CN111921320B - 一种气液分离器及酸气捕雾器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机械领域，具体而言，涉及一种气液分离器及酸气捕雾器。气液分离器包括：壳体，所述壳体设置有内腔、均与所述内腔连通的入口与出口；捕雾层，所述捕雾层设置于所述壳体内并将所述内腔分隔为上游腔和下游腔；所述上游腔与所述入口连通，所述下游腔与所述出口连通；挡板，所述挡板位于所述上游腔；所述挡板部分连接于所述壳体，以使所述挡板连接于所述壳体的同时还与所述壳体之间形成有通道；以及汇流件，所述汇流件位于所述上游腔，且所述汇流件一端与所述捕雾层位于所述上游腔的一面抵接。气液分离器通过挡板、汇流件以及捕雾层的配合可以增加气液分离的效率。

Description

一种气液分离器及酸气捕雾器

技术领域

本申请涉及机械领域，具体而言，涉及一种气液分离器及酸气捕雾器。

背景技术

在真空碳酸钾脱硫系统中，脱硫液在脱硫塔中与焦炉煤气接触，吸收煤气中的H₂S、HCN等酸性气体，然后经过再生塔加热；在真空泵的作用下由再生塔顶部出来经冷凝冷却及气液分离，最后由真空泵加压送往制酸系统。由于脱硫液在洗涤焦炉煤气的过程中，会吸收煤气中的油类杂质，经过再生塔的加热解析富集在酸气中，油类杂质和酸气经过真空泵的加压后会在管道中发生反应生成有机盐类杂质，造成管道堵塞，使酸气输送阻力增大，影响真空泵的运行及脱硫的解析。

基于此，本申请提供一种气液分离器，用于分离气相与液相。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种气液分离器及酸气捕雾器。其旨在改善气液分离的分离效率。

本申请第一方面提供一种气液分离器，气液分离器包括：

壳体，所述壳体设置有内腔、均与所述内腔连通的入口与出口；

捕雾层，所述捕雾层设置于所述壳体内并将所述内腔分隔为上游腔和下游腔；所述上游腔与所述入口连通，所述下游腔与所述出口连通；

挡板，所述挡板位于所述上游腔；所述挡板部分连接于所述壳体，以使所述挡板连接于所述壳体的同时还与所述壳体之间形成有通道；以及

汇流件，所述汇流件位于所述上游腔，且所述汇流件一端与所述捕雾层位于所述上游腔的一面连接。

在本申请第一方面的一些实施例中，挡板与所述壳体连接的位置位于所述入口的边缘。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述挡板为立体螺旋结构。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述挡板的螺旋面沿所述入口指向所述捕雾层中心的方向螺旋延伸。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述汇流件为管状，所述汇流件的表面设置有多个贯穿所述汇流件的通孔，多个所述通孔沿所述汇流件的长度方向间隔布置。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述捕雾层包括重叠设置的第一网层和第二网层，所述第二网层的孔径小于所述第一网层的孔径，所述第一网层面向所述上游腔设置。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述捕雾层还包括第三网层，所述第三网层设置于所述第二网层远离所述第一网层的一侧；所述第一网层、所述第二网层的硬度均大于所述第二网层。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一网层的材料为不锈钢；所述第二网层的材料为聚四氟乙烯。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述壳体还设置有排液口，所述排液口与所述上游腔连通。

本申请第二方面提供一种酸气捕雾器，酸气捕雾器包括入口管、出口管以及第一方面所述的气液分离器；

所述入口管与所述入口连通，所述出口管与所述出口连通。

本申请实施例提供的气液分离器及酸气捕雾器的至少具有以下有益效果：

气液混合物经过入口进入上游腔后，粒径较大的液滴附着于挡板上，然后经过捕雾层进一步气液分离，气体进入下游腔。液体留在捕雾层以及上游腔，汇流件的一端与捕雾层连接，捕雾层上的液滴汇聚于汇流件然后滴落至上游腔底部；使捕雾层上不断形成新的附着点用于捕捉液滴。气液分离器通过挡板、汇流件以及捕雾层的配合可以增加气液分离的效率。

