一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合物的分離裝置及其操作方法，具體涉及的是非均相混合物的分離裝置及操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]物系內(nèi)部有隔開兩相的界面，界面兩側(cè)的物料性質(zhì)截然不同的混合物稱為非均相混合物。非均相混合物的分離對化工及其它許多工業(yè)都有重要意義。一般情況下，非均相混合物中的連續(xù)相與分散相具有不同的物理性質(zhì)，如密度不同。對于密度不同的非均相混合物進(jìn)行分離，可使分散相(固粒、液滴或氣泡)與連續(xù)相之間發(fā)生相對運(yùn)動，即用機(jī)械的方法進(jìn)行分離。重力沉降和離心沉降操作是實現(xiàn)上述分離的一種有效方法。
[0003]目前人們已經(jīng)開發(fā)出利用重力沉降或離心沉降的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，如多層重力沉降器，帶有轉(zhuǎn)動耙的連續(xù)沉降槽、旋風(fēng)分離器、旋液分離器。已有的非均相分離裝置或應(yīng)用場合受限，或投資較高，或分離效率不高，或處理能力不足。
[0004]開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投資低、分離效率高、能量消耗少、處理能力和操作彈性大且操作簡單的均相混合物分離裝置，對于改進(jìn)和強(qiáng)化非均相混合物分離操作具有很好的實用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出的非均相混合物分離裝置無運(yùn)動構(gòu)件，其工作原理利用重力沉降和離心沉降相結(jié)合，處理能力和分離效率明顯優(yōu)于已有的旋風(fēng)分離器或旋液分離器，且具極高操作彈性。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，包括以下結(jié)構(gòu)的裝置和操作方法:
A.所用的分離裝置包括:殼體、混合物料入口、混合物料分配器、螺旋管、重相出口、輕相出口、混合物料分配閥及各種附件。殼體至少包括筒體和下封頭；螺旋管截面為圓形、方形、矩形截面并不限于前述截面形狀；螺旋管多根組合使用或單根使用；螺旋管多根組合使用時，不同螺旋管的旋轉(zhuǎn)半徑相同或不同；多根螺旋管采用同一旋轉(zhuǎn)中心軸(如筒體中心軸)布置或采用不同旋轉(zhuǎn)中心軸布置；螺旋管的出口與殼體橫截面的同心圓相切或成一定角度布置。
[0007]B.所用的操作方法包括:
a.混合物料經(jīng)混合物料入口進(jìn)入混合物料分配器分配至螺旋管；
b.混合物料在螺旋管內(nèi)經(jīng)重力沉降分離和離心分離使重相向下和向外側(cè)移動，輕相向上和向內(nèi)側(cè)移動；
c.混合物料在螺旋管內(nèi)經(jīng)一定的停留時間后初步形成重相富集區(qū)和輕相富集區(qū)，實現(xiàn)初步分離；
d.經(jīng)初步分離的物料由螺旋管出口流出； e.出螺旋管的重相繼續(xù)沿殼體的切線方向移動與殼體接觸慢慢向下移動，完成第二次重力沉降和離心分離而集聚在下封頭內(nèi)；
f.出螺旋管的輕相改變方向向上移動，在殼體的上部由輕相出口流出；
所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其混合物料分配器設(shè)置在殼體內(nèi)或殼體外；混合物料分配器與螺旋管間可不設(shè)置混合物料分配閥。
[0008]所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其螺旋管單根使用時，可不設(shè)置混合物料分配器。
[0009]所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其螺旋管可由上向下旋或由下向上旋。
[0010]所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其螺旋管的出口位于筒體內(nèi)或封頭內(nèi)。
[0011]所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，適用于液-液、液-固、氣-固、氣-液混合物的分離。
【附圖說明】
[0012]圖1是混合物料分配器位于殼體外，混合物料分配器與螺旋管間設(shè)置混合物料分配閥，多根旋轉(zhuǎn)半徑相同的螺旋管由上向下旋轉(zhuǎn)，采用同一旋轉(zhuǎn)軸布置，螺旋管出口位于筒體內(nèi)的非均相混合物分離裝置簡圖。
[0013]圖2是混合物料分配器位于殼體內(nèi)，混合物料分配器與螺旋管間不設(shè)置混合物料分配閥，多根旋轉(zhuǎn)半徑相同的螺旋管由上向下旋轉(zhuǎn)，采用同一旋轉(zhuǎn)中心軸布置，螺旋管出口位于筒體內(nèi)的非均相混合物分離裝置簡圖。
[0014]圖3是混合物料分配器位于殼體內(nèi)，多根旋轉(zhuǎn)半徑相同的螺旋管由上向下旋轉(zhuǎn)，采用同一旋轉(zhuǎn)中心軸布置，螺旋管出口位于下封頭內(nèi)的非均相混合物分離裝置簡圖。
[0015]圖4是混合物料分配器位于殼體內(nèi)，多根旋轉(zhuǎn)半徑相同的螺旋管由上向下旋轉(zhuǎn)，采用不同旋轉(zhuǎn)軸布置的非均相混合物分離裝置簡圖。
