ES2398304T5 - Dispositivo y procedimiento para separar una mezcla de medio fluida con un ciclón estacionario - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para separar una mezcla de medio fluida con un ciclón estacionario Download PDF

Info

Publication number
ES2398304T5
ES2398304T5 ES08705081.1T ES08705081T ES2398304T5 ES 2398304 T5 ES2398304 T5 ES 2398304T5 ES 08705081 T ES08705081 T ES 08705081T ES 2398304 T5 ES2398304 T5 ES 2398304T5
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
mixture
feed
separation space
separation
cyclone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES08705081.1T
Other languages
English (en)
Other versions
ES2398304T3 (es
Inventor
Robert Schook
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer Chemtech AG
Original Assignee
Sulzer Chemtech AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39226753&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2398304(T5) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sulzer Chemtech AG filed Critical Sulzer Chemtech AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2398304T3 publication Critical patent/ES2398304T3/es
Publication of ES2398304T5 publication Critical patent/ES2398304T5/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/06—Construction of inlets or outlets to the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C2003/006—Construction of elements by which the vortex flow is generated or degenerated

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Dispositivo y procedimiento para separar una mezcla de medio fluida con un ciclon estacionario
La invencion se refiere a un dispositivo para separar una mezcla de medio fluida en al menos dos fracciones diferentes con una densidad masica media distinta de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1. Tal dispositivo tambien se denomina ciclon estacionario. La invencion tambien se refiere a un procedimiento para separar una mezcla de medio fluida en al menos dos fracciones diferentes con una densidad masica distinta utilizando dicho ciclon estacionario de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 10.
La separacion de una mezcla de medio fluida tiene muy diversas aplicaciones. En el presente documento, se entiende que mezcla de medio significa una mezcla de al menos un lfquido o un gas que pueda mezclarse con partes de material solido tales como un polvo o un aerosol. Son ejemplos una mezcla gas/gas, una mezcla gas/lfquido, una mezcla lfquido/lfquido, una mezcla gas/solido, una mezcla lfquido/solido, o cualquiera de las mencionadas mezclas provista de una o mas fracciones adicionales. La separacion de una mezcla de medio fluida se conoce por ejemplo por diversas aplicaciones de limpieza de lfquidos, limpieza de gases (de combustion) y separacion de polvo. La separacion de fracciones con una gran diferencia en tamano de partfculas y/o una gran diferencia en densidad masica es relativamente sencilla. Con este proposito se hace un uso a gran escala de procedimientos tales como filtracion y cribado. En la separacion de fracciones con una diferencia en densidad masica mas pequena se hace uso de tecnicas de separacion qmmica y/o tecnicas de separacion tales como sedimentacion y centrifugacion. Una tecnologfa relativamente sencilla, y por lo tanto economica, con la que pueden separarse en lmea grandes volumenes, hace uso de las diferencias en densidad masica de las fracciones para separar aplicando una fuerza centnpeta a la mezcla mediante la rotacion de la mezcla, por ejemplo en una centrifugadora o en un ciclon. Un dispositivo de separacion relativamente sencillo, que consiste en una carcasa estacionaria en la cual puede generarse un vortice, es decir una mezcla en rotacion, se describe por ejemplo en los documentos WO 97/05956 y WO 97/28903. Los dispositivos mostrados en estos documentos tambien se denominan “hidrociclones”, y son particularmente adecuados para la separacion lfquido/lfquido. Debe observarse que las fracciones obtenidas tras la separacion aun pueden tener (“estar contaminadas con”) una parte de la otra fraccion, incluso tras la separacion, aunque ambas fracciones tengan una composicion que difiera claramente de la composicion de la mezcla original.
La solicitud de patente francesa FR 2134520 describe un ciclon que comprende una primera parte de alimentacion que conecta radialmente con el espacio de separacion. El ciclon tambien esta provisto de una parte pasante que permite el paso de la mezcla en una direccion lateral y con la cual conecta una grna con elementos de grna curvos, por lo que se obtiene una direccion de flujo radial. Una vez que la mezcla esta en movimiento rotativo, se transporta a traves de un tubo separador. El uso de esta construccion ofrecera como mucho un resultado de separacion mediocre.
