试验装置用气-液-液三相分离器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试验装置用气-液-液三相分离器，属于气-液-液三相分离技术领域。
【背景技术】
[0002]气-液-液三相分离器在石油炼制、石油化工、环境保护等领域的工业生产中应用非常普遍，在结构上均离不开气液分离部分和集液排料部分，集液排料部分一般通过挡板分隔成重质液体收集室和轻质液体收集室，各室的管口连接液位控制系统。物料进入三相分离器后，首先进行气液分离，气体排出，液体进入集液排料部分，再利用液相间的密度差进行沉降分离，密度较大的重质液体沉降至重质液体收集室的底部，其上是密度较小的轻质液体，通过挡板溢流至轻质液体收集室，通过检测重质/轻质液体界面高度和轻质液体的液位高度控制排料系统调节阀的开度，达到连续分离、液面稳定控制的目的。随着现代化工技术的发展，工业上不同工况的气-液-液三相分离均能找到合适的解决方案。然而，在实验室进行催化剂开发、探索新的工艺路线等研宄过程中，物料处理量小，特别是微反试验装置中，要实现三相连续分离，如果应用工业装置三相分离器的结构设计，却由于其内腔容积大，要建立对液位计敏感的液位，需要较高的液位，导致系统积液量大，液相置换时间长达十几个小时，甚至一两天，对于实验装置来说，不能及时采集到新鲜样品，实验数据不具有代表性。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供了一种自动化水平高、结构简单、成本低、效率高的试验装置用气-液-液三相分离器，解决了实验装置不能及时采集到新鲜样品的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，包括筒体，筒体与上端设于筒体内的内套管密封连接，内套管的上部设有开口，内套管的下部设有第一管口和第二管口，筒体的下部设有第三管口和第四管口，筒体的中间设有进料口，筒体的上部设有气相出口和第五管口。
[0005]优选地，所述的筒体内靠近气相出口处设有除沫器。
[0006]优选地，所述的筒体包括下筒体，下筒体的下端通过与下封板与内套管密封连接，下筒体的上端通过大小头管件与上筒体的下端连接，上筒体的上端通过上封头与气相出口连接。
[0007]优选地，所述的第五管口设于上筒体上部，气相出口设于上封头的上端。
[0008]优选地，所述的筒体内壁上进料口位置的下面设有挡板，挡板通过连接板与筒体内壁连接。
[0009]优选地，所述的挡板为弧形结构。
[0010]优选地，所述的内套管的下端通过下封头管帽与第一管口、第二管口连接。
[0011]优选地，所述的第二管口设于靠近下筒体下端的位置，第一管口设于下封头管帽的下端。
[0012]优选地，所述的内套管上部的开口通过连接件与锥形管帽连接，内套管上部的开口处设有缺口。
[0013]优选地，所述的进料口、第四管口、第五管口设于筒体的一侧，筒体的另一侧设有上支耳和下支耳。
[0014]本发明结构简单、成本低、效率高，为中小型试验装置，特别是微反试验装置中液体量较少的工况，三相分离器连续排料且液位稳定控制提供了一种实现方案。不仅实现试验装置模拟工业连续控制的过程，提高了自动化水平，而且排除了手动取样对系统的人为干扰，减少了实验不稳定的因素，另外通过简化还可以作为液液分离器使用，因而在石油炼制、石油化工、环境保护等领域的催化剂开发、新工艺路线的探索等科学研宄中具有极大的应用价值。通过设计筒体与内套管间的间隙，可以在满足液液两相分层的前提下做到存液量最小，甚至几分钟内，使得实验采集的样品新鲜，具有代表性。本发明对提高试验装置的自动化水平，模拟工业连续控制的过程，降低操作人员的劳动强度，减少实验不稳定的因素有着重要意义。
【附图说明】
[0015]图1为试验装置用气-液-液三相分离器的结构示意图；
[0016]图2为简化版气-液-液三相分离器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0018]本发明为一种试验装置用气-液-液三相分离器，如图1所示，其包括筒体，筒体包括下筒体1-1，下筒体1-1的下端通过与下封板1-5与内套管2-1密封连接，下筒体1-1的上端通过大小头管件1-3与上筒体1-2的下端连接，上筒体1-2的上端通过上封头1-4与气相出口 6连接。筒体内靠近气相出口 6处有除沫器4，筒体内壁上进料口 5位置的下面安装有挡板3-1，挡板3-1通过连接板3-2与筒体内壁连接。筒体与上端套在筒体内的内套管2-1密封连接，内套管2-1上部的开口通过连接件2-3与锥形管帽2-4连接。内套管2-1的下端通过下封头管帽2-5与第一管口 7、第二管口 8连接。第二管口 8安装在靠近下筒体1-1下端的位置，第一管口 7安装在下封头管帽2-5的下端。筒体的下部有第三管口 9和第四管口 10，筒体的中间有进料口 5，筒体的上部有气相出口 6和第五管口 11。第五管口11安装在上筒体1-2上部，气相出口 6安装在上封头1-4的上端。进料口 5、第四管口 10、第五管口 11安装在筒体的一侧，筒体的另一侧安装有上支耳12-1和下支耳12-2。本发明通过上支耳12-1、下支耳12-2固定。
[0019]本发明的壳体由下筒体1-1、上筒体1-2、上下筒体间的大小头管件1-3、上封头
1-4、下封板1-5和用于轻质液相收集的内套管2-1及其下封头管帽2-5焊接组成，构成设备的承压部件。
[0020]上筒体1-2内的挡板3-1为弧形结构，挡板3-1的底部通过连接板3_2焊接到上筒体1-2上，挡板3-1与筒体间的缝隙限定物料的流动方向，使得气-液-液中的液液两相沿筒壁方向沉降至液液分离段。为了防止气体夹带，提高分离效果，可以在上筒体1-2内气相出口 6下方设置除沫器4。上筒体1-2及挡板3-1和除沫器4构成三相分离器的气液分尚段。
