可用于丙烯酰胺基甲基丙磺酸蒸馏设备中的气液分离器的制作方法

本发明涉及气液分离技术领域，更具体的说是涉及可用于蒸馏设备中的气液分离器。

背景技术：

气液分离器是利用气液比重不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。在一个突然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，实现凝液回收或气相净化。

现有的蒸馏技术，例如在降膜蒸发器的设备上，液体在经过换热器列管后进入一个气液分离空间；在这个气液分离空间上，除有气体出口外，通常只有一个液体出口。而在这同一个液体出口上，如液体达不到浓缩度(例如先用泵将液体泵回换热器反复换热蒸发，直到液体达到一定浓缩度后，将浓缩液泵到指定容器)需要进行反复换热蒸发。在这种情况下，进入气液分离空间液体中的不挥发性杂质会较长时间地被反复泵回到换热器，浪费泵运能力，导致浪费换热能力；而上述的分离无法实现连续处理浓缩液的工艺操作，进而降低了气液分离效率。

因此，如何提供一种能够连续处理气液分离的装置提高分离效率是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了可用于蒸馏设备中的气液分离器，克服了现有技术中分离器无法实现连续处理浓缩液，气液分离效率的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，包括：

分离器本体，分离器本体内自上而下分别为分气区及分液区；分气区顶部具有气液入口；侧壁上具有排气口；分离器本体侧壁上由上至下依次为液体的轻组分出口和重组分出口。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了可用于蒸馏设备中的气液分离器，由于分离器包括液体的轻组分出口和重组分出口，有效的将不同组分的液体进行分离；分离后的不同浓度液体通过后续工艺处理；由此至少部分重组分液体无需进行反复泵送循环回顶部，降低了泵送能耗，提高了气液分离效率，进而能够实现气液分离的连续处理。

优选地，轻组分出口处设置有用于调节液位高度的调节结构；采用此方案由于分离器本体内的液面高度可以调节，因此提高了液体分离的质量。

优选地，调节结构包括：壳体、固定件、支撑件、螺栓及溢流挡板；

壳体可拆卸于分离器本体上，且与分离器本体形成一个出液空间，至少部分与轻组分出口连通或阻隔液体；其中，壳体液体进口大于轻组分出口；且与轻组分出口周侧形成挡肩；壳体上具有液体出口；

固定件焊接于轻组分出口通道的侧壁上，其上具有插接槽；

支撑件插接于插接槽内；且支撑件上具有多个螺纹孔；

螺栓包括多个，均与螺纹孔对应配合，其伸出端插入轻组分出口的出液通道上；

溢流挡板有多组不同尺寸，其通过螺栓顶压抵接于挡肩处，且与挡肩处可更换不同尺寸。

采用此方案的效果为：可根据使用需要更换不同尺寸(高度尺寸)的溢流挡板通过螺栓顶压抵接于挡肩处，实现调节分离器本体内液面高度的目的；其中，安装时，先拧松螺栓，螺栓的伸出端远离挡肩处，此时可以更换溢流挡板；更换后，拧紧螺栓，将更换后的溢流挡板顶压于挡肩处。本方案中分离器体液面高度指液位的深浅，其能直接影响液体轻、重组分的分离情况，本发明通过调节液面高低，使分离器体中液体存料尽量少与液体轻、重组分分离尽量好之间达到平衡状态，进一步提高了液体分离效率。

优选地，本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，还包括阀门或变径管；阀门或变径管安装于重组分出口上，通过人工开启或关闭阀门可达到分离后液体的浓度要求；或通过变径管增加管路长度，同样能够达到上述目的。本发明技术方案中，重组分出口处封堵结构不限于上述方式，只要为分离器本体上具有不同的组分分离通道，均应当落入本发明的保护范围内。

优选地，上述的阀门可以为电磁阀，电磁阀与电源电性连接，可以根据电磁阀关闭的时间控制重组分的形成，然后打开电池阀，将重组分液体经重组分出口放出；电源的通断可以通过开关实现；以此降低人员的操作强度，降低人为操作因素影响，进而提高分离质量和效率。