La patente estadounidense 3.535.850 da conocer un separador de partfculas centnfugo para procesar aire cargado de polvo a la presion atmosferica que comprende una carcasa cilmdrica alargada que forma una camara de vortice con un componente de torbellino o de rotacion para generar un flujo de vortice natural dentro de la camara de vortice. El suministro del aire cargado de polvo se dirige radialmente hacia dentro y, como resultado de la rotacion del aire cargado de polvo en la carcasa estacionaria del ciclon, una fraccion mas ligera migrara al menos sustancialmente hacia el lado interior del vortice y la fraccion de polvo mas pesada migrara hacia el lado exterior del vortice. La fraccion de aire y la fraccion de polvo se descargan en posiciones separadas del ciclon; la fraccion de polvo en un punto radialmente hacia fuera del vortice.
Se considera que la patente estadounidense 6.702.877 da a conocer un dispositivo para separar una mezcla de gas con lfquido y/o solido que comprende un recipiente de separacion por gravedad y un recipiente de procesamiento que puede montarse en el recipiente de separacion. La mezcla que se va a separar se introduce horizontalmente (flecha B) desde un lado hasta una camara superior de entrada desde la cual la mezcla fluye hacia abajo en ciclones adyacentes. Subsiguientemente unas palas de turbulencia hacen que la mezcla comience a girar dentro de los ciclones. La fraccion pesada de la mezcla fluye hacia abajo y sale de los ciclones a traves de unos ahusamientos conicos al tiempo que la fraccion ligera se descarga por el lado superior de los ciclones.
La patente US 6.382.317 se considera que representa la tecnica anterior mas cercana y divulga un aparato y un procedimiento para separar gas y solidos de fluidos de pozo en un orificio de perforacion de acuerdo con el preambulo de las reivindicaciones 1 y 8, que incluye un cuerpo cilmdrico provisto de perforaciones que actuan como una pantalla o filtro para evitar la entrada de partfculas solidas de gran tamano. A traves de un anillo de fluido de pozo, la mezcla fluye a traves de una espiral de gas para entrar en una camara de turbulencias en la que el gas cambia de direccion desde una direccion hacia abajo a una direccion hacia arriba para fluir hacia arriba en un anillo de gas interior. Despues de la separacion del gas del fluido de pozo en la camara de turbulencias, el fluido de pozo con los solidos en el mismo fluye hacia abajo a traves de una espiral solida para la separacion adicional
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
del fluido del pozo y los solidos.
El objetivo de la presente invencion es aumentar, con una inversion limitada, la eficiencia y/o la efectividad de la separacion de fracciones de una mezcla de medio fluida utilizando un vortice generado en una carcasa estacionaria.
La invencion proporciona con este fin un dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1. El espacio de separacion tiene normalmente una forma alargada que tiene un lado interior de seccion transversal circular (es decir una seccion transversal perpendicular a la direccion longitudinal o al eje de la longitud del ciclon). El espacio de separacion puede estar provisto, segun se desee, de un nucleo alrededor del cual se hace girar la mezcla a modo de vortice. El dispositivo de acuerdo con la invencion esta provisto de una pluralidad de primeras partes de alimentacion que conectan con el espacio de separacion desde diferentes direcciones radiales, preferentemente de tal modo que la pluralidad de primeras partes de alimentacion conecten en angulos mutuamente iguales con la periferia del espacio de separacion. En otras palabras, esto significa que conectan a distancias mutuamente iguales con la periferia de la pared exterior generalmente circular del espacio de separacion. En la practica, se han obtenido resultados ventajosos con doce (12) primeras partes de alimentacion distribuidas regularmente por toda la periferia. Esto proporciona una entrada de flujo uniforme de la mezcla que se va a separar, de tal modo que se produce un patron de flujo estable en el espacio de separacion mas pronto que si el dispositivo solo estuviera provisto de una, o unas pocas, primeras partes de alimentacion de acuerdo con la tecnica anterior. Un patron de flujo estable tiene la ventaja de que se preserva la separacion (previa) ya presente en la mezcla. Mas abajo se esclarecera adicionalmente la separacion previa resultante de la entrada del flujo; en combinacion con las bocas de alimentacion multiples se mantendra la separacion previa obtenida. Debido al medio de rotacion, la direccion del flujo cambia, en la direccion axial del dispositivo, de axial a tangencial (V aumenta en la direccion axial). La combinacion de dichas medidas resultara por lo tanto en un aumento inesperado de la capacidad de separacion del dispositivo. Esto se potencia adicionalmente cuando las primeras partes de alimentacion conectan en angulos mutuamente iguales con la periferia del espacio de separacion.
