[发明专利]真空气液分离装置及分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空气液分离装置，还涉及一种分离方法。

背景技术

气液分离技术是从气流中分离出雾滴或液滴的技术。该技术广泛的应用于石油、化工、生物工程等领域，主要用于分离清除有害物质或高效回收有用物质。

目前，气液分离的方式主要有重力沉降、惯性碰撞、离心分离、静电吸引、扩散等，其缺陷在于：（1）分离缓慢，效率低；（2）设备成本较高；（3）分离不彻底；（4）自动化程度低，无法实现连续循环分离和自动排水。

发明内容

本发明提出了一种真空气液分离装置及分离方法，其目的是：（1）提高分离效率；（2）降低分离成本；（3）确保分离彻底；（4）实现连续循环分离和自动排水。

本发明技术方案如下：

真空气液分离装置，包括罐体，罐体内设有分隔板，将罐体内腔分为上腔和下腔，所述分隔板上设有第一排水阀，所述第一排水阀为自重力翻板阀，第一排水阀的打开方向为由上腔向下腔方向打开；

罐体上开设有与上腔相通的进气口和与上腔相通的出气口，所述进气口用于向上腔输入气液混合体，所述出气口处设有真空发生装置、用于从上腔内抽出气体；

所述罐体下腔底部开设有排水口，所述排水口处设有第二排水阀，所述第二排水阀为自重力翻板阀，第二排水阀的打开方向为由下腔内部向外部方向打开；

还包括与下腔相连通、用于使下腔在负压状态和大气压状态之间切换的真空切换装置。

作为该装置的进一步改进：所述上腔内还设有与出气口相连通的筒状出气通道以及缠绕在出气通道外围的螺旋导流板，所述螺旋导流板上端位于进气口处。

作为该装置的进一步改进：所述分隔板中部下凹，所述第一排水阀位于下凹处的底部。

基于上述真空气液分离装置的分离方法，包括如下步骤：

（A）由进气口输入气液混合体，通过真空切换装置使下腔处于大气压状态，同时通过真空发生装置使上腔处于负压状态，从而使第一排水阀处于关闭状态，并从出气口抽出上腔中的气体部分，上腔中的液体部分在上腔底部积攒；

（B）通过真空切换装置使下腔也处于负压状态，从而使第一排水阀在上腔底部的积液作用下打开，上腔底部的积液由第一排水阀进入下腔，汇聚到下腔底部；同时由于下腔为负压状态，第二排水阀处于关闭状态；罐体中的气体部分从出气口被抽出；

（C）通过真空切换装置使下腔处于大气压状态，由于上腔仍为负压状态，因此第一排水阀关闭，上腔中的气体部分从出气口被抽出，上腔中的液体部分在上腔底部积攒；同时，由于下腔处于大气压状态，第二排水阀在下腔底部积液作用下打开，将下腔中的液体从排水口排出；

（D）返回步骤（B）进入下一循环。

作为该装置的进一步改进：所述真空切换装置包括旁置管路、真空切换阀和空气切换阀；

所述旁置管路一端与上腔相连通、另一端与所述下腔相连通；

所述真空切换阀设置于旁置管路中、用于控制旁置管路的通断；

所述旁置管路侧壁上开设有与外界大气相连通的通气孔，所述空气切换阀设置于通气孔处、用于控制通气孔的开闭；所述通气孔设置于真空切换阀与下腔之间。

作为该装置的进一步改进：还包括控制单元，所述控制单元与真空切换阀及空气切换阀分别相连接。

基于上述改进后的真空气液分离装置的分离方法，包括如下步骤：

（A）由进气口输入气液混合体，关闭真空切换阀，打开空气切换阀，使下腔处于大气压状态，同时通过真空发生装置使上腔处于负压状态，从而使第一排水阀处于关闭状态，并从出气口抽出上腔中的气体部分，上腔中的液体部分在上腔底部积攒；

（B）打开真空切换阀，关闭空气切换阀，使下腔也处于负压状态，从而使第一排水阀在上腔底部的积液作用下打开，上腔底部的积液由第一排水阀进入下腔，汇聚到下腔底部；同时由于下腔为负压状态，第二排水阀处于关闭状态；罐体中的气体部分从出气口被抽出；

（C）关闭真空切换阀，打开空气切换阀，使下腔处于大气压状态，由于上腔仍为负压状态，因此第一排水阀关闭，上腔中的气体部分从出气口被抽出，上腔中的液体部分在上腔底部积攒；同时，由于下腔处于大气压状态，第二排水阀在下腔底部积液作用下打开，将下腔中的液体从排水口排出；

（D）返回步骤（B）进入下一循环。