优选地分离器本体从上而下包括空心圆柱体和与圆柱体连通的空心圆锥体；圆柱体内为分气区，圆锥体内为分液区；轻组分出口开设于靠近圆柱体底部的圆锥体的侧壁上；重组分出口设于圆锥体的锥端。采用此方案，分液区空间大，有利于气液进入后，在重力作用下分离气体，气体由排气口排除；液体在重力作用下，根据组分不同处于分液区的顶部或底部，不同组分的液体通过轻组分出口或重组分出口排除；圆锥形的分液区，有利于汇聚重组分液体。

优选地，轻组分出口开设于靠近圆柱体底部的圆锥体的侧壁上，重组分出口位于圆锥体锥部。由此方便分离轻组分液体和重组分液体。其中轻组分出口可以为孔类结构，也可以为具有一定连接接头结构。

优选地，排气口为一个或多个。根据具体的使用需要进行选择。

其中，本发明中轻组分出口和重组分出口个数根据具体使用需要进行选择，但只要涉及在分离器体上设置有多个液体出口的相同或相似的方案均应当落入本发明的保护范围。

优选地，本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，还包括在线密度计，在线密度计的探头安装于重组分出口附近；在线密度计可以采用mh5300密度计等，可以很方便的读出测试液体的密度值。

可选择的，也可以采用将密度信号转变为电信号，通过控制器获取，控制器电性连接电磁阀，并根据需要的密度要求控制电磁阀开启或关闭。

优选地，本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，还包括斜板；斜板第一端固定于分离器本体上；其第二端倾斜于轻组分出口上方；其第一端可之间固定分离器本体上，或通过连接件固定；采用此方案的目的：其中斜板可以阻挡通过气液入口进入的液体，防止落在溢流口(即轻组分出口)附近的液体来不及轻重组分分离而直接流出；进一步提高了液体分离效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器立体图；

图2附图为本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器半剖立体图；

图3附图为本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器调节结构的示意图(分气区、壳体未示出)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了可用于蒸馏设备中的气液分离器，克服了现有技术中分离器无法实现连续处理浓缩液，气液分离效率的技术问题。

参见附图1，本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，包括：

分离器本体1，分离器本体1内自上而下分别为分气区及分液区；分气区顶部具有气液入口11；侧壁上具有排气口12；分离器本体侧壁上由上至下依次为液体的轻组分出口13和重组分出口14。

本发明公开提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，由于分离器本体1包括液体的轻组分出口13和重组分出口14，有效的将不同组分的液体进行分离；分离后的不同浓度液体通过后续工艺处理；由此至少部分重组分液体无需进行反复泵送循环回顶部，降低了泵送能耗，提高了气液分离效率，进而能够实现气液分离的连续处理。

在本发明的一个实施例中，轻组分出口13处设置有用于调节液位高度的调节结构；由此分离器本体1内的液面高度可以调节，因此提高了液体分离的质量。

具体而言，参见附图3，调节结构包括：壳体4、固定件5、支撑件6、螺栓及溢流挡板7；

壳体4可拆卸于分离器本体1上，且与分离器本体1形成一个出液空间，至少部分与轻组分出口13连通或阻隔液体；其中，壳体4的液体进口大于轻组分出口13；且与轻组分出口13周侧形成挡肩；壳体4上具有液体出口；