Por lo tanto, la separacion no solo se produce en el espacio de separacion, sino que la mezcla que se va a separar entra en el espacio de separacion en un estado previamente separado (es decir un estado en el cual ya no es posible hablar de una mezcla homogenea), es decir en un estado en el cual ya se ha producido una separacion parcial. Esta separacion previa se obtiene durante la alimentacion de la mezcla que se va a separar creando una transicion desde la direccion radial de alimentacion inicial hasta la direccion de alimentacion final, en la cual la mezcla se introduce en el espacio de separacion de manera sustancialmente tangencial a la pared interior del espacio de separacion (es decir en paralelo a la orientacion de la pared interior en la posicion de la propia conexion con el vortice), y ademas manteniendo esta separacion previa de la mezcla. Como resultado de la direccion de flujo cambiante en la ruta de alimentacion, una fraccion mas pesada y una fraccion mas ligera de la mezcla que se va a separar tienen diferentes direcciones de flujo; una fraccion mas pesada tiene una mayor tendencia a mantener una direccion de flujo existente que una fraccion mas ligera. Esto es debido a que las partfculas mas pesadas tienen una mayor inercia de masa, y por lo tanto estaran menos inclinadas a seguir un cambio de direccion del flujo que las partfculas mas ligeras. De este modo se obtiene un primer grado de separacion (separacion previa) durante la alimentacion. Ahora que tambien se adoptan medidas para que esta separacion previa no se pierda en la subsiguiente ruta del flujo hacia el espacio de separacion, es posible utilizar un vortice que permanezca constante para obtener una mayor medida de separacion o para que baste un tiempo de retencion mas corto de la mezcla en el ciclon, o una menor cafda de presion sobre la misma, para obtener un grado de separacion identico al de los ciclones de la tecnica anterior.
Una ventaja adicional del dispositivo de acuerdo con la presente invencion es que puede darsele al dispositivo una forma muy compacta, entre otras razones debido a las bocas de alimentacion multiples que conectan con el espacio de separacion.
En una variante particular preferida, el area de paso del espacio de separacion disminuye en la direccion axial. En este caso se entiende que el area de paso significa el area del espacio de separacion en una direccion perpendicular a la direccion axial. Si la direccion axial esta definida como “Z”, esto quiere decir: dA/dZ < 0. Debe observarse que por disminucion se entiende particularmente una disminucion constante, pero que, aunque es menos deseable, tambien puede aplicarse localmente dA/dZ < 0. La progresion de estrechamiento del espacio de separacion es favorable para evitar, entre otras cosas, la separacion de la capa lfmite. Por lo tanto, esta medida tambien contribuye a la estabilizacion adicional del flujo para que no se produzca deterioro alguno en la separacion previa ya realizada. Esta condicion puede darse por ejemplo cuando el espacio de separacion esta ahusado. Si el espacio de separacion esta provisto de una tubena extrema, resulta ventajoso que esta sea conica.
En otra variante de realizacion ventajosa, la tercera parte de alimentacion comprende unos elementos de grna curvos, aunque aun puede realizarse una optimizacion adicional si se coloca un elemento curvo de estabilizacion entre dos elementos de grna curvos adyacentes de la tercera parte de alimentacion. La diferencia entre los
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
elementos de gma curvos y los elementos de estabilizacion curvos en este caso consiste, entre otras cosas, en la diferencia de longitud entre ambos. Tambien se da el caso de que los elementos de gma curvos dividan localmente la alimentacion en dos compartimentos mutuamente separados, aunque este no tiene por que ser el caso con los elementos de estabilizacion curvos. Una vez mas, estas son medidas con las que puede obtenerse un patron de flujo estable. La direccion de salida de flujo de los elementos de gma es sustancialmente tangencial a la pared interior del espacio de separacion. La ventaja de dotar a un elemento de estabilizacion con una forma deseablemente mas corta es que asf se evita el bloqueo del flujo. Como resultado de estas medidas, el numero de Reynolds local disminuira claramente en diferentes localizaciones de la alimentacion, por lo que la posibilidad de un flujo altamente turbulento en la alimentacion (siendo un numero de Reynolds muy superior a 2300 evidentemente no deseable desde un punto de vista de separacion) se vuelve considerablemente mas pequena, tambien a un caudal mas elevado.
La presente invencion hace posible que el diametro del espacio de separacion sea menor de 75, 50, 25 o 10 mm. El diametro del espacio de separacion debe interpretarse mas espedficamente como el diametro interior del espacio de separacion. Este dimensionamiento es importante por cuanto es posible fabricar dispositivos de un tamano (muy) limitado que pueden encajar facilmente en todos los tipos de procesos de produccion y equipos de produccion existentes.
