試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，屬于氣-液-液三相分離技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氣-液-液三相分離器在石油煉制、石油化工、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常普遍，在結(jié)構(gòu)上均離不開氣液分離部分和集液排料部分，集液排料部分一般通過擋板分隔成重質(zhì)液體收集室和輕質(zhì)液體收集室，各室的管口連接液位控制系統(tǒng)。物料進(jìn)入三相分離器后，首先進(jìn)行氣液分離，氣體排出，液體進(jìn)入集液排料部分，再利用液相間的密度差進(jìn)行沉降分離，密度較大的重質(zhì)液體沉降至重質(zhì)液體收集室的底部，其上是密度較小的輕質(zhì)液體，通過擋板溢流至輕質(zhì)液體收集室，通過檢測重質(zhì)/輕質(zhì)液體界面高度和輕質(zhì)液體的液位高度控制排料系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的開度，達(dá)到連續(xù)分離、液面穩(wěn)定控制的目的。隨著現(xiàn)代化工技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)上不同工況的氣-液-液三相分離均能找到合適的解決方案。然而，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行催化劑開發(fā)、探索新的工藝路線等研宄過程中，物料處理量小，特別是微反試驗(yàn)裝置中，要實(shí)現(xiàn)三相連續(xù)分離，如果應(yīng)用工業(yè)裝置三相分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，卻由于其內(nèi)腔容積大，要建立對液位計(jì)敏感的液位，需要較高的液位，導(dǎo)致系統(tǒng)積液量大，液相置換時(shí)間長達(dá)十幾個(gè)小時(shí)，甚至一兩天，對于實(shí)驗(yàn)裝置來說，不能及時(shí)采集到新鮮樣品，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不具有代表性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供了一種自動(dòng)化水平高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高的試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，解決了實(shí)驗(yàn)裝置不能及時(shí)采集到新鮮樣品的問題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，包括筒體，筒體與上端設(shè)于筒體內(nèi)的內(nèi)套管密封連接，內(nèi)套管的上部設(shè)有開口，內(nèi)套管的下部設(shè)有第一管口和第二管口，筒體的下部設(shè)有第三管口和第四管口，筒體的中間設(shè)有進(jìn)料口，筒體的上部設(shè)有氣相出口和第五管口。
[0005]優(yōu)選地，所述的筒體內(nèi)靠近氣相出口處設(shè)有除沫器。
[0006]優(yōu)選地，所述的筒體包括下筒體，下筒體的下端通過與下封板與內(nèi)套管密封連接，下筒體的上端通過大小頭管件與上筒體的下端連接，上筒體的上端通過上封頭與氣相出口連接。
[0007]優(yōu)選地，所述的第五管口設(shè)于上筒體上部，氣相出口設(shè)于上封頭的上端。
[0008]優(yōu)選地，所述的筒體內(nèi)壁上進(jìn)料口位置的下面設(shè)有擋板，擋板通過連接板與筒體內(nèi)壁連接。
[0009]優(yōu)選地，所述的擋板為弧形結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選地，所述的內(nèi)套管的下端通過下封頭管帽與第一管口、第二管口連接。
[0011]優(yōu)選地，所述的第二管口設(shè)于靠近下筒體下端的位置，第一管口設(shè)于下封頭管帽的下端。
[0012]優(yōu)選地，所述的內(nèi)套管上部的開口通過連接件與錐形管帽連接，內(nèi)套管上部的開口處設(shè)有缺口。
[0013]優(yōu)選地，所述的進(jìn)料口、第四管口、第五管口設(shè)于筒體的一側(cè)，筒體的另一側(cè)設(shè)有上支耳和下支耳。
