[其他]離心分離裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100214
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100214A
• 公開（公告）日: 1986-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李道宏;楊志祥;項善秋;李俊宇;李尚仁;王靜貞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工總公司石油化工科學(xué)研究院;上海煉油廠;化學(xué)工業(yè)部化肥工業(yè)研究所
• 主分類號: B04C5/185
• 分類號: B04C5/185
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于一種從氣體中分離出所夾帶的固體顆粒的裝置。

在一些系統(tǒng)中需要從夾帶固體顆粒的氣體中分離出固體顆粒，加以回收利用或防止設(shè)備受到固體顆粒的沖蝕。在很多情況下，分離出固體顆粒對保護(hù)環(huán)境也是很重要的。如在煉油工業(yè)中催化裂化裝置從再生器排出的煙道氣含有0.5～3克/標(biāo)米³的固體催化劑顆粒，這些固體顆粒隨煙道氣進(jìn)入膨脹透平，葉片會被很快沖蝕報廢，壽命一般不超過一個月。煙道氣進(jìn)入膨脹透平或其它能量回收設(shè)備前必須將煙道氣中的固體催化劑顆粒盡量除掉，特別是直徑大于10微米的顆粒大部分都要除掉。分離出的催化劑一部分可以回收利用，同時可以減少排放到大氣的粉塵量。為分離氣體中夾帶的固體顆粒，已經(jīng)發(fā)展了幾種分離系統(tǒng)和裝置，如旋風(fēng)分離器，多管分離器和旋流分離器。旋風(fēng)分離器一般有一個園筒形分離室和錐底，在分離室上部有一個切向氣體進(jìn)口管，氣體進(jìn)口速度一般不超過30米/秒，當(dāng)超過30米/秒的時候，存在被分離的固體顆粒重新被中心負(fù)壓區(qū)氣流夾帶逃逸等問題，效率反而降低。旋風(fēng)分離器受進(jìn)口氣體速度限制，分離的臨界粒徑一般為70～80微米。多管分離器（見美國專利2941621號）是在一個殼體內(nèi)安裝幾十個以上的分離單管，利用縮小每個單管分離室直徑的方法提高分離效率。由于單管數(shù)量很多，致使設(shè)備龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，各單管之間易產(chǎn)生氣體流量分配不均勻，粉塵反串等問題，使分離效率降低。為克服多管分離器的缺點(diǎn)，發(fā)展了一種旋流分離器（見《石油煉制》1979年，第1期），這種分離器在園筒形分離室下部中心裝有一次氣進(jìn)口，在分離室頂部和筒壁上裝有多個二次氣進(jìn)口噴咀，其分離機(jī)理是基于由二次氣提供主要能量帶動一次氣產(chǎn)生強(qiáng)的旋流，使氣體中的固體顆粒受離心力作用向分離室壁運(yùn)動，被外層向下流動的氣流帶入灰倉。這種分離器的缺點(diǎn)是二次氣進(jìn)口速度高，壓降大，一次氣進(jìn)口速度低，壓降小，當(dāng)一、二次氣為同一來源時，一次氣要節(jié)流降壓，而進(jìn)入分離室后又需要二次氣提供旋轉(zhuǎn)能量，因而造成能量的損失，一次氣節(jié)流部件也極易被固體顆粒沖蝕，造成停工事故;另一缺點(diǎn)是一次氣由位于分離室中心的一次氣進(jìn)口引入，顆粒運(yùn)動到分離室壁的距離比二次氣長，而經(jīng)歷的分離時間比二次氣短，因而一次氣中顆粒的分離效率低于二次氣中的顆粒;再一個缺點(diǎn)是有一次氣和二次氣兩個進(jìn)口，給分離器的制造、布置和接管等帶來麻煩;此外，在高溫情況下還要解決兩支管的熱補(bǔ)償問題。

本發(fā)明的目的是克服上述分離器存在的一些缺點(diǎn)。

本發(fā)明的分離裝置包括一個圓筒形分離室，在分離室上部筒壁上有兩個以上的進(jìn)氣側(cè)噴咀，側(cè)噴咀在分離室軸線和圓周方向上可以排成兩排或多排，也可按螺旋線排列;在分離室筒體上端裝有環(huán)形凈化氣出口檔圈，出口檔圈和出口管相連;在出口管和分離室壁之間的出口檔圈環(huán)形區(qū)有頂噴咀，頂噴咀的數(shù)量一般與側(cè)噴咀在分離室圓周方向上的排數(shù)相同，位置相對應(yīng)，其數(shù)量也可多于側(cè)噴咀在圓周方向上的排數(shù);在分離室下部有一導(dǎo)流體，導(dǎo)流體與分離室同軸，導(dǎo)流體由園錐部分和圓柱部分組成，導(dǎo)流體上部為圓錐形，尖端對著出口檔圈，導(dǎo)流體下部為圓柱形，圓柱部分可以是一個圓柱體，也可以由幾個直徑不同的圓柱體組成，圓柱體直徑向著出口檔圈方向逐漸減小;在導(dǎo)流體的圓柱部分有一灰倉檔板，灰倉檔板與分離室筒體內(nèi)壁之間有一環(huán)形間隙，導(dǎo)流體和灰倉檔板通過位于灰倉檔板下的支撐桿固定在分離室筒體上，支撐桿與灰倉檔板間有一定的距離;在分離室筒體下端有一錐形料斗;在錐形料斗與灰倉檔板之間構(gòu)成灰倉;錐形料斗下部連接固體顆粒出口管或料腿。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，夾帶固體顆粒的全部氣體同時經(jīng)多個側(cè)噴咀和頂噴咀，依次進(jìn)入分離室，避免了旋流分離器由分離室下部中心管引入的一次氣節(jié)流能量損失;當(dāng)分離器處理的氣體量相同時，側(cè)噴咀和頂噴咀進(jìn)氣量約比旋流分離器增加40～50%，噴咀數(shù)量也相應(yīng)增加，其進(jìn)口速度達(dá)100米/秒或更高，比旋流分離器一次氣速度高4～5倍，因此產(chǎn)生更強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)流場和更高的切向分速度;由于夾帶固體顆粒的氣體全部由噴咀引入，被分離的固體顆粒基本不進(jìn)入內(nèi)層的強(qiáng)制渦區(qū)而由外層的自由渦區(qū)向筒壁運(yùn)動聚集分離，縮短了分離距離;分離室下部的導(dǎo)流體和灰倉檔板起到穩(wěn)定流場、避免分離的顆粒重新被上升氣流夾帶逃逸的作用，上述改進(jìn)，提高了該裝置的分離效率，同時消除了旋流分離器節(jié)流部件沖蝕問題，提高了運(yùn)行的安全可靠性。本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，金屬材料比多管分離器約節(jié)省65～75%，比旋流分離器約節(jié)省10%，并相應(yīng)的降低制造費(fèi)用。