En una variante de realizacion particularmente practica, el dispositivo esta provisto de un conjunto con una pluralidad de alimentaciones segun lo descrito anteriormente, combinadas en una unica parte de construccion. En este caso las alimentaciones pueden colocarse en drculo. Una tercera parte de alimentacion tangencial diferente, y tambien una segunda parte de alimentacion axial, conectan con cada primera parte de alimentacion radial, aunque tambien es posible que una pluralidad de primeras partes de alimentacion radial conecten con una tercera parte de alimentacion tangencial compartida, y tambien con una segunda parte de alimentacion axial compartida. La transicion entre las sucesivas partes de alimentacion, en particular, aunque no exclusivamente, la transicion entre una primera parte de alimentacion radial y la segunda parte de alimentacion axial, esta formada por un canal que tenga al menos una superficie de gma curva. La ventaja de que la primera parte de alimentacion se transponga en la tercera parte de alimentacion mediante una gma curva, como se indica en las reivindicaciones independientes, es que esta medida tambien contribuye a la transicion uniforme entre la direccion de flujo radial y otra direccion de flujo (axial o directamente tangencial). Esta medida tambien es ventajosa con respecto a la estabilizacion del flujo.
Para facilitar ademas esta transicion en la direccion de flujo del medio, la alimentacion tiene, entre la primera parte de alimentacion radial y la tercera parte de alimentacion tangencial, una segunda parte de alimentacion axial intermedia que se extienda sustancialmente paralela al eje longitudinal del espacio de separacion. Por medio de esta medida el numero de cambios en la direccion de flujo (y/o el tiempo de retencion con el proposito de separacion previa) aumenta durante la alimentacion, lo que resulta en una mayor medida de separacion previa. Adicionalmente esta construccion permite una integracion sencilla de la boca de alimentacion con el espacio de separacion.
La invencion tambien se refiere a un procedimiento para separar una mezcla de medio fluida en al menos dos fracciones con diferentes densidades de masa de acuerdo con la reivindicacion 8. En este caso las direcciones en las que se introducen al ciclon estacionario las diferentes fracciones suministradas preferentemente encierran angulos mutuamente iguales. La mezcla que se va a separar tiene, entre las direcciones de flujo radiales iniciales y la direccion de flujo final sustancialmente tangencial, una direccion de flujo que es sustancialmente paralela al eje longitudinal del ciclon (en la direccion axial).
Con el proposito de obtener una separacion previa optima es deseable que la mezcla de medio tenga un patron de flujo sustancialmente laminar durante la etapa A) de procesamiento. En este caso, un patron de flujo sustancialmente laminar tambien incluye la zona de transicion en la cual el patron de flujo laminar se transpone en un patron de flujo (altamente) turbulento (normalmente con un numero de Reynolds del orden de magnitud de varios miles), mas en particular un patron de flujo en el cual el numero de Reynolds sea menor de 2300, preferentemente menor de 2000, pero aun mas deseablemente menos de 1500, 1200 o 1000, respectivamente. Por medio de este procedimiento pueden realizarse las ventajas ya descritas anteriormente con referencia al dispositivo de acuerdo con la invencion.
Para obtener un resultado de separacion aun mejor, tambien puede resultar ventajoso que la mezcla de medio se expanda (instantaneamente) durante la alimentacion a traves de las aberturas de alimentacion, por ejemplo que se expanda de tal modo que se creen microburbujas. Este principio funciona si la mezcla de medio esta supersaturada al entrar en el ciclon. Las microburbujas que estan presentes se adhieren a la fraccion mas ligera, por lo que aumenta la diferencia efectiva en la densidad masica de las fracciones que se van a separar.
La presente invencion se esclarecera adicionalmente basandose en las realizaciones ejemplares no limitativas, mostradas en las siguientes figuras. En las cuales:
5
10
15
20
25
30
35
40
la figura 1 muestra una vista en perspectiva y parcialmente despiezada de un dispositivo de separacion de acuerdo con la invencion;
las figuras 2A y 2B muestran respectivamente una vista en perspectiva y una vista lateral de un elemento de alimentacion que forma parte del dispositivo de separacion mostrado en la figura 1, integrado con un nucleo de un ciclon; y
la figura 3 es una vista lateral del lado exterior del dispositivo de separacion de la figura 1.
