NL193632C - Method and device for separating a gas from a gas mixture. - Google Patents

Method and device for separating a gas from a gas mixture. Download PDF

Info

Publication number
NL193632C
NL193632C NL8901841A NL8901841A NL193632C NL 193632 C NL193632 C NL 193632C NL 8901841 A NL8901841 A NL 8901841A NL 8901841 A NL8901841 A NL 8901841A NL 193632 C NL193632 C NL 193632C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
constriction
gas mixture
gas
flow
cylindrical member
Prior art date
Application number
NL8901841A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL193632B (en
NL8901841A (en
Original Assignee
Stork Prod Eng
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
Application filed by Stork Prod Eng filed Critical Stork Prod Eng
Priority to NL8901841A priority Critical patent/NL193632C/en
Publication of NL8901841A publication Critical patent/NL8901841A/en
Publication of NL193632B publication Critical patent/NL193632B/en
Application granted granted Critical
Publication of NL193632C publication Critical patent/NL193632C/en

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
    • 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
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0003—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
    • B01D5/0021—Vortex
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/24—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by centrifugal force

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Description

1 1936321 193632

Werkwijze en inrichting voor het afscheiden van een gas uit een gasmengselMethod and device for separating a gas from a gas mixture

De uitvinding betreft een werkwijze voor het afscheiden van een gas uit een gasmengsel, door het achtereenvolgens in een stroom transporteren van het gasmengsel en het aan de randzone van de stroming 5 aan de stroom onttrekken van het condensaat en het gescheiden afvoeren van het condensaat en de rest van het gasmengsel, het door een vernauwing voeren en achter de vernauwing doen expanderen van de stroom gasmengsel, een en ander zodanig, dat supersone snelheden bereikt worden en de temperatuur in het gasmengsel daalt tot beneden het condensatiepunt van het af te scheiden gas. Dit is onder andere bekend uit US-A-3.559.373. Op deze wijze wordt een zodanige uitscheiding tussen af te scheiden 10 componenten en de rest van het mengsel verkregen dat de beide fracties afzonderlijk kunnen worden afgevoerd.The invention relates to a method for separating a gas from a gas mixture, by successively transporting the gas mixture in a stream and withdrawing the condensate from the edge zone of the flow 5 from the stream and separating the condensate and the remainder of the gas mixture, passing through the constriction and expanding the flow of gas mixture behind the constriction, such that supersonic velocities are achieved and the temperature in the gas mixture falls below the condensation point of the gas to be separated. This is known, inter alia, from US-A-3,559,373. In this way, such a separation is obtained between the components to be separated and the rest of the mixture that the two fractions can be separately removed.

US-A-3.885.935 beschrijft een centrifugale scheidingsinrichting, waarbij in de stroming platen zijn aangebracht. Deze inrichting werkt echter alleen voor gasmengsels, waarin geen supersone snelheden bereikt worden.US-A-3,885,935 describes a centrifugal separator in which plates are mounted in the flow. However, this device only works for gas mixtures in which supersonic speeds are not achieved.

15 De onderhavige uitvinding beoogt de in de aanhef genoemde werkwijze te verbeteren.The present invention aims to improve the method mentioned in the preamble.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt door het tot een wervel brengen van de stroom gasmengsel en doordat de wervel wordt opgewekt door in de gasstroom plaatvormige elementen aan te brengen, waarvan de voorrand en het vlak met de stromingsrichting een kleine hoek insluit.According to the invention this is achieved by vortexing the flow of gas mixture and in that the vortex is generated by arranging plate-shaped elements in the gas flow, the front edge of which and the plane with the flow direction enclose a small angle.