对于挡板具有螺旋面的实施例而言，螺旋面具有较大的面积，可以增加挡板与气液混合物的接触面积；螺旋面具有较好的导向作用，气液混合物接触螺旋面后，沿其表面旋流，具有一定的离心作用，可以使液滴与气体分离。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的气液分离器的结构示意图。

图2示出了本申请实施例提供的气液分离器的内部结构示意图。

图3示出了本申请实施例提供的捕雾层的结构示意图。

图4示出了本申请实施例提供的捕雾层的局部示意图。

图5示出了本申请实施例提供的挡板的结构示意图。

图6示出了本申请实施例提供的汇流件的结构示意图。

图标：100-气液分离器；110-壳体；111-入口；112-出口；113-上游腔；114-下游腔；115-清洗口；116-人孔；117-排液口；120-捕雾层；121-第一网层；122-第二网层；123-第三网层；130-挡板；140-汇流件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

图1示出了本申请实施例提供的气液分离器100的结构示意图，图2示出了本申请实施例提供的气液分离器100的内部结构示意图，请一并参阅图1与图2，本实施例提供了一种气液分离器100，其可以用于分离气液混合物，例如可以用于真空碳酸钾脱硫系统中分离酸性气体以及油类液滴。可以理解的是，本申请不对气液分离器100的用途进行限定，例如，在本申请的其他实施例中，气液分离器100可以用于分离水与空气；或者空气与油相混合物等等。

在本申请中，气液分离器100包括壳体110、捕雾层120、挡板130以及汇流件140。

壳体110内具有内腔，捕雾层120、挡板130、汇流件140均设置于壳体110的内腔内。壳体110设置有入口111以及出口112，入口111以及出口112均与内腔连通。气液混合物通过入口111进入内腔，在捕雾层120、挡板130、汇流件140的作用下，气液混合物中的液体与气体分离，几乎不含有液体的气体从出口112中排出。

进一步地，捕雾层120与壳体110连接，捕雾层120将内腔分隔为两个腔体，两个腔体相互独立，分别为上游腔113以及下游腔114。

上游腔113与入口111连通，下游腔114与出口112连通，气液混合物通过入口111进入上游腔113，气液分离后，气体进入下游腔114然后经过出口112排出。

捕雾层120内可以供气体通过，将液体阻拦捕捉使其停留在捕雾层120内部或者上游腔113内。

挡板130与壳体110连接，挡板130位于上游腔113内，挡板130未封闭上游腔113，挡板130仅有部分与壳体的110连接，挡板130未与壳体110连接的部分与壳体110之间具有通道。在本实施例中，挡板130的一端与壳体110连接，挡板130远离壳体110的一端与壳体110之间具有缝隙，挡板130的两侧与壳体110之间也具有缝隙，以使挡板130与壳体110之间形成可以供气液混合物通过的流道。

汇流件140位于上游腔113，汇流件140的一端与捕雾层120位于上游腔113的一面抵接，汇流件140具有引流作用，可以使捕雾层120收集的液体快速离开捕雾层120汇聚于汇流件140以增加捕雾层120的气液分离效率。

图3示出了本申请实施例提供的捕雾层120的结构示意图，图4示出了本申请实施例提供的捕雾层120的局部示意图。

请一并参阅图3与图4，在本实施例中，捕雾层120包括三个网层，分别为第一网层121、第二网层122以及第三网层123，第一网层121、第二网层122以及第三网层123依次叠层设置。

图4示出了三个网层未进行安装之前的示意图，请参阅图4，在本实施例中，第一网层121、第三网层123的材料均为不锈钢，第二网层122的材料为聚四氟乙烯。

第一网层121与第三网层123的目数大约为400目，第二网层122的目数大约为800目，第一网层121与第三网层123对液滴初步捕捉，将液滴粒径较大的液体与气体进行分离，第二网层122对液滴进一步捕捉，提高分离效率。第一网层121与第三网层123为不锈钢。其硬度大于第二网层122，能够提高捕雾层120的强度，避免产生形变。聚四氟乙烯和不锈钢的网层具有较好的抗酸性腐蚀的作用。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，第一网层121、第二网层122以及第三网层123的孔径大小也可以设置为其他，例如，第一网层121与第三网层123可以为400-500目，第二网层122可以为700-900目等。相应地，在其他实施例中，捕雾层120也可以仅包括两个网层，第一网层121和第二网层122，或者，捕雾层120也可以包括三层、四层或者更多层的网层。各个网层的材料也可以为其他材料，不仅限于不锈钢和聚四氟乙烯。例如可以为其他硬质材料或者塑料等等。