La figura 1 muestra un dispositivo de separacion 1, tambien denominado ciclon estatico o hidrociclon, con una carcasa 2 en la cual estan dispuestas una serie de aberturas de alimentacion 3 para una mezcla de medio que se va a procesar. La carcasa 2 del dispositivo 1 de separacion encierra un espacio de separacion que tiene un eje central (o eje longitudinal) 4 con respecto al cual estan posicionadas radialmente las aberturas de alimentacion 3. Superficies de grna 5 curvas que conectan con las aberturas de alimentacion 3 empujan (axialmente), en una direccion sustancialmente paralela al eje central 4, la mezcla de medio suministrada radialmente a traves de las aberturas de alimentacion 3. Dispuestos corriente abajo de estas superficies de grna 5, en la direccion del flujo, hay unos elementos de grna 6 curvos que dirigen la mezcla de medio en una direccion mas tangencial con respecto a la carcasa 2. Estabilizadores 7 mas cortos estan colocados entre los elementos de grna 6, como resultado de lo cual puede mantenerse un flujo sustancialmente mas laminar, incluso a velocidades de flujo mayores, entre los elementos de grna 6 y los estabilizadores 7.
Un nucleo 8 esta dispuesto centralmente en la carcasa 2. Los elementos de grna 6 y los estabilizadores 7 conectan tanto con la superficie interior de la carcasa 2 como con el nucleo 8, de tal modo que el medio se transporta de manera forzada entre los elementos de grna 6. Los elementos de grna 6 estan formados de tal modo que tengan una curvatura mas pronunciada a una mayor distancia de las aberturas de alimentacion 3. Una abertura de descarga 9 para la fraccion mas ligera de la mezcla esta dispuesta centralmente en el nucleo 8. A traves de la rotacion de la mezcla, en particular en la parte estrechada 10 del dispositivo 1 de separacion, se desplazara la fraccion mas ligera hacia una posicion cercana al eje central 4, por lo que se puede retirar del dispositivo de separacion 1 a traves de la abertura 9 de descarga del nucleo 8. La fraccion mas pesada de la mezcla migrara en la parte estrechada 10 del dispositivo de separacion 1 hacia la carcasa 2 y subsiguientemente se descargara del dispositivo de separacion 1 a traves de la abertura de salida 11. En la realidad la longitud 10 puede ser mucho mayor que la escala a la que se muestra en este caso. Tambien es deseable que dA/dZ < 0 o que dA/dZ < 0 en la zona en la que esta situado el nucleo.
Las figuras 2A y 2B muestran unas vistas del nucleo 8 de la figura 1 que tiene montado integralmente en el mismo las superficies 5 de grna, los elementos de grna 6 y los estabilizadores 7. Los estabilizadores 7 no tienen por que estar necesariamente presentes; el dispositivo de separacion 1 tambien podra funcionar sin estos estabilizadores 7. La transicion entre una direccion de flujo radial y un flujo orientado axialmente se produce en una primera zona Z1 (vease la figura 2B), mientras que el flujo axialmente orientado se convierte en una direccion de flujo sustancialmente tangencial en la segunda zona Z2 (vease la figura 2B).
La figura 3 muestra el dispositivo de separacion 1 en el cual se introduce una mezcla de medio que se va a separar a traves de las aberturas de alimentacion 3 de acuerdo con las flechas P1. Una fraccion mas pesada saldra del dispositivo de separacion 1 por un lado proximal de acuerdo con la flecha P2, mientras que la fraccion mas ligera saldra del dispositivo de separacion 1 por el lado distal de acuerdo con la flecha P3. El dispositivo de separacion 1 mostrado es particularmente adecuado para su aplicacion como separador de agua y aceite. Sin embargo resultara evidente que otras aplicaciones, un dimensionamiento diferente y variantes de realizaciones alternativas tambien entran dentro del alcance de proteccion de la presente invencion.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. - Dispositivo (1) para separar una mezcla de medio fluida en al menos dos fracciones distintas con diferente densidad masica media, que comprende:
    - un espacio de separacion alargado que es circularmente simetrico en direccion axial y que esta encerrado por una carcasa estacionaria (2), en el cual la carcasa (2) esta provista de una alimentacion (3) para una mezcla que se va a separar y de al menos dos descargas (9, 11) para descargar al menos dos fracciones con diferente densidad masica, de las cuales la descarga (11) para la fraccion pesada esta conectada centralmente al espacio de separacion, y
    - un medio de rotacion (6) situado en el espacio de separacion para hacer que la mezcla gire como un vortice en el espacio de separacion,
    en el cual la alimentacion (3) para una mezcla que se va a separar conecta inicialmente por medio de una primera parte de alimentacion con el espacio de separacion y se transpone (5) en una tercera parte (Z2) de alimentacion que forma el medio de rotacion (6) y desemboca de manera sustancialmente tangencial en el espacio de separacion,
    en el que la primera parte de alimentacion conecta de manera sustancialmente radial con la carcasa estacionaria
    (2) mediante una pluralidad de primeras partes de alimentacion (3) que estan dispuestas como un numero de aberturas de alimentacion (3) en la carcasa estacionaria (2) y conectan asf con el espacio de separacion desde diferentes direcciones radiales, y por que entre la primera parte de alimentacion radial y la tercera parte de alimentacion tangencial (Z2), la alimentacion tiene una segunda parte de alimentacion axial intermedia que se extiende substancialmente paralela al eje longitudinal (4) del espacio de separacion, caracterizado por que la primera parte de alimentacion se transpone mediante una gma curvada (5) en la tercera parte de alimentacion (Z2).
