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气液分离器
目录
- 概述
- 概念
- 分离方法
- 分离原理
- 气液分离器的特点
- 气液分离器的原理
- 1、重力沉降的原理简述
- 2、折流分离原理简述
- 3、离心分离原理简述
- 4、填充分离原理简述
- 工作原理
- 展开
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- 气液分离器的特点
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- 1、重力沉降的原理简述
- 2、折流分离原理简述
- 3、离心分离原理简述
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编辑本段概述
概念
气液分离器[1]可安装在气体压缩机的出入口用于气液分离，分馏塔顶冷凝冷却器后气相除雾，各种气体水洗塔，吸收塔及解析塔的气相除雾等。气液分离器也可应用于气体除尘，油水分离及液体脱除杂质等多种工业及民用应用场合。分离方法
气液分离器采用的分离结构很多，其分离方法也有：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心力分离；4、丝网分离；5、超滤分离；6、填料分离等。分离原理
但综合起来分离原理只有两种： 一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法1、2、3、6）。气体与液体的密度不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。 二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法4、5）。液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以气体粒子比液体粒子小些。 一、重力沉降 1、重力沉降的原理简述由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。 2、重力沉降的优缺点。 优点：1）设计简单。2）设备制作简单。3）阻力小。 缺点：1）分离效率最低。2）设备体积庞大。3）占用空间多。 3、改进重力沉降的改进方法：1）设置内件， 加入其它的分离方法。2）扩大体积。 4、由于气液混合物总是处在重力场中，所以重力沉降也广泛存在。由于重力沉降固有的缺陷，使科研人员不得不开发更高效的气液分离器，于是折流分离与离心分离就出现了。编辑本段气液分离器的特点
一个好的气液分离器应具有如下特点： 一、分离效率高。 一）分离效率的现状 从气液分离器的要求来看，就要求其能将气体与液体尽可能分离，经过气液分离器之后，液体就是液体，不含有气体，而气体就是气体，不含有液体。当然一个分离器实际上其分离效率不可能100%，因种种原因实际的情况是根据不同分离要求来选择气液分离器。 1、分离要求比较低的，选择重力沉降分离。 2、分离要求一般的，选择普通的折流分离（挡板分离）或者普通的离心分离（旋流分离）。 3、要求较高的，选择填料分离。 4、要求高的，选择丝网分离。 5、要求很高的，选择微孔过滤分离。 当然这样选择也不是绝对的，实际使用中气液分离效率可能并不完全符合上述顺序。其原因以后说明。 气液分离器分离效率的选择跟待分离的液体物性有关，如果液体粘度大，分子间作用力强，相对来说容易分离一些，所以油水分离器一般分离极数比水分离器低。同样的分离要求，较粘液体的分离器的分离方式在上述顺序中可以降低一档。但较粘的液体存在的严重问题在于液体下流时间较长。 二）提高气液分离器的分离效率的好处 上面说的是气液分离器的现状，那究竟这样选择是不是最合理的呢？ 1、净化分离器。 净化分离器的作用是将气体中无用或有害的液体分离出来，也就是说分离效率越高，气体中无用或有害的液体越小，带来的好处越多：如果是无用的液体少了，也就是使净化气体的使用效率高了，也就是气体的使用成本低了；如果是有害的液体少了，就不光是净化气体使用成本低了，而且是降低了液体的危害程度，用户的运行成本因此也明显更降低了。典型的净化分离器如：油水分离器。 油水分离器一般安装在压缩机的进口或者出口。 如果安装在进口的油水分离器分离效率高，压缩机的功效会提高，为什么呢？因为压缩机可以做有用功和无用功，如果进口气体中间含有无用的油水越少，其有用功增加，其功效越高，那么从长远来看，降低的运行成本远远大于提高油水分离效率所用的成本。 如果分离效率提高了1%，也就是压缩机电耗减少了1%，而一般提高分离效率1%所用的成本只相当于半年节省的电费。 如果安装在压缩机出口，可以净化输往用户的气体，从而使用户的运行成本降低或者运行更加安全平稳，也明显比提高气液分离效率所用成本划得来。 2、工艺介质分离器 工艺介质分离器的作用是工艺介质的气液两相分离，因为一般来说，系统就是利用工艺介质气液两相性质不同来循环运行的，如果气液混合在一起，肯定会使整个系统的运行质量和效率下降。典型的工艺介质分离器如：制冷系统的蒸发器后气液分离器。 制冷系统是利用制冷剂液体相变潜热大来制冷的，工艺介质在蒸发器吸收了大量的被冷却物质的热量，从而由液相变成气相，然后送往吸收器或压缩机，然后是发生器或冷凝器，又从气相变成液相。 