请再次参阅图3，在本实施例中，捕雾层120呈圆形，捕雾层120内部设置有十字形支架，十字形支架的交点贯穿圆形的圆心。在其他实施例中，捕雾层120也可以设置为其他形状的支架，不仅限于十字形支架。支架的设置有利于提高捕雾层120的强度，且支架也有利于汇集捕雾层120内的液体，然后通过汇流件140汇流收集，有利于增加捕雾层120的气液分离效率。可以理解的是，在其他实施例中也可以不设置支架。

在一些实施例中，壳体110设置有清洗口115，清洗口115与捕雾层120对应，使清洗口115的清洗液可以冲洗捕雾层120，当捕雾层120上附着较高浓度的酸或者气体通过捕雾层120的阻力增大时，通过清洗口115加入清洗液进行清洗，可以避免拆卸捕雾层120造成维修成本增加。

进一步地，壳体110设置有人孔116，人孔116用于进行检修。

在本实施例中，壳体110还设置有排液口117，排液口117与上游腔113连通。例如，在本实施例中，排液口117与上游腔113的底部连通。使上游腔113内的液体在重力作用下流至排液口117。

图5示出了本申请实施例提供的挡板130的结构示意图，请参阅图5，挡板130与壳体110连接，挡板130位于上游腔113内，挡板130未完全封闭上游腔113，挡板130未与壳体110连接的一端与壳体110之间具有可供气液混合物通过的流道。

挡板130可以与位于上游腔113内的气液混合物接触从而使液体附着于挡板130进行初步分离。

在本实施例中，挡板130与壳体110连接的位置位于入口111的边缘，即从入口111进入上游腔113内的气液混合物会很快与挡板130接触进行分离。进一步地，挡板130与壳体110连接的位置位于入口111的上边缘。挡板130位于入口111的上边缘，气液混合物进入上游腔113内后会向上流动从而与挡板130接触。

此外，挡板130还具有导向的作用，使从入口111进入的气液混合物顺着挡板130的表面向挡板130的自由端流动。

进一步地，在本申请的实施例中，挡板130为立体螺旋结构，立体螺旋结构具有螺旋面，挡板130的螺旋面具有较好的导向作用以使气液混合物沿挡板130的表面流动；气液混合物接触螺旋面后，沿其表面旋流，具有一定的离心作用，可以使较大的液滴与气体分离。此外，螺旋面具有较大的面积，可以增加挡板130与气液混合物的接触面积。

在本实施例中，挡板130向指向捕雾层120中心的方向延伸，挡板130与入口111的进气方向的夹角大致为40-60°，例如可以为40°、45°、50°等等。挡板130将气液混合物导向至捕雾层120中心，以使气液混合物能快速流动至捕雾层120。此外，挡板130具有倾角，当气液分离器100按照图1所示的方位安装时，挡板130上捕捉的液体可以沿挡板130的表面流至上游腔113的底部。

需要说明的是，在本申请的实施例中，挡板130与壳体110连接的位置可以不仅限于入口111的边缘，例如可以与入口111具有一定的位置，而且也不仅限于入口111的上方，气液混合物进入上游腔113后会充斥整个上游腔113，挡板130设置于其他位置也可以使气液混合物与其接触，液滴附着于挡板130的表面。

挡板130的延伸方向也不仅限于指向捕雾层120的中心，挡板130的延伸方向指向捕雾层120的中心可以使气液混合物快速与捕雾层120接触。对于挡板130的延伸方向未指向于捕雾层120中心的实施例而言，气液混合物与挡板130接触后也会向上流动与捕雾层120接触进一步实现气液分离的目的。

进一步地，挡板130的形状和结构也不仅限于图5所示的形状，例如，挡板130的表面可以不为螺旋面，例如可以为平面、曲面等。

图6示出了本申请实施例提供的汇流件140的结构示意图，请参阅图6，汇流件140的一端与捕雾层120位于上游腔113的表面连接，汇流件140的另一端为自由端，整个汇流件140均位于上游腔113内。

