Сепаратор Советский патент 1982 года по МПК B01D45/00 

(54) СЕПАРАТОР

Изобретение относится к аппаратурному оформлению сепараторов с сетчатыми отбойниками и предназначено для использования в химической, нефтехимической и других отраслях народного хозяйства.

Известен сепаратор с сетчатым отбойни- 5 ком, который имеет корпус с патрубком ввода газожидкостной смеси и патрубками выхода газовой фазы и отделившейся в аппарате жидкой фазы.

Жидкая фаза, вводимая вместе с газо- ,о вым потоком, находится частично в виде капель, а частично в виде пленки, прилегающей к внутренней поверхности патрубка ввода смеси 1.

Для устойчивой и экономичной работы сепаратора необходимо равномерно распре- 15 делить газожидкостной поток по всей поверхности сетчатого отбойника, а содержание в нем жидкой фазы в каждом конкретном случае должно быть строго ограничено и определяется соответствующим расчетом или экспериментальными данными, так как при повыщенном содержании ее происходит вторичный унос жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор, имеющий горизонтальный корпус, в верхней части которого вдоль оси установлен сетчатый отбойник, а в нижней части вдоль оси расположена распределительная труба с отверстиями.

В известном сепараторе с целью обеспечения равномерного распределения газожидкостной смеси по длине аппарата в распределительной трубе, которая является продолжением патрубка ввода смеси, выполнены отверстия, общее сечение которых менее сечения самой трубы.

Это создает дополнительное сопротивление потоку, достаточное для обеспечения довольно равномерного распределения его по всем отверстиям в трубе 2.

Однако уменьшение сечения отверстий вызывает соответствующее увеличение скорости струй газового потока. В результате жидкость, находящаяся в газовом потоке, приобретает скорость, значительно превышающую скорость питания основной массы капель. Поэтому на сетчатый отбойник практически попадает вся имеющаяся в газожидкостном потоке жидкость, в том числе и находившаяся ранее в виде пленки. При колебаниях нагрузки, что бывает практически во всех технологических процессах, происходит унос части жидкости через сетчатый отбойник, т. е. понижается степень сепарации и эффективность работы сепаратора. Целью изобретения является повышение степени сепарации, экономичности и производительности сепаратора. Указанная цель достигается тем, что сепаратор, имеющ.ий горизонтальный корпус, расположенный вдоль оси корпуса, сетчатый отбойник, патрубок ввода смеси и распределительную трубу с отверстиями, снабжен ловущкой пленочной жидкости, расположенной на патрубке ввода смеси, а отверстия на распределительной трубе выполнены в верхней ее части, при этом распределительная труба снабжена внутренней трубой с отверстиями в нижней ее части, а площадь сечеиия отверстий наружной и впутренней труб соответственно больше и меньще поперечных сечений наружной и внутренней трубы соответственно. На фиг. 1 изображен сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение распределительной трубы и ловушки пленочной жидкости. Сепаратор состоит из корпуса 1 с расгюложенными вдоль его оси сетчатым отбойником 2 и распределительной трубой, являющейся продолжением патрубка 3 ввода смеси. На патрубке ввода смеси встроена ловушка пленочной жидкости, состоящая из натрубка 4, установленная напротив прорези 5. Распределительная труба состоит из внутренней трубы 6 с отверстиями 7, наружной трубы 8 с отверстиями 9 и сливного патрубка 10. Между трубами установлено сплошное кольцо 11. Сепаратор работает следующим образом. Газожидкостная с.месь поступает внутрь корпуса 1 через патрубок 3 ввода, причем по стенкам нижней части патрубка движется пленочная жидкость. Достигая прорези 5, пленка жидкости попадает в патрубок 4 и по нему отводится в нижнюю часть аппарата, где скапливается отделенная от газового потока жидкость. Далее газожидкостной поток, освобожденный от пленочной жидкости, попадает во внутреннюю трубу 6 с отверстиями 7, выполненными во всей длине преимущественно в нижней ее части. Равномерно распределенный газожидкостной поток с больщой скоростью вы.ходит из отверстий 7 в наружную трубу 8 с отверстиями 9. В зазоре между трубами скорость газовых струй гасится, происходит дополнительное выравнивание потока по длине апп шата. Отверстия 9 выполняются преимущественно в верхней части трубы. Капли жидкости при выходе с потоком газа из отверстий 9 имеют скорость ниже первоначальной и часть их, не достигая сетчатого отбойника, падает в НИЖНЮЮ часть аппарата, где скапливается вся жидкая фаза, отделенная в сепараторе. Сконденсировавщаяся между трубами за счет резкого изменения направления и скорости газа жидкость выводится из наружной трубы через сливной патрубок 10. Чтобы газовый поток не попадал в наружную трубу, минуя трубу внутреннюю, между ними поставлено сплощное кольцо 11. Ловушка предназначена для отделения пленочной жидкости от газового потока до распределения его по поверхности сетчатого отбойника. Этим достигается уменьщение нагрузки по жидкости на сетчатый отбойник и увеличение степени сепарации. Выполнение распределительной трубы из двух труб, установленных одна в другую (труба в трубе), обеспечивает равномерное распределение газа по отверстиям во внутренней трубе за счет дополнительно создаваемого сопротивления при истечении потока через отверстия с малым сечением, а также гашение скорости газовых струй в зоне между трубами и дополнительное выравнивание 1азового потока. За счет снижения скорости струй при выходе из наружной трубы, часть капель жидкости не достигает сетчатого отбойника. Уменьшение нагрузки по жидкой фазе на сетчатый отбойник увеличивает степень сепарации (отношение отделившейся жидкости к общему ее содержанию в потоке), уменьшает энергозатраты за счет снижения гидравлического сопротивления отбойника и распределительной трубы, так как газожидкостной поток предварительно освобожден от значительной части жидкой фазы. Изобретение позволяет увеличить производительность сепаратора по газожидкостной смеси на 5-10% без увеличения габаритных размеров аппарата. Формула изобретения Сепаратор, имеющий горизонтальный корпус, расположенный вдоль его оси сетчатый отбойник, патрубок ввода смеси и распределительную трубу с отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сепарации, производительности и экономичности, он снабжен ловущкой пленочной жидкости, расположенной на патрубке ввода смеси, а отверстия на распределительной трубе выполнены в верхней ее части, при этом распределительная труба снабжена внутренней трубой с отверстиями в нижней части, а площадь сечения отверстий наружной и внутренней труб соответственно больще и меньше поперечных сечений наружной и внутренней труб. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М., «Хи.мия, 1971, с. 206-120. 2.Технический проект сепаратора метанола 203.442.000 ТП С.Ф. НИИХИМ.ААШ.