专利名称：一种抑制结焦的旋风分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于气固分离的旋风分离器，特别是石油炼制厂流化催化裂化工艺(FCC)反应沉降器内用于催化剂和油气分离的旋风分离器。
背景技术：
旋风分离器是利用具有一定流速的气固相物料旋转时产生的离心力，将固体颗粒物从气固相物料中分离出来，达到气固分离的目的。但当旋风分离器分离很细小的颗粒时，其中的颗粒会沉积粘附在旋风分离器的排气管外壁上，形成分布不均匀的沉积颗粒层。
对于石油炼制厂流化催化裂化FCC工艺沉降器内分离催化剂和油气的旋风分离器，沉积在旋风分离器内排气管壁上的催化剂和油雾会在长期高温下发生结焦反应，生成的焦块粘附在排气管壁上，一定时间后会在壁上形成很大的月牙状焦块。当操作条件有波动时，结焦的焦块会脱落而堵塞料腿，造成旋风分离器失效，催化剂跑损，以至于整个流化催化裂化装置被迫停工。
美国专利US 3090746(1963)公开一种从烃的流化催化裂化装置内的旋风分离器中去除碳沉积的方法，是将旋风分离器的顶部制成阶梯型的圆锥形。
美国专利US 4070250(1978)公开的旋风分离器，是将旋风分离器顶部的进料管制成三个呈阶梯型的入口，三个入口分别为热颗粒源的高速流、碳物质的低速流以及热颗粒源的低速流提供通道，碳物质被高温分解。
美国专利US 4687492(1987)公开可减少积碳形成的旋风分离器，其在排气管的外面套上一个圆筒型插件，排气管与圆筒型插件不同轴排列，使与进气口成约180°位置的筒体内壁与圆筒型插件之间的流道变窄，气固相流速加快，从而达到减少在圆筒型插件外壁上形成积碳的目的。
US 5320813(1994)公开了一种在流化催化裂化装置内的旋风分离设备，该旋风分离设备在筒体顶部以上的排气管的外壁设置一个防结焦护罩，可以防止旋风分离器顶部与排气管之间的通道形成积碳。
中国专利ZL03223047.8公开的螺旋导流式旋风分离器，其特征是在内筒体的外侧面设有螺旋翼片，螺旋翼片在外筒体、内筒体之间形成螺旋导流槽，螺旋导流槽的旋转圈数为3～10圈，螺旋导流槽的入口接通外筒体上端的进料口，在内筒体下端的下方对应位置设有防返混构件，防返混构件与内筒体的下端之间形成内筒体的环形进气口，气体由环形进气口进入内筒体后排出。
日本专利昭和62-294456(1987)公开的旋风分离器，其圆筒体与排气管不同轴排列，排气管下部外壁的圆周上排列有多个导流片。日本专利开平6-63453(1994)公开具有防止堵塞结构的旋风分离器，在排气管和筒体之间设置有螺旋叶片。美国专利U S3893914(1975)公开的旋风离心设备，在第一出口管外壁和筒体的内壁之间有螺旋导流叶片。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种在烃催化裂化装置中用于催化剂和油气分离的可以抑制排气管结焦的旋风分离器。
本实用新型的一种抑制结焦的旋风分离器，包括筒体，与筒体切向连接的进气口，筒体内的排气管，筒体下部的锥体，灰斗以及料腿，其特征在于所述旋风分离器的排气管外壁设置有1～12块导向叶片，当进气口位置为0°时，导向叶片的起始位置位于排气管外壁的0°部位向后一个A角的位置，导向叶片的终止位置位于排气管外壁的A角部位向前一个B包角位置，A角为0°～45°，B包角为180°～360°，导向叶片的倾斜角α为0°～30°，导向叶片的宽度C为(1/20～1/10)D，D为筒体内径。
本实用新型的旋风分离器，其特征在于所述旋风分离器的排气管在筒体内的部分可以是直筒型或者上大下小的截头锥体型。
本实用新型的旋风分离器的筒体与排气管可以同轴线排列，也可以不同轴线排列。
以下详细叙述本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的技术方案。
通过对旋风分离器内排气管近壁处的流场测量和分析，表明排气管近壁表面有一个低速的“滞流层”，又由于旋风分离器进口气流在排气管外壁绕流流动的特性，以入口位置为0°时，在0°～90°～180°部位形成了顺压力梯度附面层，部分细小颗粒及油雾在入口环形空间二次纵向涡流的作用下，被输送到排气管近壁表面而沉积在该附面层内，具有结焦趋向的油气组分和催化剂细颗粒长期处于高温下就容易发生结焦反应，一旦焦核形成就会逐渐长大形成月牙状焦块。
为了抑制及延缓细颗粒在排气管外壁沉积粘附和结焦，或使结焦不能积聚成大块，同时还要保证具有这种排气管结构的旋风分离器与原旋风分离器的性能保持一致，即不降低旋风分离器的效率，又不增加旋风分离器的压降，本实用新型采用的技术方案是在排气管的外壁上增设1～12块导向叶片，较好的是2～6块导向叶片，当进气口位置为0°时，导向叶片的起始位置位于排气管外壁的0°部位向后一个A角的位置，导向叶片的终止位置位于排气管外壁的A角部位向前一个B包角位置，A角为0°～45°，B包角为180°～360°，即导向叶片可以围绕排气管外壁旋转180°或者一周，导向叶片的倾斜角α为0°～30°，即导向叶片可以是水平设置的(α为0°)，也可以是向下倾斜一个角度，最大倾斜角度为30°，倾斜角与气固相旋转流的方向基本上保持一致，导向叶片的宽度C为(1/20～1/10)D，D为筒体内径，导向叶片的宽度可以根据筒体内径进行调整。
本实用新型的旋风分离器的排气管在筒体内的部分，根据需要可以采用直筒型或者上大下小的截头锥体型。
本实用新型的旋风分离器的筒体与排气管可以同轴线排列，也可以不同轴线排列，当二者不同轴线排列时，如使排气管的轴线偏离筒体轴线，使与进气口(0°位置)成180°位置的筒体与排气管之间的流道变窄，气固相流速加快，也可以达到减少在排气管外壁上形成积碳的目的。
