[发明专利]一种天然气净化装置

说明书

一种天然气净化装置，属于天然气净化装置技术领域。其特征在于：所述脱水装置包括多根拉瓦尔管（9）以及拉瓦尔管（9）下方的分离筒（10），分离筒（10）为由下至上直径逐渐增大的锥形，分离筒（10）的下部设有出水口，分离筒（10）的上端与拉瓦尔管（9）连通，分离筒（10）上设有排气管（7），排气管（7）下端伸进分离筒（10）内，上端用于与输送管道连通，拉瓦尔管（9）上方设有脱水进气筒（8），拉瓦尔管（9）通过脱水进气筒（8）与除尘装置的出气口连通，拉瓦尔管（9）为螺旋状且环绕排气管（7）设置。本天然气净化装置保证了管线的流动能力，避免了管线发生物理性破坏；脱水系统不需要动力部件，节约能源。

技术领域

一种天然气净化装置，属于天然气净化装置技术领域。

背景技术

随着我国工业的发展、人民生活水平的提高以及环境保护的需要，天然气作为一种清洁能源和优质化工原料，对国民经济的发展和大气质量、环境保护与能源结构的改善都在发挥着越来越重要的作用。

自地层采出的天然气中一般含有一定量的水、硫化氢及二氧化碳等杂质，酸性杂质气体会加速管道的腐蚀，水分的存在会给天然气的输送和加工带来困难。天然气在输送和加工时需要冷却的温度越低，对其含水量的要求就越严格，在天然气输送和处理过程中水蒸汽易凝结形成液态水，这些液态水有可能形成水合物，主要是由于天然气中的某些气体分子嵌入水的晶格中形成的，水合物晶体会引起管线、节流阀、各种阀门以及仪表的堵塞，降低管线的流动能力或产生物理性破坏，而液态水容易溶解酸性气体形成具有强腐蚀性的酸液腐蚀设备，因此必须防止水合物的生成，需要建立有关的净化装置。现有的分离方法主要是吸收法、冷凝分离法和吸附法。这些传统的分离方法要么需要耗费大量的化学药剂，要么工艺复杂，设备投资和操作费用高，而且分离效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种不需要动力部件、操作简单、成本低、净化效果好的天然气净化装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该天然气净化装置，包括除尘装置以及脱水装置，其特征在于：所述脱水装置包括多根拉瓦尔管以及拉瓦尔管下方的分离筒，分离筒为由下至上直径逐渐增大的锥形，分离筒的下部设有出水口，分离筒的上端与拉瓦尔管连通，分离筒上设有排气管，排气管下端伸进分离筒内，上端用于与输送管道连通，拉瓦尔管上方设有脱水进气筒，拉瓦尔管通过脱水进气筒与除尘装置的出气口连通，拉瓦尔管为螺旋状且环绕排气管设置。

优选的，所述的除尘装置为旋风分离器，旋风分离器包括上部的旋风分离器进气筒以及下部的旋风分离器锥体，旋风分离器进气筒连接进气管，且进气管的轴线与旋风分离器进气筒相切，旋风分离器锥体的下部设有集尘器。

优选的，所述的除尘装置上设有用于添加碱性颗粒的加料管，碱性颗粒的直径为10~1000um。

优选的，所述的排气管伸入分离筒内的长度介于分离筒长度的三分之二至四分之三之间。

优选的，所述的脱水进气筒为上下两端均封闭的圆筒，脱水进气筒的底面上设有多个用于与拉瓦尔管连接的通孔，通孔与拉瓦尔管一一对应，且多个通孔的轴线均穿过与脱水进气筒同心的分布圆。

优选的，所述的拉瓦尔管包括渐缩段以及渐扩段，渐缩段与渐扩段之间为拉瓦尔管的喉部；

以分离筒顶面的圆心为原点建立坐标系，设（x，y，z）为垂直于拉瓦尔管的轴线管壁截面上任意一点坐标，则渐缩段满足如下方程：

其中：R为分布圆的半径，

为拉瓦尔管的螺旋升角，

d_e、d_b分别为拉瓦尔管的进气口直径和喉部直径，

为拉瓦尔管轴线上任意一点到喉部旋转的角度，