CN207520811U - 一种二氧化碳提纯用的气液分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二氧化碳液化提纯用的气液分离器，解决了过多的液体会由于张力的作用将微孔过滤器上的微孔缩窄甚至堵塞的问题，其技术方案要点是一种二氧化碳提纯用的气液分离器，包括竖直放置的密封罐体，密封罐体上设置有进气管、排气管以及排液管，排气管内设置有微孔过滤器，进气管偏心开设在密封罐体的侧壁上用于吹出沿螺旋方向向下流动的主流体，进气管与排气管之间设置有第一气液分离装置，第一气液分离装置包括有沿轴向等间距设置在密封罐体内壁上的若干挡液板，挡液板倾斜设置且倾斜方向与主流体流向相对，在主流体通过微孔过滤器之前对主流体先进行气液分离，以降低通过微孔过滤器的主流体内液体的含量。

Description

一种二氧化碳提纯用的气液分离器

技术领域

本实用新型涉及气体提纯设备，特别涉及一种二氧化碳提纯用的气液分离器。

背景技术

二氧化碳是一种重要资源，不仅用途广泛且需求量日益增大，如制冷剂、食品添加剂、灭火剂、化工原料、油气开采、农业生产等。

现有的二氧化碳提纯技术是将压缩后的含有二氧化碳的气体送入预冷器，通过与冷媒进行热交换后达到此压力下的液化温度，再将液化后的气体送入蒸发冷凝器中，达到液化点后的气相二氧化碳继续吸收冷媒相变产生的冷量，使气体逐步达到露点被冷却成液相，此气液相混合物再被送入气液分离器进行气液相分离，分离得到的液相再进入精提纯器，通过闪蒸精馏将液相中夹带的气相再次液化，通过底部局部加热，将溶入液相中的少量不凝气体充分释放出来排出系统，以提高二氧化碳的收率和产品纯度。

市场用的气液分离器按分离原理来分大体分为两种，一种是利用组分质量不同对混合物进行分离，其主要原理是相同体积下气体的质量比液体质量小，包括有重力沉降、折流分离、离心力分离、填料分离等多种分离方法；另一种是利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离，其主要原理是液体分子聚集状态较比气体分子的聚集状态要密，所以气体粒子较比液体粒子要小些，包括有丝网分离、超滤分离等分离方法。

其中，超滤分离所采用的微孔过滤器上的微孔直径一般在50微米以下，而一般的液体微粒均大于50微米，也就是说大于它微孔直径的液体微粒均不能通过微孔过滤器，因此具有很高的分离效果。但是在长期使用的过程中，由于其分离微孔直径过小，导致二氧化碳混合物主流体在通过微孔过滤器时，过量的液体会由于张力的作用将微孔缩窄甚至堵塞，影响使用效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种二氧化碳提纯用的气液分离器，在主流体通过微孔过滤器之前对主流体先进行气液分离，以降低通过微孔过滤器的主流体内液体的含量，进而避免过多的液体附着在微孔过滤器上将微孔缩窄甚至堵塞。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种二氧化碳提纯用的气液分离器，包括竖直放置的密封罐体，所述密封罐体上设置有供主流体进入密封罐体的进气管、供分离后二氧化碳气体排出的排气管以及供分离后液体流出的排液管，所述进气管与排气管之间内设置有微孔过滤器，所述进气管偏心开设在密封罐体的侧壁上用于吹出沿螺旋方向向下流动的主流体，所述进气管与排气管之间设置有第一气液分离装置，所述第一气液分离装置包括有沿轴向等间距设置在密封罐体内壁上的若干挡液板，所述挡液板倾斜设置且倾斜方向与主流体流向相对。

通过采用上述技术方案，主流体从排气管进入密封罐体以螺旋方向向下经过第一气液分离装置，主流体内的液体与挡液板发生碰撞后失去动能沿着挡液板侧壁下流，挡液板相对主流体流向的倾斜设置能够减少挡液板所阻挡下的液体被主流体重新带走，进而减少了通过排气管内微孔过滤器时主流体的液体含量，避免过多的液体附着在微孔过滤器上将微孔缩窄甚至堵塞。

作为优选，所述挡液板端部转向连接有弯折板，所述弯折板与挡液板形成有用于收集液体的V形槽。

通过采用上述技术方案，通过弯折板的设计，使弯折板与挡液板之间形成相对封闭的V形槽，分离出的液体被V形槽挡住向下流走不会被主流体重新带走。

作为优选，所述第一气液分离装置与排气管之间设置有第二气液分离装置，所述第二气液分离装置包括有一折流板，所述折流板上开设有供若干缺口。

通过采用上述技术方案，从第一气液分离装置分离后的主流体向下流动进入第二气液分离装置并与折流板进行撞击，主流体内的液体与折流板撞击后失去动能从缺口处流出，从第一气液分离装置中分离的液体也与第二气液分离装置分离出的液体混合一并从缺口处流出，主流体则沿着折流板的上表面转向同样从缺口中流出。