[0014]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高，為中小型試驗(yàn)裝置，特別是微反試驗(yàn)裝置中液體量較少的工況，三相分離器連續(xù)排料且液位穩(wěn)定控制提供了一種實(shí)現(xiàn)方案。不僅實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置模擬工業(yè)連續(xù)控制的過程，提高了自動(dòng)化水平，而且排除了手動(dòng)取樣對系統(tǒng)的人為干擾，減少了實(shí)驗(yàn)不穩(wěn)定的因素，另外通過簡化還可以作為液液分離器使用，因而在石油煉制、石油化工、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的催化劑開發(fā)、新工藝路線的探索等科學(xué)研宄中具有極大的應(yīng)用價(jià)值。通過設(shè)計(jì)筒體與內(nèi)套管間的間隙，可以在滿足液液兩相分層的前提下做到存液量最小，甚至幾分鐘內(nèi)，使得實(shí)驗(yàn)采集的樣品新鮮，具有代表性。本發(fā)明對提高試驗(yàn)裝置的自動(dòng)化水平，模擬工業(yè)連續(xù)控制的過程，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少實(shí)驗(yàn)不穩(wěn)定的因素有著重要意義。
【附圖說明】
[0015]圖1為試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為簡化版氣-液-液三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0018]本發(fā)明為一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，如圖1所示，其包括筒體，筒體包括下筒體1-1，下筒體1-1的下端通過與下封板1-5與內(nèi)套管2-1密封連接，下筒體1-1的上端通過大小頭管件1-3與上筒體1-2的下端連接，上筒體1-2的上端通過上封頭1-4與氣相出口 6連接。筒體內(nèi)靠近氣相出口 6處有除沫器4，筒體內(nèi)壁上進(jìn)料口 5位置的下面安裝有擋板3-1，擋板3-1通過連接板3-2與筒體內(nèi)壁連接。筒體與上端套在筒體內(nèi)的內(nèi)套管2-1密封連接，內(nèi)套管2-1上部的開口通過連接件2-3與錐形管帽2-4連接。內(nèi)套管2-1的下端通過下封頭管帽2-5與第一管口 7、第二管口 8連接。第二管口 8安裝在靠近下筒體1-1下端的位置，第一管口 7安裝在下封頭管帽2-5的下端。筒體的下部有第三管口 9和第四管口 10，筒體的中間有進(jìn)料口 5，筒體的上部有氣相出口 6和第五管口 11。第五管口11安裝在上筒體1-2上部，氣相出口 6安裝在上封頭1-4的上端。進(jìn)料口 5、第四管口 10、第五管口 11安裝在筒體的一側(cè)，筒體的另一側(cè)安裝有上支耳12-1和下支耳12-2。本發(fā)明通過上支耳12-1、下支耳12-2固定。
[0019]本發(fā)明的殼體由下筒體1-1、上筒體1-2、上下筒體間的大小頭管件1-3、上封頭
1-4、下封板1-5和用于輕質(zhì)液相收集的內(nèi)套管2-1及其下封頭管帽2-5焊接組成，構(gòu)成設(shè)備的承壓部件。
[0020]上筒體1-2內(nèi)的擋板3-1為弧形結(jié)構(gòu)，擋板3-1的底部通過連接板3_2焊接到上筒體1-2上，擋板3-1與筒體間的縫隙限定物料的流動(dòng)方向，使得氣-液-液中的液液兩相沿筒壁方向沉降至液液分離段。為了防止氣體夾帶，提高分離效果，可以在上筒體1-2內(nèi)氣相出口 6下方設(shè)置除沫器4。上筒體1-2及擋板3-1和除沫器4構(gòu)成三相分離器的氣液分尚段。
[0021]液液兩相通過下筒體1-1和內(nèi)套管2-1間的間隙空間沉降分離，較重的液相沉降分層進(jìn)入間隙底部，較輕的液相通過內(nèi)套管2-1上端部背靠進(jìn)料口側(cè)的缺口 2-2溢流到內(nèi)套管2-1中，即較輕液相的存液管。為了避免分離段的液滴直接落入內(nèi)套管2-1中，在內(nèi)套管2-1上設(shè)置錐形管帽2-4，通過連接件2-3焊接固定。下筒體1-1、內(nèi)套管2-1及缺口
2-2、錐形管帽2-4構(gòu)成了三相分離器的液液分離段。
[0022]本發(fā)明上設(shè)置多個(gè)進(jìn)出料及液位/界位計(jì)口，由進(jìn)料口 5、氣相出口 6、第二管口 8、第三管口 9、液位/界位計(jì)安裝管口(即第一管口 7、第四管口 10、第五管口 11)組成。液液界面計(jì)通過第四管口 10、第五管口 11安裝，重相液體物料通過第三管口 9排出。輕相液位計(jì)可采用振蕩式或差壓式，如采用前者，通過第一管口 7安裝，輕相液體物料通過第二管口 8排出；如采用后者，通過第二管口 8、第五管口 11安裝，輕相液體物料通過第一管口 7排出。
[0023]如果三相分離過程中，氣相量小，可以簡化結(jié)構(gòu)，省去氣液分離段，將進(jìn)料口 5設(shè)置在液液分離段上，如圖2所示，該分離器也可作為液液分離器使用。
