Газожидкостной сепаратор Советский патент 1983 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для разделения газожидкостной смес-и в условиях невесомости. Известен газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с коллектором подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установленншли на их входах в стенке корпуса соответственно гидрофильной и гидрофобной тонкопористыми перегородками. Гидрофильная и гид рофобная пористые перегородк11 установлены последовательно. Газ, отделенный от жидкости с помощью вертикальной гидрофильной перегородки, за тем удаляется через коллектор, на входе, в который, установлена гидро фобная пористая перегородка Cl Недостатками известного газожидкостного сепаратора являются значительная сложность конструкции и недостаточная производительность.При ( движении газожидкостного потока вдоль вертикальной гидрофильной пористой перегородки жидкост;ь проходит сквозь нее, а газ постепенно накапливается на перегородке и блокирует значитель ную долю ее поверхности. Этот процесс усиливается по мере отвода жидкости и снижает производительность. Кроме того,.известный сепаратор пред назначен для использования только в условиях обычной гравитации, так как удаление газовых пузырьков, накапливающихся на гидрофильной вертикальной .пористой перегородке и особенно на ее верхней части, проходит за счет всплывания их в жидкости под действием подъемной силы, обусловленной разностью плотностей жидкости и газа и наличием силы . Наиболее -близким к изобретению яв ляется газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с коллектором подв.ода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установленными на их входах соответственно лио фильной и лиофобной тонкопористыми перегородками. Таких перегородок три они размещены последовательно на одной из стенок корпуса и установлены так, что две одинаковые из них находятся по обеим сторонам третьей.Другая стенка корпуса выполнена непроницаемой и расположена параллельно первой. При движении газожидкостной смеси вдоль стенки с размещенными на ней последовательно лиофильной и лио фобной пористыми перегородками проис ходит последовательный отвод жидкости и газа сквозь соответствуюТцие прЬ ницаемые для них перегородки и удале ние их по коллекторам С2 J. Недостатки известного газожидкост ного сепаратора - значительная масса сложность конструкции и низкая,произ водительность . При движении газожидкостного потока последовательно вдоль лиофильной и лиофобной пористых перегородок не проходящая через эти перегородки фаза смеси непрерывно накапливается на этих перегородках и существенно блокирует их поверхность. Этот процесс усиливается по мере отвода одной из фаз и вызываемого этим увеличения содержания в потоке другой фазы и снижения продольной скорости потока, сносящего агрегаты не проходящей через эту перегородку фазы с ее поверхности за счет динамического воздействия. Кроме того, в условиях невесомости практически полностью блокируется последняя по потоку пористая перегородка не. проходящей через нее фазой. Эта фаза постепенно накапливается в тупиковом, конце корпуса и перекрывает путь другой фазе, для которой последняя пористая перегородка проницаема.. Цель изобретения - снижение мае- . сы и упрощение конструкции, повышение производительности, например, в условиях невесомости. Указанная цель достигается тем, что газожидкостной сепаратор, содержащий корпус с коллектором подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газас установленными на их входах соответственно лио фильной и лиофобной тонкопористыми перегородками, снабжен перфорированный W-образный в плане опорной решеткой, лиофильная перегородка размещена на выемках внешних ветвях решетки., а лиофобная - на внутренних ветвях решетки. Предложенная, конструкция позволяет предельно снизить массу, упростить конструкцию и повысить производительность газожидкостного с.епаратора, например, в условиях невесомости. Перфорированная решетка является несущей конструкцией для пористых перегородок, .и выдерживает создаваемыйперепад давления. Это дает возможность предельно уменьшить тол- щину пористых перегородок, а следовательно, снизить их массу и гидравлическое сопротивление и тем самым повысить производительность. Перфорированная решетка с размещенными на ней друг против друга лиофильной и лиофобной перегородками образует сходящийся канал для газожидкостной смеси, одна из стенок которого проницаема только для жидкости, другая - только для газа.