專利名稱：一種小型氣液分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣液分離裝置，屬化工合成分離類設(shè)備。
二背景技術(shù)：
氣液分離是許多行業(yè)、設(shè)備常涉及的技術(shù)問題。如冷凍機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)機(jī)等設(shè)備的應(yīng)用中就涉及到氣液分離過程。尤其化工制藥的工藝過程與氣液分離更是密不可分，或在回流反應(yīng)中，或在溶媒回收步驟，都需要?dú)庖悍蛛x裝置的配合和輔助。因此，氣液分離裝置的應(yīng)用較為普遍，而且已形成獨(dú)立的單體設(shè)備，化工生產(chǎn)中常用的制冷設(shè)備輔機(jī)，如大連冷凍機(jī)廠生產(chǎn)的冰山牌氣液分離裝置，它包括由錐體、筒體組成的主體，其內(nèi)部有隔板或外加錐形篩網(wǎng)、主體側(cè)面有進(jìn)氣口，頂部有排氣口，下端有出液口，見圖2所示AF-600型或圖3所示YF-400型，其中圖2所示的AF-600型氣液分離器工作原理為氣體從罐體側(cè)位進(jìn)氣管6進(jìn)入到設(shè)備筒體2內(nèi)，在正向或側(cè)向?qū)ν搀w2內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行沖擊，然后冷卻成的液體順筒壁流到下錐體5底部，冷卻尚不完全的氣液可在錐形篩網(wǎng)4作用下進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氣液分離。分離出的液體從出液管8排出；尚未液化的氣體順隔板側(cè)面從罐體上方出口1排出。該類型氣液分離裝置適用于分離后的液體再返回到反應(yīng)系統(tǒng)中的分離過程。通過壓力平衡管實(shí)現(xiàn)液體等壓流動。
如圖3所示的YF-400型氣液分離裝置，其工作原理為混合氣體從進(jìn)氣管6進(jìn)入到分離器筒體2內(nèi)，經(jīng)撞擊隔板3后，液體順隔板3滴入或流入錐體5底部，通過出液管8流出，分離出的氣體繞過隔板3從筒體2上部排氣管1進(jìn)入系統(tǒng)氣相中，從而達(dá)到氣液分離。該類型分離裝置適用于普通氣液分離，即分離后的液體直接排出。
這類氣液分離裝置出口直徑與設(shè)備主體直徑比一般在1∶6以上，故存在體積偏大的缺點(diǎn)。使用時需外加設(shè)備支架等輔助設(shè)施，而且要提供安裝場地，這勢必增加系統(tǒng)的空間負(fù)擔(dān)，因此這類分離裝置一旦設(shè)備整體布局安裝后，很難做機(jī)動性調(diào)位。
三
發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本實(shí)用新型提供一種小型氣液分離裝置，其目的在于解決現(xiàn)有的氣液分離裝置占用空間大，不能直接安裝在化工工藝管道上，難于調(diào)位通用等方面存在的問題。
2、技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種小型氣液分離裝置，其特征是該氣液分離裝置主要由分離器主體、筒體、排氣管、進(jìn)氣管、擋水帽、冷卻水入口、出液口和冷卻水出口構(gòu)成；筒體設(shè)在分離器主體內(nèi)，它與主體之間形成冷卻夾層，帶排氣孔的進(jìn)氣管設(shè)在主體下端，其與筒體內(nèi)部連通，進(jìn)氣管上端設(shè)有擋水帽，主體側(cè)下端設(shè)有出液管，分離器主體外壁上分別設(shè)有與冷卻夾層相連通的冷卻水入口和冷卻水出口，分離器主體上端設(shè)有與筒體內(nèi)部相連通的排氣管。
擋水帽徑向面積d3與排氣管截面積d1、筒體的內(nèi)圓面積d2與擋水帽徑向面積d3的差即外浴截面剩余面積d2-d3三者之比為1∶1.2∶1.5。
擋水帽的上端與排氣管下端的距離h3大于排氣管的半徑d1÷2。
排氣孔為多個均勻分布設(shè)在進(jìn)氣管的上端外周上。
排氣孔的總面積(n×π×d4÷2)是排氣管截面積d1的1.5倍。
排氣孔下端余留高度h1-h2與排氣孔分布形成的高度h2比為1∶1。
3、優(yōu)點(diǎn)及效果通過本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施，能夠很好地解決現(xiàn)有的氣液分離裝置占用空間大，不能直接安裝在化工工藝管道上，難于調(diào)位通用等方面存在的問題。本實(shí)用新型具有慣性分離器、旋風(fēng)分離器及捕集器的共同特點(diǎn)，具有三合一分離器的共同效率。它的優(yōu)點(diǎn)如下1、壓力降低，平均壓力降達(dá)400Pa，分離最小粒徑1.5～50μm，氣速操作彈性大2～30m/s，分離效率高達(dá)95％以上，使用溫度區(qū)域廣可達(dá)260℃以上。