[0016]圖5是混合物料分配器位于殼體內(nèi)，多根旋轉(zhuǎn)半徑相同的螺旋管由下向上旋轉(zhuǎn)，采用同一旋轉(zhuǎn)軸布置的非均相混合物分離裝置簡圖。
[0017]圖6是無混合物料分配器的單根螺旋管向下旋轉(zhuǎn)的非均相混合物分離裝置簡圖。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]實施例1
所用的設(shè)備結(jié)構(gòu)包括采用圓形截面筒體配置錐形下封頭和凸型上封頭的殼體(I)、混合物料入口(2)、環(huán)形混合物料分配器(3)、多根圓形截面的螺旋管(4)、重相出口(5)、輕相出口( 6 )、混合物料分配閥(7 )及液位計、視鏡、備用口等各種附件，混合物料分配器(3 )位于殼體(I)外，如圖1。
[0020]實施例2
實施例2與實施例1基本相同，不同之處在于混合物料分配器(3)位于殼體(I)內(nèi)，混合物料分配器(3)與螺旋管(4)間不設(shè)置混合物料分配閥(7)，如圖2。
[0021]實施例3
實施例3與實施例2基本相同，不同之處在于螺旋管(4)出口位于下封頭內(nèi)，如圖3。
[0022]實施例4
實施例4與實施例2基本相同，不同之處在于多根螺旋管(4)采用不同旋轉(zhuǎn)軸布置，如圖4。
[0023]實施例5
實施例5與實施例2基本相同，不同之處在于所用螺旋管(4)為由下向上旋轉(zhuǎn)，如圖5。
[0024]實施例6
實施例6與實施例2基本相同，不同之處在于該實例無混合物料分配器(3)，混合物料入口( 2 )與單根螺旋管(4 )直接相連，如圖6。
【主權(quán)項】
1.一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其特征在于: A、所用的分離裝置包括:殼體(I)、混合物料入口(2)、混合物料分配器(3)、螺旋管(4)、重相出口(5)、輕相出口(6)、混合物料分配閥(7)及各種附件；殼體(I)至少包括筒體和下封頭；螺旋管(4)截面為圓形、方形、矩形截面并不限于前述截面形狀；螺旋管(4)多根組合使用或單根使用；螺旋管(4)多根組合使用時，不同螺旋管(4)的旋轉(zhuǎn)半徑相同或不同；多根螺旋管(4)采用同一旋轉(zhuǎn)中心軸(如筒體中心軸)布置或采用不同旋轉(zhuǎn)中心軸布置；螺旋管(4)的出口與殼體橫截面的同心圓相切或成一定角度布置； B、所用的操作方法包括: a.混合物料經(jīng)混合物料入口(2)進(jìn)入混合物料分配器(3)分配至螺旋管(4)； b.混合物料在螺旋管(4)內(nèi)經(jīng)重力沉降分離和離心分離使重相向下和向外側(cè)移動，輕相向上和向內(nèi)側(cè)移動； c.混合物料在螺旋管(4)內(nèi)經(jīng)一定的停留時間后初步形成重相富集區(qū)和輕相富集區(qū)，實現(xiàn)初步分離； d.經(jīng)初步分離的物料由螺旋管(4)出口流出； e.出螺旋管(4)的重相繼續(xù)沿殼體(I)的切線方向移動與殼體(I)接觸慢慢向下移動，完成第二次重力沉降和離心分離而集聚在下封頭內(nèi)； f.出螺旋管(4)的輕相改變方向向上移動，在殼體的上部由輕相出口(6)流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其特征在于混合物料分配器(3)設(shè)置在殼體(I)內(nèi)或殼體(I)外；混合物料分配器(3)與螺旋管(4)間可不設(shè)置混合物料分配閥(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其特征在于螺旋管(4)單根使用時，可不設(shè)置混合物料分配器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其特征在于螺旋管(4)可由上向下旋或由下向上旋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其特征在于螺旋管(4)的出口位于筒體內(nèi)或封頭內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，其特征在于所述的分離裝置和分離方法適用于液-液、液-固、氣-固、氣-液混合物的分離。
【專利摘要】一種非均相混合物的分離裝置及其操作方法，涉及一種化工設(shè)備及其操作方法，所用裝置主要包括殼體（1）、混合物料入口（2）、混合物料分配器（3）、螺旋管（4）、重相出口（5）、輕相出口（6）、混合物料分配閥（7）及各種附件?；旌衔锪显诼菪軆?nèi)通過離心分離與重力沉降分離形成初次分離后在殼體內(nèi)實現(xiàn)離心分離與重力沉降分離二次分離。其分離效果好，處理能力大，能量消耗少，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，操作彈性大。所用設(shè)備無運(yùn)動構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡單，投資少。
【IPC分類】B01D17-038, B01D17-025, B01D21-26, B01D45-02, B01D45-12, B01D19-00
【公開號】CN104587711
【申請?zhí)枴緾N201510015708
【發(fā)明人】吳劍華
【申請人】沈陽化工大學(xué), 吳劍華
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月13日