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文檔簡(jiǎn)介

1、氣液分離器采用的分離結(jié)構(gòu)很多,其分離方法也有:1、重力沉降;2、折流分離;3、離心力分離;4、絲網(wǎng)分離;5、超濾分離;6、填料分離等。但綜合起來分離原理只有兩種:一、利用組分質(zhì)量(重量)不同對(duì)混合物進(jìn)行分離(如分離方法1、2、3、6)。氣體與液體的密度不同,相同體積下氣體的質(zhì)量比液體的質(zhì)量小。二、利用分散系粒子大小不同對(duì)混合物進(jìn)行分離(如分離方法4、5)。液體的分子聚集狀態(tài)與氣體的分子聚集狀態(tài)不同,氣體分子距離較遠(yuǎn),而液體分子距離要近得多,所以氣體粒子比液體粒子小些。一、重力沉降1、重力沉降的原理簡(jiǎn)述由于氣體與液體的密度不同,液體在與氣體一起流動(dòng)時(shí),液體會(huì)受到重力的作用,產(chǎn)生一個(gè)向下的速度,而

2、氣體仍然朝著原來的方向流動(dòng),也就是說液體與氣體在重力場(chǎng)中有分離的傾向,向下的液體附著在壁面上匯集在一起通過排放管排出。2、重力沉降的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。2)設(shè)備制作簡(jiǎn)單。3)阻力小。缺點(diǎn):1)分離效率最低。2)設(shè)備體積龐大。3)占用空間多。3、改進(jìn)重力沉降的改進(jìn)方法:1)設(shè)置內(nèi)件,加入其它的分離方法。2)擴(kuò)大體積,也就是降低流速,以延長(zhǎng)氣液混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間。1)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。2)設(shè)備制作簡(jiǎn)單。3)阻力小。缺點(diǎn):1)分離效率最低。2)設(shè)備體積龐大。3)占用空間多。3、改進(jìn)重力沉降的改進(jìn)方法:1)設(shè)置內(nèi)件,加入其它的分離方法。2)擴(kuò)大體積,也就是降低流速,以延長(zhǎng)氣液混合物在分離器內(nèi)停留

3、的時(shí)間。優(yōu)點(diǎn):、由于氣液混合物總是處在重力場(chǎng)中,所以重力沉降也廣泛存在。由于重力沉降固有的缺陷,使科研人員不得不開發(fā)更高效的氣液分離器,于是折流分離與離心分離就出現(xiàn)了。二、折流分離、折流分離的原理簡(jiǎn)述由于氣體與液體的密度不同,液體與氣體混合一起流動(dòng)時(shí),如果遇到阻擋,氣體會(huì)折流而走,而液體由于慣性,繼續(xù)有一個(gè)向前的速度,向前的液體附著在阻擋壁面上由于重力的作用向下匯集到一起,通過排放管排出。、折流分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):)分離效率比重力沉降高。)體積比重力沉降減小很多,所以折流分離結(jié)構(gòu)可以用在(高)壓力容器內(nèi)。)工作穩(wěn)定。缺點(diǎn):)分離負(fù)荷范圍窄,超過氣液混合物規(guī)定流速后,分離效率急劇下降。)阻力比重力

4、沉降大。、改進(jìn)從折流分離的原理來說,氣液混合物流速越快,其慣性越大,也就是說氣液分離的傾向越大,應(yīng)該是分離效率越高,而實(shí)際情況卻恰恰相反,為什么呢?究其原因:)在氣液比一定的情況下,氣液混合物流速越大,說明單位時(shí)間內(nèi)分離負(fù)荷越重,混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間越短。)氣體在折流的同時(shí)也推動(dòng)著已經(jīng)著壁的液體向著氣體流動(dòng)的方向流動(dòng),如果液體流到收集壁的邊緣時(shí)還沒有脫離氣體的這種推動(dòng)力,那么已經(jīng)著壁的液體將被氣體重新帶走。在氣液比一定的情況下,氣液混合物流速越大,氣體這種繼續(xù)推動(dòng)液體的力將越大,液體將會(huì)在更短的時(shí)間內(nèi)流到收集壁的邊緣,而液體流到底部需要的時(shí)間不變,也就是說有更多已經(jīng)著壁的液體被帶走而沒有

