氣液分離器的原理和完善

氣液分離器的原理與完善氣液分離器采用的分離構(gòu)造諸多,其分離辦法也有：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、運(yùn)用組分質(zhì)量（重量）不同對(duì)混合物進(jìn)行分離（如分離辦法1、2、3、6）。氣體與液體的密度不同，相似體積下氣體的質(zhì)量比液體的質(zhì)量小。二、運(yùn)用分散系粒子大小不同對(duì)混合物進(jìn)行分離（如分離辦法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，因此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)生一種向下的速度，而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中有分離的傾向，向下的液體附著在壁面上聚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)簡樸。2）設(shè)備制作簡樸。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、改善重力沉降的改善辦法：1）設(shè)立內(nèi)件，加入其它的分離辦法。2）擴(kuò)大致積，也就是減少流速，以延長氣液混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間。1）設(shè)計(jì)簡樸。2）設(shè)備制作簡樸。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、改善重力沉降的改善辦法：1）設(shè)立內(nèi)件，加入其它的分離辦法。2）擴(kuò)大致積，也就是減少流速，以延長氣液混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間。優(yōu)點(diǎn)：４、由于氣液混合物總是處在重力場中，因此重力沉降也廣泛存在。由于重力沉降固有的缺點(diǎn)，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１、折流分離的原理簡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)，如果碰到阻擋，氣體會(huì)折流而走，而液體由于慣性，繼續(xù)有一種向前的速度，向前的液體附著在阻擋壁面上由于重力的作用向下聚集到一起，通過排放管排出。２、折流分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：１）分離效率比重力沉降高。２）體積比重力沉降減小諸多，因此折流分離構(gòu)造能夠用在（高）壓力容器內(nèi)。３）工作穩(wěn)定。缺點(diǎn)：１）分離負(fù)荷范疇窄，超出氣液混合物規(guī)定流速后，分離效率急劇下降。２）阻力比重力沉降大。３、改善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)當(dāng)是分離效率越高，而實(shí)際狀況卻恰恰相反，為什么呢？究其因素：１）在氣液比一定的狀況下，氣液混合物流速越大，闡明單位時(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。２）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沿時(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。在氣液比一定的狀況下，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)流到收集壁的邊沿，而液體流終究部需要的時(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分離下來。３）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，而我們懂得越細(xì)的液滴其慣性越小，越容易被氣體帶走。因素分析清晰了，如何改善呢？１）針對(duì)第一點(diǎn)，能夠增大分離器體積，也就是減少流速。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沿，或者讓氣體和已經(jīng)著壁的液體分開，不產(chǎn)生或削弱推動(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。從上述目的出發(fā)，我司對(duì)折流分離器的鋼性收集壁進(jìn)行了改造，折流分離器的分離效率大大提高，分離負(fù)荷范疇大大增加（=一種噴射式折流氣液分離裝置的捕液剛性收集壁&ipc=B01D19/00(.01)I）三、離心分離１、離心分離的原理簡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)，液體受到的離心力不不大于氣體，因此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聚集到一起，通過排放管排出。２、離心分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：１）分離效率比重力沉降高。２）體積比重力沉降減小諸多，因此離心分離構(gòu)造能夠用在（高）壓力容器內(nèi)。３）工作穩(wěn)定。缺點(diǎn)：１）分離負(fù)荷范疇窄，超出氣液混合物規(guī)定流速后，分離效率急劇下降。２）阻力比重力沉降大。３、改善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)當(dāng)是分離效率越高，而實(shí)際狀況卻恰恰相反，為什么呢？究其因素：１）在氣液比一定的狀況下，氣液混合物流速越大，闡明單位時(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。２）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。在氣液比一定的狀況下，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。３）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，而我們懂得越細(xì)的液滴其慣性越小，越容易被氣體帶走。因素分析清晰了，如何改善呢？１）針對(duì)第一點(diǎn)，能夠增大分離器體積，也就是減少流速。