汇流件140具有汇流的作用，使捕雾层120上捕捉的液滴汇聚于汇流件140然后流入上游腔113的底部。汇流件140不断汇聚捕雾层120的液滴，使捕雾层120不断有附着液滴的附着点。避免捕雾层120饱和后降低捕捉的效果。

在本实施例中，汇流件140为管状结构，汇流件140设置有多个贯穿汇流件140的通孔，多个通孔沿汇流件140的长度方向间隔布置。例如，在本实施例中，汇流件140设置有多个直径3mm的通孔，该通孔供气液混合物流过可以捕捉气流中夹带的液滴。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，汇流件140可以为其他形状，例如薄片状，或者，为了降低汇流件140的重量，将其设置为中空的管体等。相应地，在一些实施例中，汇流件140也可以不设置通孔。

进一步地，汇流件140的数量可以为一个、两个或者更多个。多个汇流件140间隔设置。

在本实施例中，汇流件140与挡板130间隔设置，汇流件140与挡板130未直接连接。可以理解的是，在本申请的其他实施例中，汇流件140与挡板130可以有接触。

在本实施例中，气液分离器100可以根据需求配置相应的阀门、进出口阀门、压力测试仪、液位计等。

本申请实施例提供的气液分离器100的主要优点在于：

气液混合物经过入口111进入上游腔113后，粒径较大的液滴附着于挡板130上，然后经过捕雾层120进一步气液分离，气体进入下游腔114。液体留在捕雾层120以及上游腔113，汇流件140的一端与捕雾层120连接，捕雾层120上的液滴汇聚于汇流件140然后滴落至上游腔113底部；使捕雾层120上不断形成新的附着点用于捕捉液滴。

气液分离器100通过挡板130、汇流件140以及捕雾层120的配合可以增加气液分离的效率。

进一步地，对于挡板130为立体螺旋结构的实施例而言，挡板130具有螺旋面，挡板130的螺旋面具有较好的导向作用以使气液混合物沿挡板130的表面流动；螺旋面具有较大的面积，可以增加挡板130与气液混合物的接触面积；气液混合物接触螺旋面后，沿其表面旋流，具有一定的离心作用，可以使较大的液滴与气体分离。

本申请还提供一种酸气捕雾器，酸气捕雾器包括入口管、出口管以及第一方面所述的气液分离器100；入口管与入口111连通，所述出口管与出口112连通。

进一步地，在一些实施例中，出口管与入口管上均配置有阀门。

可以理解的是，酸气捕雾器具有上述气液分离器100的所有优点。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种气液分离器，其特征在于，所述气液分离器包括：

壳体，所述壳体设置有内腔、均与所述内腔连通的入口与出口；

捕雾层，所述捕雾层设置于所述壳体内并将所述内腔分隔为上游腔和下游腔；所述上游腔与所述入口连通，所述下游腔与所述出口连通；

挡板，所述挡板位于所述上游腔；所述挡板部分连接于所述壳体，以使所述挡板连接于所述壳体的同时还与所述壳体之间形成有通道；以及

汇流件，所述汇流件位于所述上游腔，且所述汇流件一端与所述捕雾层位于所述上游腔的一面连接；所述挡板为立体螺旋结构；

所述捕雾层包括重叠设置的第一网层和第二网层，所述第二网层的孔径小于所述第一网层的孔径，所述第一网层面向所述上游腔设置；所述捕雾层还包括第三网层，所述第三网层设置于所述第二网层远离所述第一网层的一侧；所述第一网层、所述第三网层的硬度均大于所述第二网层。

2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述挡板与所述壳体连接的位置位于所述入口的边缘。

3.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述挡板的螺旋面沿所述入口指向所述捕雾层中心的方向螺旋延伸。

4.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述汇流件为管状，所述汇流件的表面设置有多个贯穿所述汇流件的通孔，多个所述通孔沿所述汇流件的长度方向间隔布置。

5.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述第一网层的材料为不锈钢；所述第二网层的材料为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1-4任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述壳体还设置有排液口，所述排液口与所述上游腔连通。

7.一种酸气捕雾器，其特征在于，所述酸气捕雾器包括入口管、出口管以及权利要求1-6任一项所述的气液分离器；

所述入口管与所述入口连通，所述出口管与所述出口连通。

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