本實(shí)用新型可適用于氣-固、氣-液的分離使用場所，操作費(fèi)用低，設(shè)備造價低，裝置體積小，如采用多個分離器串聯(lián)、并聯(lián)使用效果更佳；2、由于進(jìn)氣管、排氣管與主體內(nèi)徑直管段內(nèi)徑比例設(shè)計(jì)合理，使氣液分離進(jìn)行時，具有阻力小，效率高的特點(diǎn)。實(shí)測該裝置進(jìn)出口壓降，進(jìn)口壓0.06Mpa，出口壓0.003Mpa，明顯低于對比產(chǎn)品，對所在工作的系統(tǒng)干擾很?。?、由于增加了冷卻夾層，當(dāng)系統(tǒng)中所需凝液為有機(jī)溶媒時，通過冷卻夾層內(nèi)冷水降溫，可減少溶媒損失，提高了溶媒回收率。對降低產(chǎn)品成本，避免有機(jī)溶媒對環(huán)境污染有很好的作用；4、安裝在抽真空系統(tǒng)，可減少真空泵潤滑油的乳化程度及泵體內(nèi)零部件的磨損；5、結(jié)構(gòu)簡單，具有加工方便、選材廣泛、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
四

圖1為本實(shí)用新型小型氣液分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的AF-600回流型氣液分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有的YF-400排出型氣液分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)用新型一種小型氣液分離裝置，該氣液分離裝置主要由分離器主體10、筒體2、排氣管1、進(jìn)氣管6、擋水帽13、冷卻水入口7、出液口8和冷卻水出口9構(gòu)成；筒體2設(shè)在分離器主體10內(nèi)，它與主體之間形成冷卻夾層11，帶排氣孔12的進(jìn)氣管6設(shè)在主體下端，其與筒體2內(nèi)部連通，進(jìn)氣管6上端設(shè)有擋水帽13，主體側(cè)下端設(shè)有出液管8，分離器主體10外壁上分別設(shè)有與冷卻夾層11相連通的冷卻水入口7和冷卻水出口9，分離器主體10上端設(shè)有與筒體2內(nèi)部相連通的排氣管1，制作時其材質(zhì)可選用常規(guī)的金屬和非金屬材料，如碳鋼，不銹鋼，銅，鋁和各種塑料材料；制作時擋水帽13的徑向面積d3與排氣管1截面積d1、筒體2的內(nèi)圓面積d2與擋水帽13徑向面積d3的差，即外浴截面剩余面積d2-d3，它們?nèi)咧葹?∶1.2∶1.5。擋水帽13的上端與排氣管1下端的距離h3大于排氣管1的半徑d1÷2。排氣孔12為多個均勻分布設(shè)在進(jìn)氣管6的上端外周上。排氣孔12的總面積n×п×d4÷2是排氣管1截面積d1的1.5倍。排氣孔12下端余留高度h1-h2與排氣孔12分布形成的高度h2比為1∶1。它的規(guī)格大小可依據(jù)不同生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)規(guī)格進(jìn)行匹配加工；它適用化工行業(yè)中目的在于排水的真空系統(tǒng)，也可用于目的在于回收有機(jī)溶媒的真空系統(tǒng)，也可用于物料干燥的真空系統(tǒng)。
本實(shí)用新型工作過程如下氣體由進(jìn)氣管6進(jìn)入分離器主體10，從排氣孔12進(jìn)入筒體2內(nèi)，一部分凝液聚集在筒體2(主體10)內(nèi)下端，由出液管8排出；一部分尚未凝聚的氣液在冷卻夾層11中由冷卻水入口7進(jìn)入及冷卻水出口9流出的冷卻水的作用下，冷凝后順直管2內(nèi)壁流入主體10下端，由出液管8排出；一部分冷凝液順排氣管1內(nèi)壁滴在擋水帽13上，順擋水帽13邊緣流下，經(jīng)出液管8排出。而分離后的氣體經(jīng)排氣孔12、筒體2、排氣管1排出。
實(shí)施例2安裝在H-150型真空系統(tǒng)中采用本實(shí)用新型氣液分離器，安裝在H-150型真空泵排氣管與油箱之間，其作用是將氣體中的酸性凝液分離出來，以免酸性凝液進(jìn)入油箱破壞潤滑，加大設(shè)備零配件的消耗。使用原理是參照圖1所示，混合氣體經(jīng)過真空泵排氣管、油箱進(jìn)入分離器進(jìn)氣管6，氣體順進(jìn)氣管上端排氣孔12，沿筒體2向上進(jìn)入排氣管1，從排氣管1排出。酸性凝液一部分順筒體2側(cè)壁下行經(jīng)出液口排出；一部分存留在排氣管1內(nèi)的酸性凝液順排氣管1側(cè)壁滴到擋水帽13，順擋水帽13外沿進(jìn)入筒體下部從出液口8排出。因酸性凝液不需回收，冷卻系統(tǒng)3暫時擱置不用。
