气液分离器的设计和选择

1、 含 液 滴 的气相 流 量 液 相密 度 , 仇 “ “ 。 , 肠 。 。 二 。 , 。 , 七 气相密 度 。 瓜二 进 出 口 接 管 间距 预 先 假 定 值 、 。 气 相粘 度 液滴直 径 。 声 。 先 由式 灿 计算 二 向的 有 关 数 据 权 ,夕 , 九 , 。 一 日 。 一 一“ 器 内 液体体 积 , 了 一 根 据 上 面 数 据 如按 美 国 计 的 卧式 重 力 沉 降 器 , , 印 法设 , 石 “ 夕 二 丫 一“ 夕 司 内径 为 , 长度 因 为 液体 体 积 是 , 乙一 , 如 用 本 文 介 绍 的 设 计 法 则 可 使 分离 器 的 体

2、 积 明显 减小 在 保 持 分离效 率 条 件下 可节 约钢 材 减少 投 资 , 护 根 据式 , , , 口 一 一 。 , 一 。 , 先 。 假 定 进 出 管不 插 入 器 内 即 , 还 需 下 列 假 定条 件 入 。 口 管 角度 夕 。 由式 , , 总 分离 时 间 一 几。 , ,。 夕 一 一 , 入 口 管径 入 口 气速 由式 。 。 , 计 算 相 应 的 石。 , “ 夕一 夕 。 。 。 夕一 。 石 , 二 。 一 。 计算 的 口 接管 向器 , 。 值大 于 原 假 定 的 , , 值 , , , 。 。 。 , 故设计不 合理 要 重 新 调 整 有

3、关 尺 寸 将入 沪 和 的调 整 出 。 。 。 值 根 据 计算 结果 , 可进行合理 内插 入 , 乌 一 。 则 分 离时 间 减至 一 丫 各 有 关 的 物 理 参数 数 群 。 可 按 公 式计算 二 于 原假定的 二 两 。 , 值是 , , 计算值 二 二 是 。 一 一 , , 一 一 , 小 于 假 定值 说 明假 定 是 可 行的 户 娜 月 内 口户 孟 , 名 设 计 结果 内一 户 , 。 分 离 器 内径 岛 分离器 全 长 。 一 “ 一 , 。 一 “ 一 材 , 入 口 管 插入 深 度 石 长径 比 石 , 。 ,。 一 。 一 矛 一忍 , , 一 ,

4、 , , 几 一 见图 一 一 , , 不 难看 出 用本 法 介 绍 的设 计 方 法 同 样 分 离 效果 的 卧式 分 离 器 气流面积 。 其外 形 尺 寸 比 传统 。 , 二 手 一 二 。 的 ”石 工 一 法要 小 。 如 果 再 适 当提 高 夕 和 但 同 时 还要 注 , 一 。 值 , 还 能 减 少 设 备 的体 积 、 意 考 虑 经 济合 理 的 石 。 , 几 值 车 间 布置 要 求 。 。 。 。 一 以 及 某 些 特殊 需要 等 因 素 峨 下 面 的计算 忽 略碟 形 封 头 假 定 合 理 的 , 几 , 一 , , 三 、 雾 沫分 离器 的选择

5、汽相体积 一 一 液体体积 一 折板 除沫器 一 、 折 板 除沫器 有 格板 式 和 叶 片式 两 种 基 本 医药 工 程 设 计 年第 期 型 式 格 板 式 除沫器 在 每 个格板 上 有 , 排 , 较 多的 场 合 宜 选 用人形板 型 式 对 污 垢物 系 , , 与气 流 方 向呈 开发 的一 种型 式 。 、 “ 的叶片 、 , 是 国 外最 早 , 也能 较 长 时 期使 用 , 。 为 防止 盐类 和 其 他稠 厚 。 广 泛 用 于 冷 却塔 系 统 其 仲 物 料 的 沉 积 可 增 设 洗 涤装 置 丝 网除沫器 优 点 是 制 作简便 能 力 大 不 易 被 污

6、物 堵 塞 但 对 粒径 小 于 的雾沫 。 , 不能分离 。 , 因 由双层 金 属 或 塑 料 丝 网 构 成 一 定 厚 度 要 节 而 逐 渐 被 叶 片 式所 淘 汰 叶 片 式 又 有 人字 形 求 的 网层 肠 , 丝 网直 径 由 ” , 常用 , 和 凹 形 两 种型 式 详 见 图 饥 叶片 间距 为 , 亡 密耳 , , 网层厚 常用 , 饥 堆 积 比重 儿 常用 对轴 , 饥 一 、 ” 网层 外 径 通 常 比 塔 径 , 大 冲击 。 外 , 以 保持 紧 密 安 装 减 少 短 路 , 向或 径 向 气 流 均 可 应 用 , 分离 机 理 亦 为惯 性 和 折