２）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)生或削弱推動(dòng)作用，離心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，那么離心分離器的分離效率也將大大提高。從上述目的出發(fā)，我司對(duì)離心分離器的鋼性收集壁進(jìn)行了改造，離心分離器的分離效率大大提高，分離負(fù)荷范疇大大增加。（復(fù)制以下鏈接看第６７８頁圖１２３。=一種旋流式折流氣液分離裝置的捕液剛性收集壁&ipc=B01D19/00(.01)I）四、填料分離１、填料分離的原理簡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)，如果碰到阻擋，氣體會(huì)折流而走，而液體由于慣性，繼續(xù)有一種向前的速度，向前的液體附著在阻擋填料表面上由于重力的作用向下聚集到一起，通過排放管排出。由于填料相對(duì)普通折流分離來說含有大得多的阻擋收集壁面積，并且多次重復(fù)折流，液體很容易著壁，因此其分離效率有提高。２、填料分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：１）分離效率比普通的折流分離或普通的離心分離高。２）構(gòu)造簡樸，只需制作一種填料架。３）體積比普通的折流分離器或普通的離心分離器小。缺點(diǎn)：１）分離負(fù)荷范疇更窄，超出氣液混合物規(guī)定流速或者液氣比后，分離效率急劇下降。２）阻力比普通的折流分離器或普通的離心分離器大。３）工作較不穩(wěn)定，容易帶液。４）填料易碎。５）填料易堵。６）填料的選擇很重要。３、改善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)當(dāng)是分離效率越高，而實(shí)際狀況卻恰恰相反，為什么呢？究其因素：１）在氣液比一定的狀況下，氣液混合物流速越大，闡明單位時(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。２）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。３）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，由于連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。因素分析清晰了，如何改善呢？１）增大分離器體積，也就是減少流速。２）使用規(guī)整填料。３）在其前面串聯(lián)折流分離或者離心分離。五、絲網(wǎng)分離１、絲網(wǎng)分離的原理簡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)，就象過篩同樣，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。２、絲網(wǎng)分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：１）分離效率比填料分離高。２）構(gòu)造簡樸，只需制作一種絲網(wǎng)固定裝置。３）體積比填料分離器小。缺點(diǎn)：１）分離負(fù)荷范疇很窄，超出氣液混合物規(guī)定流速或者液氣比后，分離效率急劇下降。２）阻力比普通的折流分離器或普通的離心分離器大。３）工作不穩(wěn)定，很容易帶液。４）很易堵。６）絲網(wǎng)的目數(shù)以及材質(zhì)選擇很重要。３、改善從絲網(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)當(dāng)是分離效率越高，而實(shí)際狀況卻恰恰相反，為什么呢？究其因素：１）在氣液比一定的狀況下，氣液混合物流速越大，闡明單位時(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。２）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。３）絲網(wǎng)的目數(shù)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，由于連液體下流都很慢，固體雜質(zhì)在某個(gè)位置堵塞就很正常了。４）絲網(wǎng)的材質(zhì)不同，其分離性能不同，重要因素跟液體潤濕性能有關(guān)，如果這種材質(zhì)能減少液體在其表面的潤濕性能，將有助于液體的下流，普通的絲網(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濕性能的問題。因素分析清晰了，如何改善呢？１）增大分離器體積，也就是減少流速。２）對(duì)絲網(wǎng)的目數(shù)以及材質(zhì)重新進(jìn)行選擇。３）在其前面串聯(lián)折流分離或者離心分離。六、微孔過濾分離１、微孔過濾分離的原理簡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，就象過篩同樣，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，其微孔直徑普通在50微米下列，也就是說不不大于它微孔直徑的液體微粒不能通過。固然其分離機(jī)理比較復(fù)雜，由于其屬于微觀過程，因此需要進(jìn)一步研究。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。２、微孔過濾分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：１）分離效率極高。２）構(gòu)造簡樸，只需制作一種微孔過濾器固定裝置。３）體積比絲網(wǎng)分離器小。缺點(diǎn)：１）分離負(fù)荷范疇極窄，超出氣液混合物規(guī)定流速或者液氣比后，分離效率急劇下降2）超出氣液混合物規(guī)定流速或者液氣比后，并且容易發(fā)生液阻現(xiàn)象，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。３、改善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？究其因素：１）在氣液比一定的狀況下，氣液混合物流速越大，闡明單位時(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。２）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)沒有方法再分離出來了，由于其