专利名称：气液分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气液分离器，尤其是适用于高性能聚乙烯纤维生产过程中使用的气液分离器，属于化纤生产设备技术领域。
背景技术：
通常，高性能聚乙烯纤维生产过程中配置纺丝浆料时采用大量溶剂，而在纺丝过程中，溶剂主要以气态形式从丝束中逸出而存在于纺丝冷却风中，为减少溶剂消耗，维持正常的生产秩序，一般是将有机溶剂和纺丝冷却风循环使用，这就要求将纺丝冷却风中的有机溶剂分离出来。较为常见的气液分离器主要有旋流式、旋片式、丝网式。旋流式气液分离器主要通过气体切向进入后，通过离心力的作用使大颗粒的液态粒子与筒壁碰撞达到分离效果。旋片式气液分离器是通过筒体内部叶片，使气体流向由轴向改成几股旋转的气流，利用离心力的作用达到分离作用，其分离效果比旋流式的好，但只能分离大颗粒液体颗粒。丝网式分离器通过丝网上的金属钢丝对气体中的液态扑捉而起到分离效果，与前两类比较其气液分离效果较好。上述三种气液分离器普遍存在下述问题:只适合大颗粒液滴高含液量的气体除雾，达不到高性能聚乙烯纤维生产过程中气体含液要求，对于含小颗粒液滴而且含量较少的混合气体来说，其气液分离效果较差，气体夹带的液体颗粒较多，处理能力小。
发明内容本实用新型的目的是解决上述技术问题，提供一种对于含小颗粒液滴而且液滴含量较少的混合气体也有好的气液分离效果的气液分享器，以适应高性能聚乙烯纤维的生产要求。本实用新型的技术解决方案是:一种气液分离器，包括一中空体组件、开设于所述中空体组件底部的排液口、开设于所述中空体组件顶部的出气口、开设于所述中空体组件下部的进气口，以及外壁冷凝机构，其特点是:在所述中空体组件内部、由下向上依次设有第一气液分离机构和第二气液分离机构。所述第一气液分离机构包括两组或两组以上轴对称设置的第一气液分离装置，所述第一气液分离装置包括第一除雾器、设置在第一除雾器下部的积液盘，以及积液盘底部引至所述中空体组件内壁的导液管。在所述第一除雾器顶部设置有顶板将所述第一除雾器间的顶部端面密封，所述第一除雾器侧端面依次密封连接或是通过所述顶板密封连接，使得所述第一除雾器与所述顶板形成一罩体结构。当包含两个第一除雾器时，所述顶板与所述第一除雾器侧端面和顶部连接形成一罩体结构；当包含两个以上的第一除雾器时，所述顶板与所述第一除雾器侧端面和顶部连接形成一罩体结构，或是所述顶板与所述第一除雾器的顶部连接，同时所述第一除雾器侧端面相互连接形成一罩体结构。[0009]在所述第一除雾器与所述顶板形成的罩体底部边缘处设置有下挡板，该下挡板为环状结构，所述下挡板架设在所述第一除雾器与所述中空体组件内壁之间，所述下挡板的内环端部与所述罩体底部的积液盘上边缘密封连接，与之相对应的所述下挡板的另一端部，g卩外环端部，与所述筒体内壁密封连接。优先地，所述下挡板的横截面为两个弓形状。所述第二气液分离机构包括穿过并架设在隔板上的多个第二除雾器，所述隔板的边缘和与其处在同一平面的所述中空体组件的内壁密封连接。进一步地，前述的气液分离器结构当中，所述中空体组件为分体式结构，包括连接成一体的下封头、筒体和上封头。所述外壁冷凝机构包括设置在所述中空体组件外壁的夹套，或者螺旋式缠绕在所述中空体组件外壁的半圆管，在所述夹套或半圆管的两端分别设有冷冻水进出口，冷冻水循环流动在所述半圆管或夹套内，保持筒体内外壁处在较低温度范围。更进一步地，前述的气液分离器结构当中，所述第一除雾器为丝网板式除雾器，沿轴向对称设置在所述 中空体组件内；所述第二除雾器为管状除雾器，管状除雾器的上端和下端密封，侧面进气和出气，各个管状除雾器设置在同一平面内，其中间部位架设在所述隔板上。本实用新型设计的气液分离器在运行过程中，当含有溶剂液雾的气体从筒体进气口进入筒体之后，首先撞击到第一除雾器顶部的顶板上，除去大颗粒液滴完成一级除雾；然后，气体向两侧进入第一除雾器(丝网除雾器)，金属丝网拦截聚集液体颗粒，除去大部分小颗粒液滴，完成二级除雾；从第一除雾器出来的气体再次撞击到筒体内壁，由于筒壁外壁包围的半圆管中所含冷冻水的缘故，筒体内壁温度很低，使雾化的溶剂集聚为小颗粒液滴，小颗粒液滴聚集为大颗粒，大颗粒液滴沿筒壁向下流，完成三级除雾；此后，气体向上撞击到第二除雾器优选为管状除雾器所架设的隔板上，使气体中的溶剂液滴进一步聚集，完成四级除雾；由于管状除雾器上下两端被密封，夹带液滴的气体碰撞到隔板后从管状除雾器下半部分侧面的金属丝网进入管状除雾器内腔，金属丝网拦截聚集液体颗粒，除去气体中的小颗粒液滴，完成五级除雾；最后，气体穿过管状除雾器下半部分金属丝网进入管状除雾器内腔后气体向上运行，碰到管状除雾器的上端密封部位时，气体改变方向从管状除雾器上半部分侧面的金属丝网出去，除去剩下的液体颗粒，完成六级除雾。