7、板式 相 比 具 有很大 的比表面积 气流 格 板式 即使 在 较 低 气 速 下 也 能 获 得 理 想 的 分 离 效 气流 习 片 人形 十 式 气饭 凹 形 叶片 定 果 。 一般用 值 确定 气 速 。 。 一 。 生 , 图 各 种 型 式 的 折 板 除沫 器 , 为 达 到 一 定 的分 离 效果 气 速 要 大 于 , , , 值大于 推荐的 , 但气速 过 高到 达载 点时 , , 高度 。 使 丝 网层 液膜 加 厚 产 生 二 次 夹 带现 象 因 此 气 流 与折 板 , 由金 属 或 塑 料 制成 , 。 值为 肠 或稍低 些 “ , 。 当入 口 气 , 可 呈

8、垂 直 或水 平 向流 动 雾 沫 分 离 的机 理 主 体 中含 雾 沫 量 大 于 产 生 严 重 的 二 次 夹 带现 象 、 , 时 则 可 能会 奋 要 是 惯 性 冲击 作 用 的 流速范围 , 折 板 除 沫 器 应 保 持适 宜 , 丝 网 除沫器 主 要 , , 过 低 时 由 于 惯 性 冲击 效 果 的 减 用 于 蒸馏塔 吸 收塔 的 顶 部 或是 蒸发 器 分 离 弱 而 影 响分 离 效 率 过 高 时 又 会 产 生 二 次 夹 带现象 。 罐的上 部 于 仲 , 。 用 于 径 向流 动 时 雾 沫 直 径 可 大 , 因 此 设 法 将 折 板 上 液 膜 厚

9、 度 减薄 是 。 常 作 为 有 效 的粗 雾 分 离 器使 用 。 但 提 高气 速 的途 径 立面 剖视 图 图 中采 用 带 钩 的 人 字 要 求处 理 含 雾 气相 比 较 干 净 纤 维 层 式 除雾 器 按 其 分 离 机理 划 分 , , 一 种 以惯 性 冲 击为 。 主 一 种 以 布 朗扩 散 为 主 , 可采 用填充 式 或 、 、 缠绕式 结 构 纤 维 材 料 可 用 玻 璃 陶瓷 塑 料 金属 等 垂 直 向气 流 。 、 直 径一般小于 , 户 , 密耳 , , 层 厚 上 下 由 筛 板 固定 可 用 于 轴 流 , 或径 流 图 。 分离机理 决定于纤维尺

10、寸 如惯性 层厚 , 水 平 向气 流 的 人 形 有 钩 叶片 便 于 排液 。 冲击 型 筛 板 外 径 , 总 长度 、 瓜 形折板就 是 这 个 道 理 算 。 压 降可 按 干 板 近 似 计 , 布 朗扩散 型 筛板 外径 总长度 维层 式 的 比 表 面 积 要 比 丝 网 式 大 层厚 , 板 间 距 对 分 离 效 率 有 明显 的影 响 或更小些 , 一般 , 在 相 同体 积 下 纤 。 采用 。 当然 随 着 板 间 距 的减 小 会 使 设 备 费增 加 两 者 要 权 衡 考 , 倍 特 别适 用 于 大 型 气 液 相 接 触 设 备 , 因液 , 虑 。 气 流

11、 中 的 雾 沫含 量 对 人 形 板 压 降 和 分 离 , 泛 速 度 随 床 层 比 表 面 积 的 增 加而 降低 和丝 , 效 率 的影 响 不 大 故 对 生 产 气 体 中含 雾 沫 量 网 式 一 样 气 速 下 限 决 定 于 惯 性 冲 击效 率 上 奋氮疏翻呀 丽碑 第 矛 炳 限 决定 于 二 次 夹带 现 象 但 是对 布朗扩 散 型 分 离 效率 随 气 速 降低 而 提 高 , , , 。 , 下 限决定 于 分 离 效 串的降低 , 下面型式 的 分 、 , 提 高气 速 则降 。 离 机理 为 布朗扩散 , , , 气速 增加而 效 率 反 而 降 。 低 效

12、率 加 大 压 降 要 特 别 注 意 这 一 点 对纤 低 是控 制 上 限 的 因 素 接捕 集 。 值在 维层 床 的 设 计 计 算 需 采 用 对 数 平 均 直 径 值 之 间 为 空 白 区 在 这个范 围 内分 离机 理 是直 一 。一 八 二 玩 。 。 分离器 所 需 的 汽 液接触 面 积 随 。 值 通 过 床 层 的 气 速 由 下 式计 算 万 。一 仇 。 介 的 减 小 而 增加 如图 , 所 示 径 流 丝 网 和折 , 丫 板 式 所 需 面积 最 少 而 扩散 型 所 需 面 积 最 大 设 备 投 资 随面积 的减 少 而 降低 。 。 对惯性冲 击 型

13、 的 空 间 速 度 为 在选择雾沫 值 , 筒状 。 , 或 布 朗扩散型 。 分 离 器 时 要 综 合 考虑 下 面 诸 因 素 。 工 艺 、 值 板状 值 , 生 产 特 点 分 离效 率 的要 求 动 力 费 用 拐。 主要 特点 , , 纤维 层 式 的 设 备费 用 理 想的 分离器 应 具 有使 用 时 间 长 分 离 效 率 高 和 费 用 低 的优 点 表 , 是不 受 入 口 气 体 中雾 沫 含 量 的 限 时 没 有 观 察 到 二 次夹 , , , 。 制 在 高达 提 供 了 一个 通 用 的选 择 依 据 。 , 对污 , 带现 象 。 冲击 型 一 般在 过