[0021]液液两相通过下筒体1-1和内套管2-1间的间隙空间沉降分离，较重的液相沉降分层进入间隙底部，较轻的液相通过内套管2-1上端部背靠进料口侧的缺口 2-2溢流到内套管2-1中，即较轻液相的存液管。为了避免分离段的液滴直接落入内套管2-1中，在内套管2-1上设置锥形管帽2-4，通过连接件2-3焊接固定。下筒体1-1、内套管2-1及缺口
2-2、锥形管帽2-4构成了三相分离器的液液分离段。
[0022]本发明上设置多个进出料及液位/界位计口，由进料口 5、气相出口 6、第二管口 8、第三管口 9、液位/界位计安装管口(即第一管口 7、第四管口 10、第五管口 11)组成。液液界面计通过第四管口 10、第五管口 11安装，重相液体物料通过第三管口 9排出。轻相液位计可采用振荡式或差压式，如采用前者，通过第一管口 7安装，轻相液体物料通过第二管口 8排出；如采用后者，通过第二管口 8、第五管口 11安装，轻相液体物料通过第一管口 7排出。
[0023]如果三相分离过程中，气相量小，可以简化结构，省去气液分离段，将进料口 5设置在液液分离段上，如图2所示，该分离器也可作为液液分离器使用。
[0024]本发明为中小型试验装置，特别是微反试验装置中气-液-液三相分离中较轻液相量小的工况，实现了两液相液位稳定控制、两液相连续自动排料。通过设计筒体与内套管间的间隙，可以在满足液液两相分层的前提下做到存液量最小，甚至几分钟内，使得实验采集的样品新鲜，具有代表性。且其成本较低，约五千元左右，简单经济的解决了实验装置中目前遇到的难以解决的困难。
【主权项】
1.一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，包括筒体，筒体与上端设于筒体内的内套管(2-1)密封连接，内套管(2-1)的上部设有开口，内套管(2-1)的下部设有第一管口(7)和第二管口(8)，筒体的下部设有第三管口(9)和第四管口(10)，筒体的中间设有进料口(5)，筒体的上部设有气相出口(6)和第五管口(11)。2.如权利要求1所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的筒体内靠近气相出口(6)处设有除沫器(4)。3.如权利要求1所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的筒体包括下筒体(1-1)，下筒体(1-1)的下端通过与下封板(1-5)与内套管(2-1)密封连接，下筒体(1-1)的上端通过大小头管件(1-3)与上筒体(1-2)的下端连接，上筒体(1-2)的上端通过上封头(1-4)与气相出口(6)连接。4.如权利要求3所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的第五管口(11)设于上筒体(1-2)上部，气相出口(6)设于上封头(1-4)的上端。5.如权利要求1或2或3所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的筒体内壁上进料口(5)位置的下面设有挡板(3-1)，挡板(3-1)通过连接板(3-2)与筒体内壁连接。6.如权利要求5所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的挡板(3-1)为弧形结构。7.如权利要求1所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的内套管(2-1)的下端通过下封头管帽(2-5)与第一管口(7)、第二管口(8)连接。8.如权利要求7所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的第二管口(8)设于靠近下筒体(1-1)下端的位置，第一管口(7)设于下封头管帽(2-5)的下端。9.如权利要求1所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的内套管(2-1)上部的开口通过连接件(2-3)与锥形管帽(2-4)连接，内套管(2-1)上部的开口处设有缺口(2-2)。10.如权利要求1所述的一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，所述的进料口(5)、第四管口(10)、第五管口(11)设于筒体的一侧，筒体的另一侧设有上支耳(12_1)和下支耳(12-2) ο
【专利摘要】本发明公开了一种试验装置用气-液-液三相分离器，其特征在于，包括筒体，筒体与上端设于筒体内的内套管密封连接，内套管的上部设有开口，内套管的下部设有第一管口和第二管口，筒体的下部设有第三管口和第四管口，筒体的中间设有进料口，筒体的上部设有气相出口和第五管口。本发明结构简单、成本低、效率高，不仅实现试验装置模拟工业连续控制的过程，提高了自动化水平，而且排除了手动取样对系统的人为干扰，减少了实验不稳定的因素，另外通过简化还可以作为液液分离器使用，因而在石油炼制、石油化工、环境保护等领域的催化剂开发、新工艺路线的探索等科学研究中具有极大的应用价值。
【IPC分类】B01D19/00, B01D17/025
【公开号】CN104906831
【申请号】CN201510340922
【发明人】程俊
【申请人】迈瑞尔实验设备（上海）有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月18日