本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器具有如下优点1、本实用新型的旋风分离器减少和防止排气管外壁结焦以及防止堵塞料腿的效果明显；2、本实用新型的旋风分离器的排气管不仅可以有效地分割结焦区域，还可以固定住焦块，防止焦块脱落堵塞料腿；3、本实用新型的旋风分离器与排气管外壁不设置导向叶片的原结构旋风分离器相比，其分离效率和压降均可保持不变；4、本实用新型的旋风分离器结构简单，实施容易，成本很低。
图1为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的主视剖面简图。
图2为图1的俯视图。
图3为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第1实施例，其排气管为直筒型。
图4为图3的E-E线剖视图。
图5为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第2实施例，其排气管为锥体型。
图6为图5的F-F线剖视图。
图7为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第3实施例，其排气管为直筒型。
图8为图7的G-G线剖视图。
图9为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第4实施例，其排气管为锥体型。
图10为图9的H-H线剖视图。
图11为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第5实施例，其排气管为直筒型。
图12为图11的I-I线剖视图。
图13为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第6实施例，其排气管为锥体型。
图14为图13的K-K线剖视图。
图中，1—进料口，2—排气管，3—筒体，4—锥体，5—灰斗，6—料腿，7—导向叶片，A—排气管外壁的0°部位向后的角，B—排气管外壁的0°部位向前的包角，α—导向叶片倾斜角。
具体实施方式
实施例1图3为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第1实施例，其筒体内的排气管为直筒型，排气管外壁上有3块导向叶片，导向叶片的倾斜角α等于30°，A角为45°，B包角为180°。
实施例2图5为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第2实施例，其筒体内的排气管为锥体型，排气管外壁上有3块导向叶片，导向叶片的倾斜角α等于20°，A角为35°，B包角为200°。
实施例3图7为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第3实施例，其筒体内的排气管为直筒型，排气管外壁上有3块导向叶片，导向叶片的倾斜角α等于0°，A角为25°，B包角为180°。
实施例4图9为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第4实施例，其筒体内的排气管为锥体型，排气管外壁上有3块导向叶片，导向叶片的倾斜角α等于0°，A角为15°，B包角为200°。
实施例5图11为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第5实施例，其筒体内的排气管为直筒型，排气管外壁上有3块导向叶片，导向叶片的倾斜角α等于25°，A角为0°，B包角为360°。
实施例6图13为本实用新型一种抑制结焦的旋风分离器的第6实施例，其筒体内的排气管为锥体型，排气管外壁上有3块导向叶片，导向叶片的倾斜角α等于15°，A角为0°，B包角为360°。
权利要求1.一种抑制结焦的旋风分离器，包括筒体，与筒体切向连接的进气口，筒体内的排气管，筒体下部的锥体，灰斗以及料腿，其特征在于所述旋风分离器的排气管外壁设置有1～12块导向叶片，当进气口位置为0°时，导向叶片的起始位置位于排气管外壁的0°部位向后一个A角的位置，导向叶片的终止位置位于排气管外壁的A角部位向前一个B包角位置，A角为0°～45°，B包角为180°～360°，导向叶片的倾斜角α为0°～30°。
2.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于所述旋风分离器的排气管在筒体内的部分可以是直筒型或者上大下小的截头锥体型。
专利摘要本实用新型涉及一种用于催化剂和油气分离的、可以抑制排气管外壁上结焦的旋风分离器，其特征在于，在旋风分离器的排气管的外壁上设置有1～12块导流叶片，当进气口位置为0°时，导向叶片的起始位置位于排气管外壁的0°部位向后一个A角的位置，导向叶片的终止位置位于排气管外壁的A角部位向前一个B包角位置，A角为0°～45°，B包角为180°～360°，导向叶片的倾斜角α为0°～30°，该旋风分离器减少和防止排气管外壁结焦以及防止堵塞料腿的效果明显。
文档编号B04C5/04GK2762895SQ20042005844
公开日2006年3月8日 申请日期2004年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者魏耀东, 宋健斐, 刘仁桓, 孙国刚, 卢春喜, 时铭显 申请人:石油大学(北京)