固定件5焊接于轻组分出口13通道的侧壁上，其上具有插接槽；

支撑件6插接于插接槽内；且支撑件6上具有多个螺纹孔；

螺栓包括多个，均与螺纹孔对应配合，其伸出端插入轻组分出口13的出液通道上；

溢流挡板7有多组不同尺寸，其通过螺栓顶压抵接于挡肩处，且与挡肩处可更换不同尺寸。

上述方案可根据使用需要更换不同尺寸(高度尺寸)的溢流挡板通过螺栓顶压抵接于挡肩处，实现调节分离器本体内液面高度的目的；其中，安装时，先拧松螺栓，螺栓的伸出端远离挡肩处，此时可以更换溢流挡板；更换后，拧紧螺栓，将更换后的溢流挡板顶压于挡肩处。本方案中分离器体液面高度指液位的深浅，其能直接影响液体轻、重组分的分离情况，本发明通过调节液面高低，使分离器体中液体存料尽量少与液体轻、重组分分离尽量好之间达到平衡状态，进一步提高了液体分离效率。

其中，壳体4的尺寸、具体形状根据分离器本体1的容量及形状选择；固定件5可以为一个或者多个，形状可根据分离器本体1的结构选择；支撑件6可以为条状、片状或柱状；溢流挡板7可以包括多种结构尺寸的部件，能够根据不同的需求选择使用。

上述方案中，具体不限于上述列举的实施方式，只要包含上述在轻组分出口13上设置液面调节结构均应当落入本发明的保护范围内。

更有利的是，本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，还包括阀门或变径管；阀门或变径管安装于重组分出口上，通过人工开启或关闭阀门可达到分离后液体的浓度要求；或通过变径管增加管路长度，同样能够达到上述目的。本发明技术方案中，重组分出口处封堵结构不限于上述方式，只要为分离器本体上具有不同的组分分离通道，均应当落入本发明的保护范围内。

上述的阀门可以为电磁阀，电磁阀与电源电性连接，可以根据电磁阀关闭的时间控制重组分的形成，然后打开电池阀，将重组分液体经重组分出口14放出；电源的通断可以通过开关实现；以此降低人员的操作强度，降低人为操作因素影响，进而提高分离质量和效率。

有利的是，在本发明的一个实施例中，分离器本体1从上而下包括空心圆柱体和与圆柱体连通的空心圆锥体；圆柱体内为分气区，圆锥体内为分液区；轻组分出口13开设于靠近圆柱体底部的圆锥体的侧壁上；重组分出口14设于圆锥体的锥端。由此，分液区空间大，有利于气液进入后，在重力作用下分离气体，气体由排气口12排除；液体在重力作用下，根据组分不同处于分液区的顶部或底部，不同组分的液体通过轻组分出口13或重组分出口14排除；圆锥形的分液区，有利于汇聚重组分液体。

更有利的是，轻组分出口13开设于靠近圆柱体底部的圆锥体的侧壁上，重组分出口14位于圆锥体锥部。由此方便分离轻组分液体和重组分液体。其中轻组分出口13可以为孔类结构，也可以为具有一定连接接头结构。

在本发明的另一个实施例中，排气口12为一个或多个。根据具体的使用需要进行选择。

其中，本发明中轻组分出口13和重组分出口14个数根据具体使用需要进行选择，但只要涉及在分离器体上设置有多个液体出口的相同或相似的方案均应当落入本发明的保护范围。

在本发明的另一些实施例中，本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，还包括在线密度计，在线密度计的探头安装于重组分出口14附近；在线密度计可以采用mh5300密度计等，可以很方便的读出测试液体的密度值。

可选择的，也可以采用将密度信号转变为电信号，通过控制器获取，控制器电性连接电磁阀，并根据需要的密度要求控制电磁阀开启或关闭。

参见附图2，本发明提供的可用于蒸馏设备中的气液分离器，还包括斜板3；斜板3第一端固定于分离器本体1上；其第二端倾斜于轻组分出口13上方；其第一端可之间固定分离器本体1上，或通过连接件固定；采用此方案的目的：其中斜板3可以阻挡通过气液入口进入的液体，防止落在溢流口(即轻组分出口13)附近的液体来不及轻重组分分离而直接流出；进一步提高了液体分离效率。

本发明的气液分离器，不限于应用于丙烯酰胺基甲基丙磺酸蒸馏设备中，可以应用到任何需气液分离的蒸馏设备中。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。