[发明专利]应用于精馏塔的液雾除沫器

说明书

技术领域

本发明涉及药液提取时气态流体中液沫过滤去除雾沫领域，尤指一种应用于精馏塔的液雾除沫器。

背景技术

在化工、石油化工和炼油等生产中，塔设备是其中重要的设备之一，主要起到气(或汽)或液两相紧密接触，达到相际传质及传热的作用。在化工、石油化工等应用领域中，塔设备的性能对于整个设备的产能、消耗定额、三废处理及环境保护都有着重大的影响。在现有的板式塔和填料塔设备中，在进行精馏、吸收、解吸、增（减）湿等气液传质、传热单元的操作中，均是通过两相的密切接触和分离，对相间组分的传递进行促进，从而实现液体或气体提纯、增（减）湿的目的。在上述过程中，在离开填料层或板塔的气相中，均会夹带一定数量、大小不等的液滴或液沫，该物质的存在既浪费溶剂又加大了下游产品精制的难度，因此，必须将气体中雾沫控制在设定的范围内，才可达到整体制备工艺的要求。

在现有除沫装置中，通常采用旋风式除沫器或丝网除沫器等装置对“液沫及雾沫”进行去除。但旋风式除沫器由于其通过离心装置进行除沫，因此，要求进口气速要求高，同时分离效率不高，且不易分离较小粒径的雾沫，从而不能对待去除“液沫及雾沫”进行精确去除。丝网除沫器由于通过丝网进行除沫，对分离“粒径”和气流流速都有设定要求，因此，对夹带严重的雾沫去除效果较差。且现有除沫装置从传质、传热的角度看，效率一般较低，而且现有除沫装置为片型结构，片与片间的距离较大，这是不利的因素在其表面上容易积灰结垢，难以冲洗干净。造价高、安装维护不方便。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种应用于精馏塔的液雾除沫器。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案是：一种应用于精馏塔的液雾除沫器，包括精馏塔壳体，所述的精馏塔壳体顶部、中部和底部分别设有气体出口、液雾合成气入口和液体出口，气体出口处设有凹凸面松套管法兰和凸面松套管法兰，所述的精馏塔壳体外壁设有由上至下分别设有吊耳、循环物料进出口组件、视镜冲洗口组件，所述的精馏塔壳体内设有导向环、旋流除沫组件，所述的导向环设于气体出口的下方并设于旋流除沫组件的上方，所述的旋流除沫组件设于液雾合成气入口的上方，所述的旋流除沫组件包括锥壳、罩筒、盲板、旋流叶片和受液槽和溢流管，所述的锥壳固定于精馏塔壳体内壁上，所述的罩筒固设于锥壳上，所述的受液槽设于罩筒顶部，所述的溢流管沿锥壳设置并与受液槽连通，所述的盲板为中心开孔的圆板，所述的盲板设于罩筒底部，所述的旋流叶片均布于罩筒内并设于盲板上方，所述的旋流叶片包括底边、斜边、连接边和由底边、斜边和连接边首尾连接并组成三角形截面挡面，所述的连接边与罩筒内壁上端点连接，所述的底边一端与盲板圆周边相切固定，所述的底边另一端与罩筒内壁连接，所述的挡面与盲板成22.5－30夹角（叶片仰角），优选为25度夹角。

在使用时，反应后的合成气由液雾合成气入口进入精馏塔壳体内部，然后螺旋上升经过旋流除沫组件，在旋流叶片处，气液流自受盲板分配到各个旋流叶片，形成薄液层，并被气流喷洒成液滴。液滴随气流运动的同时被离心力甩至精馏塔壳体内壁，形成沿旋转的液环，并受重力作用而下流至环形的受液槽，再通过溢流管流到接管并经弯头流到精馏塔壳体内壁上。由于盲板以上为旋转气流的低压区，溢流管并不需要液封，即为“自液封”。液体从流到旋流叶片开始，到从集液槽下流为止，都与气体接触，而以细滴状态穿过气流时，传热、传质的强度大。

由于离心力的作用，使得气体与液体分离开来，分离后的气体经气体出口排出，液体经液体出口排出，从而达到气液分离的目的。

在近似为三角形旋流叶片中,底边与盲板的圆周相切于B点，底边与盲板径向线的夹角(径向角)β；旋流叶片以仰角α时与罩筒壁的相贯线并与罩筒壁上端相交于C点，旋流叶片连接边可近似将曲线视为直线段，与罩筒内壁相交于A点，则∠ACB为钝角。旋流叶片与罩筒壁上端相交的C点在与盲板同一水平面上的投影点（C′点），C′在底边上的垂足为D点，故C′D的距离可由ΔCDC′求得,因CC′=Hz(罩筒高)α=∠CDC′，∠CC′D=90°，所以C′D=Hz/tgα。当已知Hz和α时可计算求得C′D值。求得C′D的距离，以此就可做底边的平行线交图中大圆于C点，则近似三角形旋流叶片就是求得数量。

在离心力的作用下将液滴甩至罩筒内壁(由于壁效应和重力作用沿壁流)而分离。对分离液滴粒径大于18μ的雾沫时，除沫效率大于99%。主要技术参数：叶片仰角22.5~30°；穿孔动能因子F=(Vs/A0)(γG)015=10～12(m/s)(kg/m3)015。