Door de gasstroom zodanig door een vernauwing te transporteren en vervolgens te laten expanderen, 20 worden supersone snelheden in het gas bereikt waardoor een zodanig sterke temperatuurdaling optreedt dat gewenste componenten condenseren zonder dat gebruik gemaakt wordt van actieve koelmiddelen. De supersone snelheden maken gebruik van de klassieke axiaal-afscheider onmogelijk. Bij de klassieke axiaal-afscheider wordt het gas tangentieel ingetroomd in de afscheider. Bij de onderhavige uitvoering is dat niet mogelijk. Volgens de uitvinding wordt de wervel opgewekt door toepassing van een aantal plaatvormige 25 elementen van een deltavorm. Dergelijke deltavormige platen zijn vergelijkbaar met deltavleugels toegepast bij vliegtuigen. De scherpe voorrand en het vlak ervan staan onder een kleine hoek met de stromingsrichting. Deze configuratie brengt zogenaamde voorrandwervels op, welke ook bekend staan onder de benaming "vortex sheets”.By transporting the gas flow through a constriction and subsequently allowing it to expand, supersonic velocities in the gas are achieved, causing such a sharp drop in temperature that the desired components condense without the use of active coolants. The supersonic speeds make use of the classic axial separator impossible. With the classic axial separator, the gas is introduced tangentially into the separator. This is not possible with the present embodiment. According to the invention, the vertebra is generated by using a number of plate-shaped elements of a delta shape. Such delta-shaped plates are comparable to delta wings used in aircraft. The sharp leading edge and its plane are at a slight angle to the flow direction. This configuration yields so-called leading edge vertebrae, which are also known under the name "vortex sheets".

Bij voorkeur wordt het afgescheiden product voorafgaande aan de afvoer daarvan opnieuw door een 30 vernauwing gevoerd en daarna geëxpandeerd. Door de daling van de snelheid wordt een deel van de kinetische energie omgezet in een verhoogde druk.Preferably, the separated product is again passed through a constriction before being discharged and then expanded. Due to the decrease in speed, part of the kinetic energy is converted into an increased pressure.

De uitvinding wordt aan de hand van de tekeningen nader verduidelijkt.The invention is further elucidated with reference to the drawings.

In de tekeningen toont: 35 figuur 1 een schema van de inrichting volgens de uitvinding, en figuur 2 schematisch een dwarsdoorsnede ter plaatse van de lijn ll-ll in figuur 1.In the drawings: figure 1 shows a schematic of the device according to the invention, and figure 2 schematically shows a cross-section at the line ll-ll in figure 1.

De inrichting volgens de uitvinding bestaat uit een cilindrisch orgaan 1 met een inlaateinde 2 en een uitlaateinde 3. Nabij het inlaateinde is een vernauwing 4 van het Laval-type aangebracht, welke in 40 langsrichting gezien een convergerende-divergerende vorm heeft. Hierdoor wordt de gasstroom achtereenvolgens vernauwd en vervolgens geëxpandeerd. Tijdens de expansie neemt de snelheid zeer sterk toe en daalt dienovereenkomstig de temperatuur tot de lage waarde. Door de temperatuurdaling kan de af te scheiden component condenseren. De snelheid is inmiddels supersoon. De wervel of vortex voor de axiale afscheiding van de gecondenseerde fractie wordt opgewekt door de deltavormige, radiaal in de stroming 45 stekende platen 5, 6. Dergelijke platen hebben een dunne voorrand en veroorzaken op de bekende wijze zogenaamde voorrandwervels of vortex sheets. Door deze wervel ontstaat in de zone 7 de gewenste centrifugale werking waardoor de gecondenseerde component naar de randzone in omtreksrichting gezien van het cilindrische orgaan 1 beweegt. In de zone 8 is in het midden van het cilindrische orgaan de inlaat 9 van een afvoerpijp 10 voor de rest van het gasmengsel, dat uit een gereinigd product bestaat, aangebracht. 50 De afgescheiden fractie wordt in de zone 11 opnieuw door een vernauwing gevoerd. Achter de vernauwing is een waaier 12 van een zuigpomp geplaatst voor het aanzuigen van de gasstroom. Door de daling van de kinetische energie stijgt de druk tot bijvoorbeeld ongeveer atmosferische waarde. Zoals blijkt uit figuur 2 kunnen bijvoorbeeld een drietal platen 5, 6 en 13 zijn aangebracht.The device according to the invention consists of a cylindrical member 1 with an inlet end 2 and an outlet end 3. Near the inlet end a constriction 4 of the Laval type is arranged, which has a converging-diverging shape viewed in longitudinal direction. As a result, the gas flow is successively constricted and then expanded. During the expansion, the speed increases very sharply and accordingly the temperature drops to the low value. The temperature drop can cause the component to be separated to condense. The speed is now superseded. The vertebra or vortex for the axial separation of the condensed fraction is generated by the delta-shaped plates 5, 6 radially projecting into the flow 45. Such plates have a thin leading edge and in the known manner cause so-called leading edge vertebrae or vortex sheets. This swirl produces the desired centrifugal action in the zone 7, as a result of which the condensed component moves towards the peripheral zone in the circumferential direction of the cylindrical member 1. In the zone 8, in the center of the cylindrical member, the inlet 9 of a discharge pipe 10 for the remainder of the gas mixture, which consists of a cleaned product, is arranged. 50 The separated fraction is again narrowed in zone 11. Behind the constriction, a impeller 12 of a suction pump is placed to draw in the gas flow. Due to the decrease in kinetic energy, the pressure rises to, for example, approximately atmospheric value. As can be seen from Figure 2, three plates 5, 6 and 13 can for instance be provided.