作为优选，所述缺口位于V形槽下方且沿折流板周向等间距排布。

通过采用上述技术方案，通过缺口等间距排布的设计能够使主流体沿着折流板的缺口向下行走，各个缺口处流出的主流体流速相差不大能够较好地汇合，同时缺口位于V形槽的下方能够使从V形槽内向下流出的液体更好地通过缺口向下流出。

作为优选，所述折流板中部向上凸起形成一圆弧面。

通过采用上述技术方案，通过折流板中部上凸的设计能够对折流板分离后的液体进行引流，使液体能够更好地顺着折流板的表面流至缺口位置继续向下流出。

作为优选，所述密封罐体内壁等间距设置有用于支撑折流板的支撑环板，所述支撑环板上开设有与缺口连通的液流口。

通过采用上述技术方案，由于主流体直接作用在折流板的表面对折流板的冲击力较大，通过支撑环板的设计，支撑环板与密封罐体一体设置对折流板进行支撑，分离出的液体通过支撑环板上与缺口连通的液流口流出。

作为优选，所述第二气液分离装置与排气管之间设置有第三气液分离装置，所述第三气液分离装置包括有若干交错设置的第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板与密封罐体侧壁形成有供主流体经过的若干过口。

通过采用上述技术方案，通过若干交错设置的第一隔板和第二隔板以及供主流体通过的若干过口，能够将主流体多次进行转流，使得主流体内的液体与密封罐体侧壁不断碰撞失去动能后沿着密封罐体侧壁经过第一隔板和第二隔板下流，从折流板缺口处流出的液体也与第三气液分离装置分离出的液体一并汇合下流。

作为优选，所述第一隔板和第二隔板向下方倾斜设置。

通过采用上述技术方案，通过第一隔板和第二隔板向下的倾斜设置，能够使对分离后的液体进行导流，使分离后的液体能够更好地顺着第一隔板和第二隔板的倾斜面向下流出。

作为优选，所述密封罐体包括有底板，所述排气管设置在密封罐体的侧壁上且与密封罐体的底板之间留有距离。

通过采用上述技术方案，底板与排气管之间留有一定距离，使分离后的液体不会没过排气管将微孔过滤器堵塞。

作为优选，所述排液管开设在底板的中心位置，且底板的上表面为以排液管为中心的倒锥型面。

通过采用上述技术方案，通过底板上表面为锥形面的设计，能够使分离后的液体在倒锥形面的作用下往中心的排液管位置汇聚并从排液管中排出，进而了分离后液体排出的速度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过使主流体先后经过第一气液分离装置、第二气液分离装置和第三气液分离装置再通过微孔过滤器从排气管中排出，能够再微孔过滤器之前对二氧化碳气液混合物进行多次气液分离，降低主流体通过微孔过滤器时的液体含量使微孔过滤器不易发生微孔的缩窄或者损耗。

附图说明

图1为气液分离器的剖视图；

图2为第一气液分离装置的结构俯视图；

图3为折流板与支撑环板的结构爆炸图。

图中，1、密封罐体；11、进气管；12、排气管；121、微孔过滤器；13、排液管；14、底板；141、倒锥形面；15、支撑环板；151、液流口；2、第一气液分离装置；21、挡液板； 22、弯折板；23、V形槽；3、第二气液分离装置；31、折流板；311、缺口；4、第三气液分离装置；41、第一隔板；42、第二隔板；43、过口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，本实用新型提出了一种二氧化碳提纯用的气液分离器，包括竖直放置的且顶端为球形面的圆柱状密封罐体1，密封罐体1开设有供主流体进入的排气管12、供分离后二氧化碳气体排出的排气管12以及供分离后液体流出的排液管13。其中进气管11偏心开设在密封罐体1顶端球形面的侧壁上使二氧化碳气液混合物主流体在通过进气管11进入密封罐体1时以螺旋方式向下行走，排气管12开设在密封罐体1下端的侧壁且与密封罐体1的底板14之间留有一定的距离，排液管13开设在密封罐体1底板14的中央位置，底板14的上表面为以排液管13为中心的倒锥型面141。

