[发明专利]集成旋流分离装置

说明书

本申请根据35U.S.C§365要求于2012年11月16日向美利坚合众国提交的国际专利申请序列号PCT/US12/65478的优先权，本文以该申请案的内容为基础，该申请案的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本说明书总地涉及旋流分离装置，更具体地涉及用于使高密度流体组分与低密度流体组分分离的旋流分离装置。

背景技术

隔膜分离装置将流体流分为渗余液部分和渗透液部分。随着隔膜分离装置的不断增加使用，隔膜分离装置将流体流渗透液部分与渗余液部分分离的速率可能会降低。例如，在共同待决美国专利申请13/686208中，公开了—种使用混合汽液进料的改进型隔膜分离方法，由此，将汽油进料的最高沸腾液体馏分从饱和蒸汽进料中分离至渗透蒸发膜，从而延长该隔膜的有效寿命。在该示例中，混合汽液进料的高密度液体馏分与该进料的低密度蒸汽馏分分离。

由于流体进料流中的高密度液体部分容易使隔膜分离装置“老化”，从而降低隔膜分离装置进行分离的效果，所以，在将余下的低密度蒸汽流体流引入隔膜分离装置之前减少流体流中高密度流体部分的量可延长隔膜分离装置的有效寿命。

因而，这就需要用于在高密度流体组分进入隔膜分离装置之前将高密度流体组分从低密度流体组分中分离的方法和装置。

发明内容

根据各实施例，一种用于将流体流分为高密度组分和低密度组分的旋流分离装置包括：外壳，其具有外圆柱形部和从所述外圆柱形部延伸出的外圆锥形部；内壳，其具有内圆柱形部和从所述内圆柱形部延伸出的内圆锥形部。所述内壳相对于所述外壳定位成形成循环腔。所述旋流分离装置还包括联接至所述外壳的流体进口，其中，所述流体进口定位成沿着大体上与所述外壳和所述内壳的圆柱形部相切的方向向所述循环腔注入流体流。所述旋流分离装置还包括低密度出口，所述低密度出口联接至所述外圆锥形部或所述内圆锥形部中的至少一个，其中，所述低密度出口适于从所述循环腔提取所述低密度组分。

根据另某些实施例，一种用于将流体流分为高密度组分和低密度组分的旋流分离装置包括：壳体，其具有内壁和外壁，所述内壁和所述外壁限定出循环腔，其中，所述内壁的最大直径为D；间隔，其位于所述内壁和所述外壁之间，所述间隔约小于约0.2*D。所述气旋分离装置还包括联接至所述壳体的流体进口，所述流体进口放置为：在接近所述流体进口的位置沿大致与所述壳体的内壁和外壁相切的方向向所述循环腔注入流体流。所述气旋分离装置还包括联接至所述壳体的低密度出口，所述低密度出口位于所述流体进口内部的径向位置。所述壳体的内壁和外壁将流体流从所述流体进口导向所述低密度出口。

根据另某些实施例，一种用于将流体流分离为多种组分的流体流分离设备包括陶瓷整体件和漩流分离装置。所述陶瓷整体件包括：平行通道阵列，所述平行通道由沿着所述陶瓷整体件的轴向长度延伸的多孔通道壁隔开；功能隔膜，其涂敷所述陶瓷整体件的多个多孔通道壁。所述功能隔膜用于将所述流体流分为渗余液部分和渗透液部分，其中，大量所述渗余液部分通过所述平行通道阵列流出所述陶瓷整体件，所述渗透液部分通过所述多孔陶瓷整体件的蒙皮径向向外流出所述陶瓷整体件。所述漩流分离装置将所述流体流分为高密度组分和低密度组分。所述漩流分离装置与所述陶瓷整体件呈流体连通，所述气旋分离装置包括：壳体，其包括限定出循环腔的内壁和外壁；联接至所述壳体的流体进口，所述流体进口放置为：在接近所述流体进口的位置沿着大体上与所述壳体的壁相切的方向向所述循环腔注入流体流；以及低密度出口，其联接至所述壳体，所述低密度出口位于所述流体进口内部的径向位置。所述壳体的内壁和外壁将所述流体流从所述流体进口导向所述低密度出口。

本文描述实施例的其它特征和优点将在接下来的具体实施方式中详细描述，对于本领域的技术人员来说，部分内容将通过本说明书或通过按本文所述实施例(包括接下来的具体实施方式、权利要求以及附图)进行的实践变得显而易见。

应理解，前述的概述和下面的详细描述说明多了种实施例，意在提供用于理解所要求主题的本质和特征的概括和架构。附图用于提供对多种实施例的进一步理解，其包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图对本文所述的多个实施例进行了举例说明，其与说明书一起用于解释所要求主题的原理和操作。

附图说明

图1示意性地示出了根据本文所示或所述的一个或多个实施例的具有旋流分离装置的流体流分离设备的侧面示意图；

图2示意性地示出了沿着图1中A-A线所示的具有旋流分离装置的流体流分离设备的侧面剖视图；