  2. 2. - Dispositivo (1) segun lo reivindicado en la reivindicacion 1, caracterizado porque el numero de aberturas de alimentacion (3) que forman la pluralidad de primeras partes de alimentacion (3) conectan en angulos mutuamente iguales con la periferia de la carcasa estacionaria (2) del espacio de separacion.
  3. 3. - Dispositivo (1) segun lo reivindicado en las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la descarga (11) para la fraccion pesada conecta centralmente con un area de paso (10) del espacio de separacion que disminuye en direccion axial.
  4. 4. - Dispositivo (1) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tercera parte de alimentacion (Z2) comprende elementos de gma (6) curvos.
  5. 5. - Dispositivo (1) segun lo reivindicado en la reivindicacion 4, caracterizado porque un elemento estabilizador (7) curvo esta posicionado entre dos elementos de gma (6) curvos adyacentes de la tercera parte de alimentacion (Z2).
  6. 6. - Dispositivo (1) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diametro del espacio de separacion es menor de 75, 50, 25 o 10 mm.
  7. 7. - Dispositivo (1) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 4 - 8, caracterizado porque los elementos de gma (6) curvos de la tercera parte de alimentacion (Z2) conectan con las aberturas de alimentacion
    (3) en la carcasa estacionaria (2).
  8. 8. - Procedimiento para separar una mezcla de medio fluida en al menos dos fracciones con diferente densidad masica, que comprende las etapas de procesamiento de:
    A) introducir una mezcla que se va a separar en un ciclon estacionario de acuerdo con el dispositivo (1) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7,
    B) hacer que la mezcla fluida que se va a separar gire como un vortice en una carcasa (2) estacionaria, alargada y circularmente simetrica del ciclon, y
    C) descargar al menos dos fracciones separadas de la carcasa (2) del ciclon estacionario, con lo cual la fraccion pesada se descarga centralmente con respecto a la carcasa (2) del ciclon,
    en el que durante la etapa de procesamiento A) la mezcla que se va a separar se suministra al ciclon estacionario en diferentes fracciones desde diferentes direcciones radiales, a traves de una pluralidad de primeras partes de alimentacion (3) que estan dispuestas como una serie de aberturas de alimentacion (3) en la carcasa estacionaria (2), y entre las direcciones de flujo substancialmente radiales iniciales y la direccion de flujo tangencial substancialmente final, la mezcla para su separacion tiene una direccion de flujo intermedio durante la etapa de
    procesamiento A) que es substancialmente axial (4) al vortice,
    caracterizado por que la mezcla se transpone mediante una gma curvada (5) desde las direcciones de flujo iniciales de manera substancialmente radial en la direccion de flujo intermedia de manera substancialmente axial.
  9. 9. - Procedimiento segun lo reivindicado en la reivindicacion 10, caracterizado porque las direcciones en las que 5 se introducen en el ciclon estacionario las diferentes fracciones suministradas a traves de una pluralidad de
    primeras partes de alimentacion (3) encierran angulos mutuamente iguales.
  10. 10. - Procedimiento segun lo reivindicado en la reivindicacion 8 o 9, caracterizado porque durante la etapa de procesamiento A), el flujo de la mezcla de medio que se va a introducir en el ciclon tiene un patron de flujo sustancialmente laminar.
    10 11.- Procedimiento segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 8-10, caracterizado porque la
    mezcla de medio se expande (instantaneamente) durante la alimentacion al vortice.
ES08705081.1T 2007-01-11 2008-01-08 Dispositivo y procedimiento para separar una mezcla de medio fluida con un ciclón estacionario Active ES2398304T5 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2000429 2007-01-11
NL2000429A NL2000429C2 (nl) 2007-01-11 2007-01-11 Inrichting en werkwijze voor het met een stationaire cycloon separeren van een stromend mediummengsel.