密封罐体1在排气管12与排气管12之间自上而下依次设置有第一气液分离装置2、第二气液分离装置3、第三气液分离装置4以及设置在排气管12内设置有微孔过滤器121。

参照图2，第一气液分离装置2包括有沿轴向等间距设置在密封罐体1内壁上的若干挡液板21，挡液板21偏向轴心设置且倾斜方向与主流体流向相对，挡液板21端部转向连接有弯折板22，弯折板22与挡液板21形成有相对密封用于收集液体的V形槽23。

参照图1和图3，第二气液分离装置3包括有一折流板31以及与密封罐体1一体设置用于支撑折流板31的支撑环板15，折流板31中部向上凸起且边缘处沿周向等间距开设有若干缺口311，支撑环板15沿着周向上开设有与缺口311连通的液流口151。

第三气液分离装置4包括有若干交错设置的第一隔板41和第二隔板42，第一隔板41和第二隔板42均设置有三个且向下方倾斜设置。第一隔板41个地儿隔板与密封罐体1 侧壁之间形成有供主流体通过的过口43，其中最下方的过口43正对排气管12。

本实用新型使用原理：

主流体在通过偏心设置的进气管11进入密封罐体1内部，沿着密封罐体1顶端的球形面螺旋向下行走，随后主流体内的液体与挡液板21发生碰撞后失去动能沿着V形槽23的槽壁向下流。

初次分离主流体则继续向下行走，主流体内的液体又与折流板31撞击后失去动能并经由折流板31的上表面从缺口311处流出，从第一气液分离装置2中分离的液体也与第二气液分离装置3分离出的液体混合一并从缺口311处流出。

二次分离后主流体则沿着折流板31的倒锥形面141转向同样从缺口311中流出，再经过相互交错设置的第一隔板41和第二隔板42将主流体多次进行转流，使得主流体内的液体与密封罐体1侧壁不断碰撞失去动能后沿着密封罐体1侧壁经过第一隔板41和第二隔板42下流，从第一气液分离装置2和第二气液分离装置3分离出的液体也与第三气液分离装置4分离出的液体一并汇合下流。

三次分离后的主流体再经过微孔过滤器121从排气管12中排出，而分离后的液体在底板14倒圆锥状的上表面141的作用下排液管13位置汇聚并排出。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种二氧化碳提纯用的气液分离器，包括竖直放置的密封罐体(1)，所述密封罐体(1)上设置有供主流体进入密封罐体(1)的进气管(11)、供分离后二氧化碳气体排出的排气管(12)以及供分离后液体流出的排液管(13)，所述排气管(12)内设置有微孔过滤器(121)，其特征在于，所述进气管(11)偏心开设在密封罐体(1)的侧壁上用于吹出沿螺旋方向向下流动的主流体，所述进气管(11)与排气管(12)之间设置有第一气液分离装置(2)，所述第一气液分离装置(2)包括有沿轴向等间距设置在密封罐体(1)内壁上的若干挡液板(21)，所述挡液板(21)倾斜设置且倾斜方向与主流体流向相对。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述挡液板(21)端部转向连接有弯折板(22)，所述弯折板(22)与挡液板(21)形成有用于收集液体的V形槽(23)。

3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述第一气液分离装置(2)与排气管(12)之间设置有第二气液分离装置(3)，所述第二气液分离装置(3)包括有一折流板(31)，所述折流板(31)上开设有供若干缺口(311)。

4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述缺口(311)位于V形槽(23)下方且沿折流板(31)周向等间距排布。

5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述折流板(31)中部向上凸起形成一圆弧面。

6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述密封罐体(1)内壁等间距设置有用于支撑折流板(31)的支撑环板(15)，所述支撑环板(15)上开设有与缺口(311)连通的液流口(151)。

7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述第二气液分离装置(3)与排气管(12)之间设置有第三气液分离装置(4)，所述第三气液分离装置(4)包括有若干交错设置的第一隔板(41)和第二隔板(42)，所述第一隔板(41)和第二隔板(42)与密封罐体(1)侧壁形成有供主流体经过的若干过口(43)。

8.根据权利要求7所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述第一隔板(41)和第二隔板(42)向下方倾斜设置。

9.根据权利要求1所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述密封罐体(1)包括有底板(14)，所述排气管(12)设置在密封罐体(1)的侧壁上且与密封罐体(1)的底板(14)之间留有距离。

10.根据权利要求9所述的一种二氧化碳提纯用的气液分离器，其特征在于，所述排液管(13)开设在底板(14)的中心位置，且底板(14)的上表面为以排液管(13)为中心的倒锥型面(141)。