等领域。

附图图面说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型雾化器另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的原理将雾化吸收分离、离心分离与高精度膜过滤材料相结合，分离气-液、气-固、液-固流体。分离设备一般由雾化吸收单元、离心单元、滤膜单元构成。雾化吸收单元是通过溶剂对分离产品或杂质进行高效选择；离心单元是靠重力和离心力实现气-液、气-固、液-固两项间的分离，使80-90％的产品或杂质得到有效分离。滤膜单元由微滤膜单元和超滤膜单元构成。微滤膜单元采用微滤级膜滤芯，使0.1～10μm范围的产品或杂质得到高效分离；超滤膜单元采用超滤级膜滤芯，使0.1～0.001μm范围的产品或杂质得到高效分离。

参见图1，分离内筒12由通过套筒环固定在分离外筒15上，其中微米级的微滤膜滤芯6和亚微米级的超滤膜滤芯10材质为不锈钢、硅硼纤维等。微滤膜单元和超滤膜单元之间设置有布气腔7。微滤膜滤芯6的下方设置有集液盒5；分离分布气装置设置于集液盒5下方。分离内筒12的顶端可设置通过法兰14与其相连接的压板13，以增强分离内筒12的强度。被分离气体由入口管16进入分离外筒15，沿分离内筒12、分离外筒15之间的环隙，由导流螺旋11导流而下，由分离内筒12下部进入其内，经下部的高效填料1洗涤，再经雾化器2与喷淋的溶剂逆流接触，产品或杂质被溶剂吸收；再经收液器3、旋分器4分离掉10μm以上的液滴；之后进入微滤膜单元，微滤膜单元由微滤膜滤芯座8和设于其上的微滤膜滤芯6构成，微滤膜单元分离掉1μm以上的液滴，气体进入超滤膜单元；超滤膜单元由超滤膜滤芯座9和设于其上的超滤膜滤芯10构成；其分离掉0.01μm以上的液滴，且分离效率可达99.999％；最后，经分离过滤后产品或杂质含量低于0.1％的气体离开集成膜分离器进入下道工序。本实施例中的雾化器2设置于分离内筒12内填料1的上方。

参见图2，本方案中的雾化器2设于分离外筒15之外的雾化管内，该雾化管包括首尾依次连通的含醇气体管道17、渐缩管18、喉管19及渐扩管20，所述的渐扩管20与入口管16连通，所述的雾化器2位于渐缩管18与喉管19连接部的中轴线上。被分离气体与喷淋的溶剂同流接触，产品或杂质被溶剂吸收，由入口管16进入分离外筒15，沿分离内筒12、分离外筒15之间的环隙，由导流螺旋11导流而下，由分离内筒12下部进入其内，经下部的高效填料1洗涤，被吸收了甲醇的气体经折流板3、旋分器4分离掉10μm以上的液滴；之后进入微滤膜单元、超滤膜单元，进入下道工序。

Claims (8)

1.一种集成膜分离器的分离装置，包括分离外筒(15)、设置于分离外筒(15)上的入口管(16)、设置于分离外筒(15)内的分离内筒(12)、设置于分离内筒(12)内的滤膜单元，设置于分离内筒(12)的外侧的导流螺旋(11)，其特征在于：该装置还包括雾化吸收单元和分离分布气装置；所述的滤膜单元由设置于分离内筒(12)内上部的微滤膜单元和超滤膜单元构成；所述的微滤膜单元和超滤膜单元之间设置有布气腔(7)，所述的微滤膜单元由微滤膜滤芯座(8)和设于其上的微滤膜滤芯(6)构成，所述的超滤膜单元由超滤膜滤芯座(9)和设于其上的超滤膜滤芯(10)构成；所述微滤膜滤芯(6)的下方设置有集液盒(5)；所述的分离分布气装置设置于集液盒(5)下方；所述的雾化吸收单元包括填料(1)和雾化器(2)，所述的填料(1)设置于分离内筒(12)内的下部。

2.根据权利要求1所述的集成膜分离器的分离装置，其特征在于：所述的雾化器(2)设置于分离内筒(12)内填料(1)的上方。

3.根据权利要求1所述的集成膜分离器的分离装置，其特征在于：所述的雾化器(2)设于分离外筒(15)之外的雾化管内，所述的雾化管包括首尾依次连通的含醇气体管道(17)、渐缩管(18)、喉管(19)及渐扩管(20)，所述的渐扩管(20)与入口管(16)连通，所述的雾化器(2)位于渐缩管(18)与喉管(19)连接部的中轴线上。

4.根据权利要求1或2或3所述的集成膜分离器的分离装置，其特征在于：所述的分离分布气装置由设置于集液盒(5)下方折流板(3)和旋分器(4)构成。

5.根据权利要求1或2或3所述的集成膜分离器的分离装置，其特征在于：所述的分离分布气装置由设置于集液盒(5)下方的旋分器(4)。

6.根据权利要求1或2或3所述的集成膜分离器的分离装置，其特征在于：所述的分离分布气装置由设置于集液盒(5)下方的折流板(3)。

7.根据权利要求4所述的集成膜分离器的分离装置，其特征在于：所述分离内筒(12)的顶端设置有压板(13)。

8.根据权利要求7所述的集成膜分离器的分离装置，其特征在于：所述分离内筒(12)与其上方的压板(13)通过法兰(14)相连接。