一种高效气液分离方法及分离器与流程

本发明属于气液两相分离、环保、过程装备技术领域，特别涉及一种高效气液分离方法及分离器。

背景技术：

工业过程经常涉及气液两相分离，如压缩机入口通常设有气液分离器，目的是避免大量液滴随气体进入，避免液滴在压缩机内部与高速转动或移动的部件接触发生撞击，避免与高温部件接触发生分解、缩合等反应影响产物品质及压缩机正常运行，避免影响润滑油质量，避免液滴含有的腐蚀性杂质对压缩机产生腐蚀破坏等。再如某些特殊的工业过程如脱硫操作，脱硫塔内有脱硫液，工艺要求进塔气体不含有其它液体，避免影响脱硫液性能；同时要求排出气体中也不含有脱硫液避免脱硫液损失或对后续负面影响。目前通常采用简单、低效的惯性、重力沉降法分离，在立式容器侧壁设置1个朝下弯曲的气体进口(或在内壁设置朝下开口的导气槽)，顶部设置1个气体出口，底部设置排液口。生产中气体朝下流出，靠惯性大直径液滴落入底部，然后翻转气体向上流动靠重力沉降分离，由于分离效率较低往往小直径液滴被气体带走。该类设备体积大、分离效率低，往往不能满足现代装置要求。因此目前迫切需要一种高效气液分离器，满足现代工业装置正常生产高标准、长周期运行要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高效气液分离方法，在保持低压降的同时，大幅度提高气液分离效率，满足压缩机及工艺过程气液分离要求。

本发明解决其技术问题所采用的方法是：包括含液气体进入、净化气体及回收液排出，其特征是：采用两级分离，含液气体首先在第一级窄隙流道内高速旋转流动进行离心分离，液滴在离心力作用下向外侧内壁集中，大直径液滴附壁并沿内壁向下流动，细液滴浓相单独引入第二级窄隙流道通过丝网协助捕获，进一步提高气液分离效率。

一种高效气液分离器，包括两级分离单元、气体进口、气体出口、排液口，第1级采用双筒螺旋板结构，由顶板或封头、1级外筒及内筒、螺旋板、导流锥、分割筒、1级丝网、气体入口、气体出口组成；1级内、外筒上端与顶板或封头连接，螺旋板设置在其夹套内，1级内筒上部设置1级丝网，顶板或封头设有气体出口；1级外筒上部侧壁设置切向气体入口、下部设有导流锥、分割筒；第2级采用双筒或双锥结构，由2级外内筒或锥、2级丝网、升气管组成，2级外筒或锥上端与1级外筒下端连接，2级内筒或锥上端与分割筒及导流锥下沿连接，2级外、内筒或/和夹套内设置2级丝网，升气管设置在中心位置并与导流锥中心连通。

进一步，分离器下部储液段是直筒结构或是缩径结构。

进一步，若干台分离单元安装在一个壳体内，设置总气体进口、总气体出口、总排液口。

本发明创新点和积极效果：

本发明创新点是：采用两级分离，含液气体首先在第一级窄隙流道内高速旋转流动进行离心分离，液滴在离心力作用下向外侧内壁集中，大直径液滴附壁并沿内壁向下流动，细液滴浓相单独引入第二级窄隙流道通过丝网协助捕获，进一步提高气液分离效率。

本发明积极效果是：1、气体首先在1级螺旋板窄隙流道流动，窄隙流道径向行程短、并经螺旋板、内筒隔离，降低气流对液滴的剪切力、避免了液滴粉碎从而可提高气液分离效率。2、细小液滴容易随气流旋转流动不容易附壁着陆，将细小液滴浓相分割开来通过丝网捕获从而进一步提高气液分离效率。

附图说明

图1是一种高效气液分离方法及分离器示意图。

1-气体出口，2-顶封头，3-气体入口，4-1级外筒，5-2级外筒，6-1级内筒，7-螺旋板，8-分割筒，9-导流锥，10-2级内锥，11-升气管，12A-1级丝网，12B-2级丝网，13-液位计，14-排液口。

图2是另一种高效气液分离方法及分离器示意图。

1-气体出口，2-顶封头，3-气体入口，4-1级外筒，5A-2级外锥，5B-缩径储液段，6-1级内筒，7-螺旋板，8-分割筒，9-导流锥，10-2级内锥，11-升气管，12A-1级丝网，12B-2级丝网，13-液位计，14-排液口。

具体实施方式

见图1，从上至下依次是顶封头2、1级外筒4、2级外筒5。1级内筒6、1级外筒4上端与顶封头2连接，螺旋板7设置在其间夹套内，1级内筒6上部设有1级丝网12A，顶封头2设有气体出口1。1级外筒4上部侧壁设有气体入口3，下部设有导流锥9、分割筒8。2级外筒5上沿与1级外筒4下沿连接，2级内锥10上沿与分割筒8、导流锥9下沿连接，其间夹套内设有2级丝网12B，升气管11设置在中心位置并与导流锥8中心连通。2级外筒5下部设有液位计13、排液口14。

见图2，从上至下依次是顶封头2、1级外筒4、2级外锥5A、缩径储液段5B。1级内筒6、1级外筒4上端与顶封头2连接，螺旋板7设置在其间夹套内，1级内筒6上部设有1级丝网12A，顶封头2设有气体出口1。1级外筒4上部侧壁设有气体入口3，下部设有导流锥9、分割筒8。2级外锥5A上沿与1级外筒4下沿连接，2级内锥10上沿与分割筒8、导流锥9下沿连接，其间夹套内设有2级丝网12B，升气管11设置在中心位置并与导流锥8中心连 通。2级外锥5A下沿与缩径储液段5B上沿连接，缩径储液段5B下部设有液位计13、排液口14。

参见图1，含液滴工艺气体从气体入口3进入，在1级外筒4、1级内筒6间夹层螺旋流道高速流动，在离心力作用下液滴向1级外筒4内壁集中，净化气向夹套内侧集中，流动到1级内筒6下口时经导流锥9导向夹套内侧的净化气从下口进入1级内筒6内部。1级外筒4内壁附近的液滴浓相经分割筒8分割进入2级外筒5与2级内锥10间夹层，经2级丝网12B捕获液体落入底部经排液口14排出。2级净化气经升气管11排入1级内筒6，携同1级净化气向上流动，经1级丝网12A进一步捕液后从气体出口1排出。

参见图2，含液滴工艺气体从气体入口3进入，在1级外筒4、1级内筒6间夹层螺旋流道高速流动，在离心力作用下液滴向1级外筒4内壁集中，净化气向夹套内侧集中，流动到1级内筒6下口时经导流锥9导向夹套内侧的净化气从下口进入1级内筒6内部。1级外筒4内壁附近的液滴浓相经分割筒8分割进入2级外锥5A与2级内锥10间夹层，经2级丝网12B捕获液体落入缩径储液段5B经排液口14排出。2级净化气经升气管11排入1级内筒6，携同1级净化气向上流动经1级丝网12A进一步捕液后从气体出口1排出。