如果蒸发器后气液分离器的分离效率提高了1%，蒸发器的冷却效率也提高了1%，冷剂泵或压缩机电耗减少了1%，发生器或冷凝器的效率也提高了1%，而一般提高分离效率1%所用的成本只相当于压缩机半年节省的电费。 3、产品分离器 产品分离器的作用是把混合在原料气中液态产品分离下来，也就是说液体没分离下来，产品就没生产出来。典型的产品分离器如：合成氨系统中的氨分离器。 由于原料气每次反应不可能完全，所以生成的氨和未反应完的原料气是混在一起的，经过冷却器后，大部分气氨变成了液氨，经过分离器后，原料气经压缩机提压后继续进行反应。 如果分离效率提高1%，氨产量提高了1%，压缩机的电耗降低了1%，氨塔反应的推动力提高了1%，而一般提高分离效率1%所用的成本只相当于压缩机半年节省的电费。 从上面的分析来看，提高气液分离器的分离效率是很必要的，很经济的。 1、折流分离的原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。 2、折流分离的优缺点优点：1）分离效率比重力沉降高。2）体积比重力沉降减小很多，所以折流分离结构可以用在（高）压力容器内。3）工作稳定。缺点：1）分离负荷范围窄，超过气液混合物规定流速后，分离效率急剧下降。2）阻力比重力沉降大。 3、改进 从折流分离的原理来说，气液混合物流速越快，其惯性越大，也就是说气液分离的倾向越大，应该是分离效率越高，而实际情况却恰恰相反，为什么呢？ 究其原因：1）在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，说明单位时间内分离负荷越重，混合物在分离器内停留的时间越短。2）气体在折流的同时也推动着已经着壁的液体向着————气体流动的方向流动，如果液体流到收集壁的边缘时还没有脱离气体的这种推动力，那么已经着壁的液体将被气体重新带走。在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，气体这种继续推动液体的力将越大，液体将会在更短的时间内流到收集壁的边缘，而液体流到底部需要的时间不变，也就是说有更多已经着壁的液体被带走而没有分离下来。3）液体没有固定的形状，容易碎化，在着壁的同时，会产生更细的液滴重新返回气相中，随着流速的增大，液体收集壁的碰撞力越大，其碎化的倾向越大，而我们知道越细的液滴其惯性越小，越容易被气体带走。 原因分析清楚了，如何改进呢？从上述分析可以看出，第一点原因是没有办法解决的，只能从第二点、第三点原因着手。1）针对第二点，如果对已经着壁的液体进阻挡，使其不能流到收集壁的边缘，或者让气体和已经着壁的液体分开，不产生或减弱推动作用，折流分离器的分离效率将大大提高。2）针对第三点，如果对钢性收集壁进行改造，使液滴着壁的碰撞力减小，那么折流分离器的分离效率也将大大提高。编辑本段气液分离器的原理
1、重力沉降的原理简述
由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着着在壁面上汇聚在一起通过排放管排出。2、折流分离原理简述
由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在独挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。3、离心分离原理简述
由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，液体收到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。4、填充分离原理简述
由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续游一个向前的速度，向前的液体附着在独挡填料表面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。由于填料相对普通折流分类来说具有大得多的阻挡手机壁面积，而且多次反复折流，液体很容易着壁，所以其分离效率有提高。工作原理
饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。 气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。 汽液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放，以去除液体的效果。| 基本原理是利用气液比重不同，在一个突然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，或利用旋风分离器，气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上，碰撞后失去动能而与转向气体分离。 |
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wxhyj.b2b.chemm.cn/ 2012-10-30
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