5、分離下來。)液體沒有固定的形狀,容易碎化,在著壁的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生更細(xì)的液滴重新返回氣相中,隨著流速的增大,液體收集壁的碰撞力越大,其碎化的傾向越大,而我們知道越細(xì)的液滴其慣性越小,越容易被氣體帶走。原因分析清楚了,如何改進(jìn)呢?)針對(duì)第一點(diǎn),可以增大分離器體積,也就是降低流速。2)針對(duì)第二點(diǎn),如果我們對(duì)已經(jīng)著壁的液體進(jìn)阻擋,使其不能流到收集壁的邊緣,或者讓氣體和已經(jīng)著壁的液體分開,不產(chǎn)生或減弱推動(dòng)作用,折流分離器的分離效率將大大提高。3)針對(duì)第三點(diǎn),如果我們對(duì)鋼性收集壁進(jìn)行改造,使液滴著壁的碰撞力減小,那么折流分離器的分離效率也將大大提高。從上述目標(biāo)出發(fā),本公司對(duì)折流分離器的鋼性收集壁進(jìn)行了改造,

6、折流分離器的分離效率大大提高,分離負(fù)荷范圍大大增加(復(fù)制如下鏈接看第頁圖。三、離心分離、離心分離的原理簡(jiǎn)述由于氣體與液體的密度不同,液體與氣體混合一起旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí),液體受到的離心力大于氣體,所以液體有離心分離的傾向,液體附著在分離壁面上由于重力的作用向下匯集到一起,通過排放管排出。、離心分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):)分離效率比重力沉降高。)體積比重力沉降減小很多,所以離心分離結(jié)構(gòu)可以用在(高)壓力容器內(nèi)。)工作穩(wěn)定。缺點(diǎn):)分離負(fù)荷范圍窄,超過氣液混合物規(guī)定流速后,分離效率急劇下降。)阻力比重力沉降大。、改進(jìn)從離心分離的原理來說,氣液混合物流速越快,其離心力越大,也就是說氣液分離的傾向越大,應(yīng)該是分離效率

7、越高,而實(shí)際情況卻恰恰相反,為什么呢?究其原因:)在氣液比一定的情況下,氣液混合物流速越大,說明單位時(shí)間內(nèi)分離負(fù)荷越重,混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間越短。)氣體在旋流的同時(shí)也推動(dòng)著已經(jīng)著壁的液體向著氣體流動(dòng)的方向流動(dòng),液體下流不暢,隨著著壁液體的厚度越大,受到氣液剪切的影響越大,也就是說已經(jīng)著壁的液體越容易重新回到氣相中而被帶走。在氣液比一定的情況下,氣液混合物流速越大,氣體這種繼續(xù)推動(dòng)液體的力將越大,同時(shí)單位時(shí)間內(nèi)分離液體會(huì)更多,液體的厚度越大,也就是說有更多已經(jīng)著壁的液體被帶走而沒有分離下來。)液體沒有固定的形狀,容易碎化,在著壁的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生更細(xì)的液滴重新返回氣相中,隨著流速的增大,液體收

8、集壁的碰撞力越大,其碎化的傾向越大,而我們知道越細(xì)的液滴其慣性越小,越容易被氣體帶走。原因分析清楚了,如何改進(jìn)呢?)針對(duì)第一點(diǎn),可以增大分離器體積,也就是降低流速。)針對(duì)第二點(diǎn),如果我們讓氣體和已經(jīng)著壁的液體分開,不產(chǎn)生或減弱推動(dòng)作用,離心分離器的分離效率將大大提高。)針對(duì)第三點(diǎn),如果我們對(duì)鋼性收集壁進(jìn)行改造,使液滴著壁的碰撞力減小,那么離心分離器的分離效率也將大大提高。四、填料分離、填料分離的原理簡(jiǎn)述由于氣體與液體的密度不同,液體與氣體混合一起流動(dòng)時(shí),如果遇到阻擋,氣體會(huì)折流而走,而液體由于慣性,繼續(xù)有一個(gè)向前的速度,向前的液體附著在阻擋填料表面上由于重力的作用向下匯集到一起,通過排放管排出