[0024]本發(fā)明為中小型試驗(yàn)裝置，特別是微反試驗(yàn)裝置中氣-液-液三相分離中較輕液相量小的工況，實(shí)現(xiàn)了兩液相液位穩(wěn)定控制、兩液相連續(xù)自動(dòng)排料。通過設(shè)計(jì)筒體與內(nèi)套管間的間隙，可以在滿足液液兩相分層的前提下做到存液量最小，甚至幾分鐘內(nèi)，使得實(shí)驗(yàn)采集的樣品新鮮，具有代表性。且其成本較低，約五千元左右，簡單經(jīng)濟(jì)的解決了實(shí)驗(yàn)裝置中目前遇到的難以解決的困難。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，包括筒體，筒體與上端設(shè)于筒體內(nèi)的內(nèi)套管(2-1)密封連接，內(nèi)套管(2-1)的上部設(shè)有開口，內(nèi)套管(2-1)的下部設(shè)有第一管口(7)和第二管口(8)，筒體的下部設(shè)有第三管口(9)和第四管口(10)，筒體的中間設(shè)有進(jìn)料口(5)，筒體的上部設(shè)有氣相出口(6)和第五管口(11)。2.如權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的筒體內(nèi)靠近氣相出口(6)處設(shè)有除沫器(4)。3.如權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的筒體包括下筒體(1-1)，下筒體(1-1)的下端通過與下封板(1-5)與內(nèi)套管(2-1)密封連接，下筒體(1-1)的上端通過大小頭管件(1-3)與上筒體(1-2)的下端連接，上筒體(1-2)的上端通過上封頭(1-4)與氣相出口(6)連接。4.如權(quán)利要求3所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的第五管口(11)設(shè)于上筒體(1-2)上部，氣相出口(6)設(shè)于上封頭(1-4)的上端。5.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的筒體內(nèi)壁上進(jìn)料口(5)位置的下面設(shè)有擋板(3-1)，擋板(3-1)通過連接板(3-2)與筒體內(nèi)壁連接。6.如權(quán)利要求5所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的擋板(3-1)為弧形結(jié)構(gòu)。7.如權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的內(nèi)套管(2-1)的下端通過下封頭管帽(2-5)與第一管口(7)、第二管口(8)連接。8.如權(quán)利要求7所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的第二管口(8)設(shè)于靠近下筒體(1-1)下端的位置，第一管口(7)設(shè)于下封頭管帽(2-5)的下端。9.如權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的內(nèi)套管(2-1)上部的開口通過連接件(2-3)與錐形管帽(2-4)連接，內(nèi)套管(2-1)上部的開口處設(shè)有缺口(2-2)。10.如權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，所述的進(jìn)料口(5)、第四管口(10)、第五管口(11)設(shè)于筒體的一側(cè)，筒體的另一側(cè)設(shè)有上支耳(12_1)和下支耳(12-2) ο
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種試驗(yàn)裝置用氣-液-液三相分離器，其特征在于，包括筒體，筒體與上端設(shè)于筒體內(nèi)的內(nèi)套管密封連接，內(nèi)套管的上部設(shè)有開口，內(nèi)套管的下部設(shè)有第一管口和第二管口，筒體的下部設(shè)有第三管口和第四管口，筒體的中間設(shè)有進(jìn)料口，筒體的上部設(shè)有氣相出口和第五管口。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高，不僅實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置模擬工業(yè)連續(xù)控制的過程，提高了自動(dòng)化水平，而且排除了手動(dòng)取樣對系統(tǒng)的人為干擾，減少了實(shí)驗(yàn)不穩(wěn)定的因素，另外通過簡化還可以作為液液分離器使用，因而在石油煉制、石油化工、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的催化劑開發(fā)、新工藝路線的探索等科學(xué)研究中具有極大的應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】B01D19/00, B01D17/025
【公開號(hào)】CN104906831
【申請?zhí)枴緾N201510340922
【發(fā)明人】程俊
【申請人】邁瑞爾實(shí)驗(yàn)設(shè)備（上海）有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月18日