由此，本实用新型通过设置两重气液分离机构，使得气液混合气体的流向不断改变，进入除雾器的流向变为错流形式，通过碰撞、冷却、扑捉、聚集等形式，起到六级除雾的效果，有效地去除了混合气体当中的大小液滴，气液分离大为提高。该气液分离器应用于高性能聚乙烯纤维生产，安装和维修比较简单，操作简便，有效解决了冷却风中有机溶剂的分离问题，分离后的气体当中有机溶剂含量低于50ppm，满足了生产工艺要求。且，分离后的有机溶剂和纺丝冷却风，能直接回到系统循环使用，有利于生产和环保排放。
图1是本实用新型气液分离器的结构示意图。其中:
权利要求1.气液分离器，包括一中空体组件、开设于所述中空体组件底部的排液口(I)、开设于所述中空体组件顶部的出气口(9)、开设于所述中空体组件下部的进气口(14)，以及外壁冷凝机构，其特征在于:在所述中空体组件内部、由下向上依次设有第一气液分离机构和第二气液分离机构， 所述第一气液分离机构包括两组或两组以上轴对称设置的第一气液分离装置，所述第一气液分离装置包括第一除雾器(5)、设置在所述第一除雾器(5)下部的积液盘(4)，以及由所述积液盘(4)的底部引至所述中空体组件内壁的导液管(3)； 在所述第一除雾器(5)顶部设置有顶板(6)将所述第一除雾器(5)顶部端面密封，所述第一除雾器(5)侧端面依次密封连接或是通过所述顶板(6)密封连接，使得所述第一除雾器(5)与所述顶板(6)形成一罩体结构； 在所述第一除雾器(5)与所述顶板(6)形成的罩体底部边缘处设置有下挡板(13)，所述下挡板(13)架设在所述第一除雾器(5)与所述中空体组件内壁之间、所述下挡板(13)的一端部与所述罩体底部边缘底部的积液盘(4)上边缘密封连接； 所述第二气液分离机构包括穿过并架设在隔板(10)上的多个第二除雾器(8)，所述隔板(10)的边缘和与其在同一平面的所述中空体组件内壁密封连接。
2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于:所述中空体组件为分体式结构，包括连接成一体的下封头(15)、筒体(12)和上封头(16)。
3.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于:所述外壁冷凝机构包括设置在所述中空体组件外壁的夹套，或者螺旋式缠绕在所述中空体组件外壁的半圆管(7)，在所述夹套或半圆管(7)的两端分别设有冷冻水进口(2)和冷冻水出口(11)。
4.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于:所述第一除雾器(5)为丝网板式除雾器，沿轴向对称设置在所述中空体组件内。
5.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于:所述第二除雾器(8)为管状除雾器，管状除雾器的上端和下端密封，侧面进气和出气，各个管状除雾器设置在同一平面内，其中间部位架设在所述隔板(10)上。
专利摘要本实用新型涉及化纤生产设备中的一种气液分离器，包括一中空体组件以及外壁冷凝机构，所述中空体组件的底部设有排液口(1)和进气口(14)，顶部设有出气口(9)，其特点是在所述中空体组件内部、由下向上依次设有第一气液分离机构和第二气液分离机构，该双重机构在外壁冷冻机构的作用下可以使进入的含有液滴的混合气体的流向不断改变，通过碰撞、冷却、扑捉、聚集等形式，起到六级除雾的效果。本实用新型应用于高性能聚乙烯纤维生产，安装和维修比较简单，操作简便，有效解决了冷却风中有机溶剂的分离问题，分离后的气体当中有机溶剂含量低于50ppm，满足了生产工艺要求。
文档编号B01D50/00GK203017930SQ20122050302
公开日2013年6月26日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者沈云, 陈建军, 杨勇, 周桂存, 高玉文, 肖平 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化仪征化纤股份有限公司