9、。由于填料相對(duì)普通折流分離來說具有大得多的阻擋收集壁面積,而且多次反復(fù)折流,液體很容易著壁,所以其分離效率有提高。、填料分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):)分離效率比普通的折流分離或普通的離心分離高。)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需制作一個(gè)填料架。)體積比普通的折流分離器或普通的離心分離器小。缺點(diǎn):)分離負(fù)荷范圍更窄,超過氣液混合物規(guī)定流速或者液氣比后,分離效率急劇下降。)阻力比普通的折流分離器或普通的離心分離器大。)工作較不穩(wěn)定,容易帶液。)填料易碎。)填料易堵。)填料的選擇很重要。、改進(jìn)從填料分離的原理來說,氣液混合物流速越大或者液氣比越大,其氣液分離的傾向越大,應(yīng)該是分離效率越高,而實(shí)際情況卻恰恰相反,為什么呢?究其原

10、因:)在氣液比一定的情況下,氣液混合物流速越大,說明單位時(shí)間內(nèi)分離負(fù)荷越重,混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間越短。)氣體在折流的同時(shí)也推動(dòng)著已經(jīng)著壁的液體向著氣體流動(dòng)的方向流動(dòng),液體下流不暢,隨著著壁液體的厚度越來越厚,氣體的流通面積越來越小,氣液流速越來越大,在這雙重影響下,已經(jīng)著壁的液體將很容易被氣體重新帶走。如果流速增大或者液氣比增大,會(huì)相對(duì)容易地帶液。)填料的種類較多,其分離性能不同,但不管哪種填料,都很容易被固體雜質(zhì)堵塞,因?yàn)檫B液體下流的過程都比較復(fù)雜甚至被阻擋,固體雜質(zhì)在某個(gè)位置堵塞就很正常了。原因分析清楚了,如何改進(jìn)呢?)增大分離器體積,也就是降低流速。)使用規(guī)整填料。)在其前面串聯(lián)折

11、流分離或者離心分離。五、絲網(wǎng)分離、絲網(wǎng)分離的原理簡(jiǎn)述由于氣體與液體的微粒大小不同,液體與氣體混合一起流動(dòng)時(shí),如果必須通過絲網(wǎng),就象過篩一樣,氣體通過了,而液體被攔截而留在絲網(wǎng)上,并在重力的作用下下流至分離器底部排出。絲網(wǎng)的篩分作用也類似折流分離,只是其阻擋收集表面積在單位體積內(nèi)比填料更大,折流次數(shù)在單位體積內(nèi)更多,并且由于液體的表面張力使絲網(wǎng)孔徑更小,從而起到了篩分作用。、絲網(wǎng)分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):)分離效率比填料分離高。)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需制作一個(gè)絲網(wǎng)固定裝置。)體積比填料分離器小。缺點(diǎn):)分離負(fù)荷范圍很窄,超過氣液混合物規(guī)定流速或者液氣比后,分離效率急劇下降。)阻力比普通的折流分離器或普通的離心分

12、離器大。)工作不穩(wěn)定,很容易帶液。)很易堵。)絲網(wǎng)的目數(shù)以及材質(zhì)選擇很重要。、改進(jìn)從絲網(wǎng)分離的原理來說,氣液混合物流速越大或者液氣比越大,其氣液分離的傾向越大,應(yīng)該是分離效率越高,而實(shí)際情況卻恰恰相反,為什么呢?究其原因:)在氣液比一定的情況下,氣液混合物流速越大,說明單位時(shí)間內(nèi)分離負(fù)荷越重,混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間越短。)氣體在折流的同時(shí)也推動(dòng)著已經(jīng)著壁的液體向著氣體流動(dòng)的方向流動(dòng),液體下流不暢,隨著著壁液體的厚度越來越厚,氣體的流通面積越來越小,會(huì)產(chǎn)生液堵現(xiàn)象,氣液流速越來越大,在這雙重影響下,已經(jīng)著壁的液體將很容易被氣體重新帶走。如果流速增大或者液氣比增大,會(huì)很容易地帶液。)絲網(wǎng)的目數(shù)