實(shí)施例3用于真空干燥系統(tǒng)中采用本實(shí)用新型氣液分離器，安裝在H-70型真空泵排氣管與油箱之間，其作用是將氣體中的VC-Na水溶液分離出來，提高產(chǎn)品收率，降低消耗。使用原理是參照圖1所示，混合氣體經(jīng)過真空泵排氣管、油箱進(jìn)入分離器進(jìn)氣管6，氣體順進(jìn)氣管上端排氣孔12，沿筒體2向上進(jìn)入排氣管1，從排氣管1排出。VC-Na水溶液一部分順筒體2側(cè)壁下行經(jīng)出液口排出；一部分存留在排氣管1內(nèi)的VC-Na水溶液順排氣管1側(cè)壁滴到擋水帽13，順擋水帽13外沿進(jìn)入筒體下部從出液口8排出；一部分VC-Na水溶液經(jīng)筒體外夾層3中7進(jìn)9出的冷卻水冷卻，凝液流入筒體底部進(jìn)入出液口8。從出液口排出的VC-Na水溶液集中回收到指定儲罐進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)母液回收。
實(shí)施例4用于有機(jī)溶媒真空蒸餾系統(tǒng)中采用本實(shí)用新型氣液分離器，安裝在H-150型真空泵排氣管與油箱之間，其作用是將氣體中的有機(jī)溶媒分離出來，一則避免有機(jī)溶媒進(jìn)入油箱使?jié)櫥腿榛茐臐櫥哟笤O(shè)備零配件的消耗；二則是將有機(jī)溶媒回收，降低消耗減少空氣污染。使用原理是參照圖1所示，混合氣體經(jīng)過真空泵排氣管、油箱進(jìn)入分離器進(jìn)氣管6，氣體順進(jìn)氣管上端排氣孔12，沿筒體2向上進(jìn)入排氣管1，從排氣管1排出。有機(jī)溶媒一部分順筒體2側(cè)壁下行經(jīng)出液口排出；一部分存留在排氣管1內(nèi)的有機(jī)溶媒順排氣管1側(cè)壁滴到擋水帽13，順擋水帽13外沿進(jìn)入筒體下部從出液口8排出；一部分有機(jī)溶媒經(jīng)筒體外夾層3中7進(jìn)9出的冷卻水冷卻，凝液流入筒體底部進(jìn)入出液口8。從出液口排出的有機(jī)溶媒集中回收到指定儲罐進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)母液回收。
權(quán)利要求1.一種小型氣液分離裝置，其特征是該氣液分離裝置主要由分離器主體(10)、筒體(2)、排氣管(1)、進(jìn)氣管(6)、擋水帽(13)、冷卻水入口(7)、出液口(8)和冷卻水出口(9)構(gòu)成；筒體(2)設(shè)在分離器主體(10)內(nèi)，它與主體之間形成冷卻夾層(11)，帶排氣孔(12)的進(jìn)氣管(6)設(shè)在主體下端，其與筒體(2)內(nèi)部連通，進(jìn)氣管(6)上端設(shè)有擋水帽(13)，主體側(cè)下端設(shè)有出液管(8)，分離器主體(10)外壁上分別設(shè)有與冷卻夾層(11)相連通的冷卻水入口(7)和冷卻水出口(9)，分離器主體(10)上端設(shè)有與筒體(2)內(nèi)部相連通的排氣管(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型氣液分離裝置，其特征是擋水帽(13)徑向面積d3與排氣管(1)截面積d1、筒體(2)的內(nèi)圓面積d2與擋水帽(13)徑向面積d3的差即外浴截面剩余面積d2-d3三者之比為1∶1.2∶1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型氣液分離裝置，其特征是擋水帽(13)的上端與排氣管(1)下端的距離h3大于排氣管(1)的半徑d1÷2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型氣液分離裝置，其特征是排氣孔(12)為多個均勻分布設(shè)在進(jìn)氣管(6)的上端外周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型氣液分離裝置，其特征是排氣孔(12)的總面積(n×π×d4÷2)是排氣管(1)截面積d1的1.5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型氣液分離裝置，其特征是排氣孔(12)下端余留高度h1-h2與排氣孔(12)分布形成的高度h2比為1∶1。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種小型氣液分離裝置，該氣液分離裝置主要由分離器主體、筒體、排氣管、進(jìn)氣管、擋水帽、冷卻水入口、出液口和冷卻水出口構(gòu)成；筒體設(shè)在分離器主體內(nèi)，它與主體之間形成冷卻夾層，帶排氣孔的進(jìn)氣管設(shè)在主體下端，其與筒體內(nèi)部連通，進(jìn)氣管上端設(shè)有擋水帽，主體側(cè)下端設(shè)有出液管，分離器主體外壁上分別設(shè)有與冷卻夾層相連通的冷卻水入口和冷卻水出口，分離器主體上端設(shè)有與筒體內(nèi)部相連通的排氣管。它很好地解決了現(xiàn)有的氣液分離裝置占用空間大，不能直接安裝在化工工藝管道上，難于調(diào)位通用等方面存在的問題。
文檔編號B01D5/00GK2868377SQ20062008903
公開日2007年2月14日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者牟志強(qiáng), 高成功, 王維軍, 趙云清, 孫波, 穆大慶 申請人:東北制藥總廠