Claims (8)

193632 2193632 2 1. Werkwijze voor het afscheiden van een gas uit een gasmengsel, door het achtereenvolgens in een stroom transporteren van het gasmengsel en het aan de randzone van de stroming aan de stroom 5 onttrekken van het condensaat en het gescheiden afvoeren van het condensaat en de rest van het gasmengsel, het door een vernauwing voeren en achter de vernauwing doen expanderen van de stroom gasmengsel, een en ander zodanig, dat supersone snelheden bereikt worden en de temperatuur in het gasmengsel daalt tot beneden het condensatiepunt van het af te scheiden gas, gekenmerkt door het tot een wervel brengen van de stroom gasmengsel en doordat de wervel wordt opgewekt door in de gasstroom 10 plaatvormige elementen aan te brengen, waarvan de voorrand en het vlak met de stromingsrichting een kleine hoek insluit.1. A method for separating a gas from a gas mixture, by successively transporting the gas mixture in a stream and withdrawing the condensate from the stream at the edge zone of the stream and separating the condensate and the rest of the the gas mixture, passing through the constriction and expanding the flow of the gas mixture behind the constriction, such that supersonic speeds are reached and the temperature in the gas mixture falls below the condensation point of the gas to be separated, characterized by bringing the flow of gas mixture to a vortex and by generating the vortex by arranging plate-shaped elements in the gas flow, the front edge of which and the plane with the direction of flow enclose a small angle. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de voorrand van de plaat dun wordt gekozen.Method according to claim 1, characterized in that the leading edge of the plate is chosen thin. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men het afgescheiden product voorafgaande aan de afvoer daarvan opnieuw door een vernauwing voert en het laat expanderen.Process according to claim 1 or 2, characterized in that the separated product is again passed through a constriction prior to its removal and allowed to expand. 4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één of meer der conclusies 1-3, bestaande uit een ongeveer cilindrisch orgaan (1) met een inlaateinde (2) en een uitlaateinde (3), nabij het inlaateinde (2) een vernauwing (4), achter de vernauwing (4), ten minste één dwars op de langsrichting van het cilindrische orgaan (1) geplaatst, met de cilindrische wand verbonden plaatvormig element (5, 6, 13), waarvan de voorrand en het vlak een kleine hoek insluit met de hartlijn van het cilindrische orgaan (1).Device for carrying out the method according to one or more of claims 1-3, consisting of an approximately cylindrical member (1) with an inlet end (2) and an outlet end (3), near the inlet end (2) a narrowing ( 4), behind the narrowing (4), at least one transverse to the longitudinal direction of the cylindrical member (1), plate-shaped element (5, 6, 13) connected to the cylindrical wall, the front edge and the surface of which have a small angle enclose with the centerline of the cylindrical member (1). 5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de voorrand van het plaatvormige element (5, 6, 13) een scherpe rand is.Device according to claim 4, characterized in that the front edge of the plate-shaped element (5, 6, 13) is a sharp edge. 6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat voor het uitlaateinde (3) een tweede vernauwing (11) is aangebracht.Device according to claim 5, characterized in that a second constriction (11) is arranged in front of the outlet end (3). 7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat vóór de tweede vernauwing (11) nabij het midden 25 van het cilindrische orgaan (1) een afvoerleiding (10) voor het afgescheiden product uitmondt.Device according to claim 6, characterized in that before the second constriction (11), near the center 25 of the cylindrical member (1), a discharge pipe (10) for the separated product opens. 8. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat achter de tweede vernauwing (11) de waaier (12) van een zuigpomp is geplaatst. Hierbij 1 blad tekeningDevice according to claim 6, characterized in that the impeller (12) of a suction pump is placed behind the second constriction (11). Hereby 1 sheet drawing
NL8901841A 1989-07-17 1989-07-17 Method and device for separating a gas from a gas mixture. NL193632C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8901841A NL193632C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Method and device for separating a gas from a gas mixture.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8901841 1989-07-17
NL8901841A NL193632C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Method and device for separating a gas from a gas mixture.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8901841A NL8901841A (en) 1991-02-18
NL193632B NL193632B (en) 2000-01-03
NL193632C true NL193632C (en) 2000-05-04