PCT/NL2008/050012 WO2008085042A1 (en) 2007-01-11 2008-01-08 Device and method for separating a flowing medium mixture with a stationary cyclone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2398304T3 ES2398304T3 (es) 2013-03-15
ES2398304T5 true ES2398304T5 (es) 2017-02-02

Family

ID=39226753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES08705081.1T Active ES2398304T5 (es) 2007-01-11 2008-01-08 Dispositivo y procedimiento para separar una mezcla de medio fluida con un ciclón estacionario

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8343360B2 (es)
EP (1) EP2106297B2 (es)
BR (1) BRPI0806209B1 (es)
CA (1) CA2675163C (es)
DK (1) DK2106297T4 (es)
ES (1) ES2398304T5 (es)
MY (1) MY149617A (es)
NL (1) NL2000429C2 (es)
WO (1) WO2008085042A1 (es)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4972577B2 (ja) * 2008-02-15 2012-07-11 株式会社リコー 気流式分級装置
AU2009354337B2 (en) * 2009-10-23 2015-11-26 Fmc Separation Systems, Bv Cyclone separator for high gas volume fraction fluids
US9149166B2 (en) 2011-01-24 2015-10-06 Electronic Precipitation Systems, LLC Low energy centrifugal liquid-solid separator system
US8899557B2 (en) 2011-03-16 2014-12-02 Exxonmobil Upstream Research Company In-line device for gas-liquid contacting, and gas processing facility employing co-current contactors
DE102011122322A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Mann + Hummel Gmbh Fliehkraftabscheider und Filteranordnung
DE102011122632A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Mann + Hummel Gmbh Fliehkraftabscheider und Filteranordnung
SG11201504952SA (en) 2013-01-25 2015-08-28 Exxonmobil Upstream Res Co Contacting a gas stream with a liquid stream
AR096078A1 (es) 2013-05-09 2015-12-02 Exxonmobil Upstream Res Co Separación de impurezas de una corriente de gas usando un sistema de contacto en equicorriente orientado verticalmente
AR096132A1 (es) 2013-05-09 2015-12-09 Exxonmobil Upstream Res Co Separar dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno de un flujo de gas natural con sistemas de co-corriente en contacto
US9265267B2 (en) 2013-07-22 2016-02-23 Garry Parkinson Isaacs Open top liquid/gas cyclone separator tube and process for same
RU2536508C1 (ru) * 2013-08-01 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ангарская государственная техническая академия" Министерства образования и науки РФ Циклон прямоточный с оребренным вытеснителем
US10300429B2 (en) 2015-01-09 2019-05-28 Exxonmobil Upstream Research Company Separating impurities from a fluid stream using multiple co-current contactors
AU2016220515B2 (en) 2015-02-17 2019-02-28 Exxonmobil Upstream Research Company Inner surface features for co-current contactors
CA2978899C (en) 2015-03-13 2019-09-17 Exxonmobil Upstream Research Company Coalescer for co-current contactors
RU2634021C1 (ru) * 2016-05-10 2017-10-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Устройство для стабилизации вихревого потока
CN106475238B (zh) * 2016-10-18 2019-11-29 中国科学院工程热物理研究所 抑制顶部短路流的旋风分离器
FR3066414B1 (fr) * 2017-05-16 2020-11-06 Saipem Sa Distributeur de fluide multiphasique
EP3638390B1 (en) 2017-06-15 2021-12-29 ExxonMobil Upstream Research Company Fractionation system using bundler compact co-current contacting systems
CN110997094B (zh) 2017-06-15 2021-11-30 埃克森美孚上游研究公司 使用紧凑并流接触系统的分馏系统
CA3067524C (en) 2017-06-20 2023-05-09 Exxonmobil Upstream Research Company Compact contacting systems and methods for scavenging sulfur-containing compounds
KR102330891B1 (ko) 2017-08-21 2021-12-02 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 냉 용매 및 산성 가스 제거의 통합
TWI645892B (zh) * 2017-08-31 2019-01-01 立石自動控制機器股份有限公司 Centrifugal filter
US10688504B2 (en) * 2017-09-30 2020-06-23 Uop Llc Apparatus and process for gas-solids separation