14、 渡 区 内 压 降 垢 物 系 一 般 用 径 向 分 离器 因 可 连续洗 涤 轴 向 分 离 器 用 于 不 经 常清 洗 的 物 系 , 扩 散 型 一 般 在层 流 区 内 压 降 , 表 提供 多 用 于 冷 凝形成 的细 雾 分 离 如 表 设备型 式 、 各种 设 备的 选 择依据 清 洁 压 缩气 体 油 雾 、 多级 空 压 机 中 间冷 却器 润 滑 、 油 和 水 的 乳 雾 吸 收塔 的 酸 雾 化 纤成 型 的 冷 凝 润 滑 油雾 等 的 分 离 操 作 。 、 物 系 污 垢 物 系 根 据 气速 其 总 轴 流 折板 板 。 , 气 液 相 对 入 口 气体含

15、 含 固 粒 可 溶性 性 均 洁 净 液 量 限制 与否 浆状 否 状 盐类 分 离效 率 可 达 , 多 可 设置 连 续洗 涤 , 可 可 可 可 否 限制 否 否 否 可能 可能 朴 份 可能 否 装置 故对 含 有溶 性 污 物 系统 亦 可 使 用 二 雾 沫 分 离 器 的选 择 方 法 轴流 丝 网 径 流折板 径 流丝 网 廿 可 否 否 可” 可 ” 对 折板 、 丝 网 和 纤 维层 式 各 种 雾 沫分 离 器 推 荐的 气 速 范 围 以 值表示 , 以及 适 用 冲击 型 纤 维 层 扩散 型 纤维 层 可 可 可 汤 否 否 可” 的 空 气 动力 学 液 粒 直

16、 径 的 适 应 范 围 见 图 根 据 固 体含 量 能 连续洗涤 牡 。 在图 中 , , 上 面儿 种型 式 的分 离 机 理 表 目 项 粒径 范 围“ 各 种型 式分 离器 的操 作特性表 粗 粒 性 均 为 惯性 冲 击 气 速 上 限 决定 于 二 次 夹 带 , 中 粒 细 粒 微 粒 适用 的高 效 分 离设 备 径 向丝 网 径 向折板 板 轴流 折板 板 轴 流丝 网轴 流和 径 流折 么 尸 一一 一 向丝 网 轴肺 板 浙 丝 径 流丝 网 筒 式纤 纤 维 层 板式 纤维层 冲击 型和 扩 散型纤 维层 霍 纂 住层 余 扩 散 型“ 全 一 一 典型 压 卜 翱

17、分 离液 滴 肠 液沫 水冷 却塔 洗 板 涤 塔板 式塔 液沫 沫 液雾 液雾 塑料 挤压 机 的油 雾 类型 代表性 应 用 压 缩气 蒸 发器 填料 塔 吸 体 除油 雾 、 收 蒸馏 水雾 酸 文丘 里洗 雾 涤器 , 欢雨孤囚 粒 径 娜 、 图 根据粒 径 和 值 选择 雾 沫 分 离 器 , 夹带 的泡 沫 冷 凝 的细 雾 医 药工 程 没计 年第 期 各 种 雾 沫 分 离器 的 具体操 作 数 据 参考 。 , , 可供选 用 。 万 总 的 说 来 对 较 大 的液 沫 宜 选 用 折板 式 反 之 对 细 雾 则 采 用 扩 散 型 纤 维层 式 , 。 通常 , ,

18、对 除 沫 系 统 推荐 采 用 轴 流 型 垂 直 流 而除 , 了 雾系 统 推荐 用径 流型 水 平 流 不在图 、 。 如 操 作范 围 雾滴时 压 降 , 表 、 之 内时 也 可 相 应 确定 如 , 人 形 板 的分 离 要 求 是 要比 表 规定的 , , ” 要大 。 对 纤 维层 式 , 分离细雾 时 要求效率达 十 而压 降要 。 召 小于 引用 符 号 刁 。 时 则 气 液 接触 面 要 相 应 加 大 气 相 流 动 的 断 面 积 式 中的 物 理 参 数 群 幻 式 中的 值 器 体 内径 , 丝 网 层 的 表 面积 滴 间诺 速 空 气度 速 速 度矢量 矶 离 器 体积 分 作用 在液 滴上 的 外力 一 式 中的 物理 参 数 群 滴 的总重 液 一纤 维 床层 的空 隙度 液膜 的面 积分数 时 间 一 降速和 总分 离时 间 无 氏 接 管的 角度 先 入 粘度 密 度 面 张力 表 部分效 率和 总效 率 令 下辍 几 , 液 雷 数 叨 , 夕 , , 口 , , 个 刀 几 几 刀, 分 离 器直 径 指 每 个基 本单 元 纤 维 层床 内径 乙 ” , 川 刀 八。 几 令 气体 质 量 速 度 丑 速 常数 度 长 度 或 液 体质 量 流速 圆 状纤 维 床 的 轴 向长 度 速 距 离