При движении газожидкостной смеси вдоль такого канала происходит непрерывный одновременный.отвод обеих фаз через соответствующие проницаемые ля них перегородки. Накапливающиеся на непроницаемых для них пористых перегородках дисперсные агрегаты фаз (капли жидкости на лиофобной перегородке и пузырьки газа на-лиофильной) постепенно увеличиваются в размерах за счет слияния, отрываются от .этой перегородки за счёт динамического воздействия потока и сносятся им вдоль перегородки в уго при вершине канала. Как только эти дисперсные агрегаты каждой фазы дос тигают сечения канала, где их разме равен локальной ширине сходящегося канала, эти агрегаты касаются повер ности проницаемой для них пористой перегородки, растекаются по ней и проходят сквозь нее. Поэтому в данном сепараторе отсутствует накопление и блокирование пористой перегородки в конце канала фазой, не проходящей через эту перегородку. Производительность единицы поверхности пористой перегородки возрастает вследствие уменьшения блокирующего эффекта не проходящей через нее фазой при улучшении условий ее удаления за счет непрерывного от вода через противоположную проницае мую для ЭТОЙ фазы перегородку. Кроме того, выполнение проницаемыми обеих стенок канала при прочих равных условиях удваивает производительность . . Тонкопористая лиофобная перегоро ка может быть изготовлена из пористых фторопласта, полихлорвинила,пол этилена, фторопластовых тканей или тканей, обработанных лиофобными сос тавами. Наиболее подходящим материалом для лиофильной пористой перего родки является мелкоячеистая металлическая сетка, которая для. уменьше ния среднего размера отверстий может быть сложена в несколько слоев, опрессована и спечена. На чертеже изображен схематически газожидкостной сепаратор. Газожидкостной сепаратор содержит корпус 1,коллектор 2 подвода га зожидкостной смеси, коллектор 3 отвода жидкости и коллектор 4 отвода газа. Коллекторы 3 и 4 отделены от подводящего коллектора 2 перфорированной решеткой 5и-образной в плане. На решетке 5 размещены друг против друга лиофильная 6 и лиофобная 7 тонкопористые перегородки. Газожидкостной сепаратор может иметь цилиндрическую (чертеж) и плоскую форму. Газожидкостной сепаратор работает следующим образом. Газожидкостная смесь подается под давлением по подводящему коллектору 2. При движении смеси между ветвями решетки 5, на которых размещены друг против друга лиофильная 6 и лиофобная 7 тонкопористые перегородки, происходит непрерывный отвод жидкости через лиофильную пористую перегородку 6 в коллектор 3 и газа сквозь лиофобную пористую перегородку 7 в коллектор 4. Накапливающиеся на непроницаемых для них пористых перегородках дисперсные агрегаты фаз (капли жидкости на лиофобной перегородке 7 и пузырьки газа на лиофильной перегородке 6) увеличиваются в размерах, открываются за счет динамического воздействия и сносятся вдоль перегородки в угол сходящегося канала, образованного лиофильной 6 и лиофобной 7 пористыми пере городками. Как только эти дисперсные агрегаты каждой фазы достигаютсечения канала, где их размер равен ширине канала, эти агрегаты касают.ся поверхности проницаемых для них пористых перегородок, растекаются по ним и проходят сквозь них. Предлагаемый газожидкостной сепаратор отличается предельной простотой и легкостью конструкции. Использование предлагаемого газожидкостного сепаратора обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: предельное упрощение и снижение массы конструкции; повышение производительности и полноты разделения газожидкостиой смеси, например, в условиях невесомости.

ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СЕПАРАТОР, содержащий корпус с коллектором подвода газожидкостной смеси и коллекторы отвода жидкости и газа с установленными на .их входах соответственно лиофильной и лиофобной тонкопористшгли перегородками, .отличающийся тем, что, с целью снижения массы и упрощения конструкции, повышения производительности, например, в условиях.невесомости, он снабжен перфорированной W-образной в плане опорной решеткой, лио фильная перегородка размещена на внешних ветвях решетки, а лиофоб-ная - на внутренних ветвях решетки. 4 СО СО