EP3793708B1 (en) * 2018-05-18 2023-01-18 Donaldson Company, Inc. Precleaner arrangement for use in air filtration
WO2020035139A1 (en) * 2018-08-15 2020-02-20 Thyssenkrupp Industrial Solutions (Australia) Pty. Ltd. Inline swirl tube device for liquid droplet coalescence in lean gas application
CN109569155A (zh) * 2018-11-30 2019-04-05 天津大学 一种组合式超音速气体冷凝分离装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1299477A (fr) * 1960-09-13 1962-07-20 Procédé pour séparer ou fractionner une suspension dans un liquide au moyen d'un hydrocyclone et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
US3535850A (en) 1966-10-28 1970-10-27 Hans J P Von Ohain Centrifugal particle separator
CH541356A (de) 1971-04-27 1973-09-15 Licentia Gmbh Zyklon zur Dampf-Wasser-Separation
US3969096A (en) † 1974-10-16 1976-07-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cyclone separator having multiple-vaned gas inlets
US4420314A (en) * 1977-06-02 1983-12-13 Barron Industries, Inc. Gas-solids separator
JPS5681111A (en) † 1979-12-04 1981-07-02 Babcock Hitachi Kk Gas-water separator
WO1988001894A1 (en) * 1986-09-16 1988-03-24 Ukrainsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodn Contact-separation element
RU2035237C1 (ru) 1991-03-14 1995-05-20 Василий Константинович Кондратьев Циклон
US5227061A (en) * 1992-01-13 1993-07-13 Bedsole Robert D Fuel/contaminant separator
GB9516381D0 (en) 1995-08-10 1995-10-11 Vortoil Separation Systems Ltd Hydrocyclone
GB9602631D0 (en) 1996-02-09 1996-04-10 Vortoil Separation Systems Ltd Hydrocyclone separator
NL1012245C2 (nl) * 1999-06-04 2000-12-06 Spark Technologies And Innovat Inrichting en werkwijze voor het verwerken van een mengsel van gas met vloeistof en/of vaste stof.
WO2002018056A2 (en) 2000-09-01 2002-03-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Cyclone entrance nozzle

Also Published As

Publication number Publication date
MY149617A (en) 2013-09-13
US8343360B2 (en) 2013-01-01
EP2106297A1 (en) 2009-10-07
EP2106297B1 (en) 2012-09-12
DK2106297T3 (da) 2013-01-02
DK2106297T4 (en) 2016-09-19
CA2675163C (en) 2016-10-25
NL2000429C2 (nl) 2008-07-14
CA2675163A1 (en) 2008-07-17
BRPI0806209B1 (pt) 2019-05-07
BRPI0806209A2 (pt) 2011-08-30
US20100140187A1 (en) 2010-06-10
ES2398304T3 (es) 2013-03-15
EP2106297B2 (en) 2016-06-22
WO2008085042A1 (en) 2008-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2398304T5 (es) Dispositivo y procedimiento para separar una mezcla de medio fluida con un ciclón estacionario
JP5718226B2 (ja) ２つの気体出口を有するサイクロン分離器及び分離法
ES2244362T1 (es) Aparato de separacion mejorado.
CA2687349C (en) Induced vortex particle separator
US3744220A (en) Device for imparting a twist to a flow of raw gas in a tornado flow separator
KR102114713B1 (ko) 기상 및 액상으로의 유체 흐름의 사이클론 분리를 위한 장치 및 그와 같은 장치가 제공된 용기
KR920004041A (ko) 가스 살포식 원심 장치
JP2005516750A (ja) サイクロン式分離装置
JPH02503289A (ja) サイクロン分離器
JPS60500202A (ja) ハイドロサイクロン
ES2812784T3 (es) Separador de hidrociclón
WO2015107712A1 (ja) 粒子分離装置、及びそれを備えた粒子測定器
ES2971689T3 (es) Dispositivo y método para la purificación de fluidos
KR101137102B1 (ko) 싸이클론 분리기
HU176131B (hu) Berendezés szuszpendált anyagokat tartalmazó közeg áramából a kisebb fajsúlyú összetevők kiválasztására
ES2354265T3 (es) Dispositivo para una depuradora ciclónica.
ES2256155T3 (es) Dispositivo para la separacion de contaminantes liquidos y/o solidos arrastrados por corrientes de gases.
RU2750231C1 (ru) Агрегат Злочевского для выделения и фракционирования примесей из аэрогидропотока (варианты)
US9861913B2 (en) Centrifugal separator
ES2300252T3 (es) Separador de gotas.
RU219177U1 (ru) Мультивихревое устройство с сепарационными наклонными пластинами
ES2821947T3 (es) Deshidratación del azufre
GB2409990A (en) A system for separating an entrained immiscible liquid from a wet gas stream
RU2102113C1 (ru) Инерционный сепаратор
SU975099A1 (ru) Аэродинамический циклон