13、不同,其分離性能不同,但不管哪種絲網(wǎng),都很容易被固體雜質(zhì)堵塞,因?yàn)檫B液體下流都很慢,固體雜質(zhì)在某個(gè)位置堵塞就很正常了。)絲網(wǎng)的材質(zhì)不同,其分離性能不同,主要原因跟液體潤(rùn)濕性能有關(guān),如果這種材質(zhì)能降低液體在其表面的潤(rùn)濕性能,將有利于液體的下流,一般的絲網(wǎng)其材質(zhì)為普通鋼絲或不銹鋼絲,但不管哪種絲網(wǎng),都不可能完全解決液體表面潤(rùn)濕性能的問題。原因分析清楚了,如何改進(jìn)呢?)增大分離器體積,也就是降低流速。)對(duì)絲網(wǎng)的目數(shù)以及材質(zhì)重新進(jìn)行選擇。)在其前面串聯(lián)折流分離或者離心分離。六、微孔過濾分離、微孔過濾分離的原理簡(jiǎn)述由于氣體與液體的微粒大小不同,液體與氣體混合一起流動(dòng)時(shí),如果必須通過微孔過濾,就象過篩一樣

14、,氣體通過了,而液體被攔截而留在微孔過濾器上,并在重力的作用下下流至分離器底部排出。微孔過濾分離器的篩分作用是真正意義上的篩分,其微孔直徑一般在50微米以下,也就是說大于它微孔直徑的液體微粒不能通過。當(dāng)然其分離機(jī)理比較復(fù)雜,由于其屬于微觀過程,所以需要深入研究。微孔過濾分離器的阻擋收集表面積在單位體積內(nèi)極大,折流次數(shù)和篩分次數(shù)在單位體積內(nèi)比絲網(wǎng)更多。、微孔過濾分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):)分離效率極高。)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需制作一個(gè)微孔過濾器固定裝置。)體積比絲網(wǎng)分離器小。缺點(diǎn):)分離負(fù)荷范圍極窄,超過氣液混合物規(guī)定流速或者液氣比后,分離效率急劇下降2)超過氣液混合物規(guī)定流速或者液氣比后,而且容易發(fā)生液阻現(xiàn)象

15、,阻力急劇上升。3)阻力比普通的折流分離器或普通的離心分離器大。4)工作極不穩(wěn)定,很容易帶液。5)極易堵。6)微孔過濾器的種類以及材質(zhì)選擇很重要。 、改進(jìn)從微孔過濾分離的原理來說,氣液混合物流速越大或者液氣比越大,其氣液分離的難度越大,為什么呢?究其原因:)在氣液比一定的情況下,氣液混合物流速越大,說明單位時(shí)間內(nèi)分離負(fù)荷越重,混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間越短。)氣體對(duì)已經(jīng)著壁的液體人著很強(qiáng)的剪切作用,帶來的問題是明顯的:A 液體下流不暢,隨著著壁液體的厚度越來越厚,氣體的流通面積越來越小,很容易產(chǎn)生液堵現(xiàn)象,氣液流速越來越大,在這雙重影響下,已經(jīng)著壁的液體將很容易被氣體重新帶走。如果流速增大或者液氣比增大,會(huì)很容易地帶液。B 液體微粒細(xì)化,通過微孔過濾器而沒有分離下來的液體基本上物理分離(吸附分離除外)已經(jīng)沒有辦法再分離出來了,因?yàn)槠淞教 #┪⒖?/p>

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