Family

ID=19855053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8901841A NL193632C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Method and device for separating a gas from a gas mixture.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL193632C (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA46158C2 (en) 1997-08-26 2002-05-15 Шелл Інтернаціонале Рісерч Маатшаппідж Б.В. METHOD OF PRODUCTION OF ELECTRICITY FROM NATURAL GAS USING A FUEL ELEMENT WITH ELECTROLYTE BASED ON SOLID OXIDE
ATE260454T1 (en) 1998-10-16 2004-03-15 Translang Technologies Ltd METHOD AND DEVICE FOR LIQUIDIFYING A GAS
US6280502B1 (en) 1998-12-31 2001-08-28 Shell Oil Company Removing solids from a fluid
CA2358071C (en) 1998-12-31 2007-07-17 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for removing condensables from a natural gas stream, at a wellhead, downstream of the wellhead choke
EA006303B1 (en) 2002-04-29 2005-10-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Supersonic fluid separation enhanced by spray injection
EA006829B1 (en) 2002-04-29 2006-04-28 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Cyclonic fluid separator equipped with adjustable vortex finder position
NZ538290A (en) 2002-09-02 2006-09-29 Shell Int Research Cyclonic fluid separator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3559373A (en) * 1968-05-20 1971-02-02 Exxon Production Research Co Supersonic flow separator
FR2057228A5 (en) * 1969-08-05 1971-05-21 Fenn John Inertial separation of a-he mixtures in gas- - eous supersonic streams
US3885935A (en) * 1971-09-02 1975-05-27 Heat Fluid Engineering Corp Centrifugal apparatus for separating entrained liquids from a gaseous stream
US4311494A (en) * 1977-09-26 1982-01-19 Facet Enterprises, Inc. Axial flow gas cleaning device
US4255174A (en) * 1978-11-28 1981-03-10 Rolls-Royce Limited Separator

Also Published As

Publication number Publication date
NL193632B (en) 2000-01-03
NL8901841A (en) 1991-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0496128A1 (en) Method and device for separating a gas from a gas mixture
EP1131588B1 (en) Method and Apparatus for liquefying a gas
EP1140363B1 (en) A nozzle for supersonic gas flow and an inertia separator
US6712215B2 (en) Method and apparatus for recovery of lost diluent in oil sands extraction tailings
US5585000A (en) Cyclone separator
NL193632C (en) Method and device for separating a gas from a gas mixture.
US2487633A (en) Separator
EP1542783B1 (en) Cyclonic fluid separator
US9283502B2 (en) Inertial extraction system
GB1329791A (en) Spray drying devices for the production of powder eg milk powder
JPH0217921A (en) Separation of gaseous mixture
US6514322B2 (en) System for separating an entrained immiscible liquid component from a wet gas stream
WO2012102619A2 (en) A materials processing device and method
RU2631876C1 (en) Device for dehumidification of compressed gas
JPS6422318A (en) Method and device for aerodynamically separating component of gas flow
ES2162280T3 (en) DEVICE FOR SEPARATING THE HEAVEST FRACTIONS FROM THE LIGHTEST FRACTIONS OF WATER TURBISH LIQUIDS THROUGH THE ACTION OF A CENTRIFUGAL FORCE.
RU97114240A (en) METHOD FOR CREATING VACUUM AND PUMP-EJECTOR INSTALLATION FOR CARRYING OUT THE METHOD
US2392866A (en) Method and apparatus for comminuting or drying materials
WO2017112419A1 (en) Supersonic treatment of vapor streams for separation and drying of hydrocarbon gases
CA2990050C (en) Condensible gas botanical extraction systems and methods
SU990303A1 (en) Counter-flow jet mill
RU97100809A (en) METHOD FOR VACUUM REMOTE OF A LIQUID PRODUCT, FOR EXAMPLE OIL RAW MATERIALS, AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
US3550921A (en) Fluid energy processing system
GB920230A (en) Improvements in or relating to cyclones for removing solids from gas
RU2747403C1 (en) In-line separator

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
SNR Assignments of patents or rights arising from examined patent applications

Owner name: STORK FOKKER AESP B.V.

Effective date: 20060313

V4 Lapsed because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20090717