Фазный разделитель

Фазный разделитель

Реферат

 

(19)SU(11)1031031(13)A1(51)  МПК ⁵    _B01D17/02(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ФАЗНЫЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для разделения несмешивающихся жидкостей с разным удельным весом и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и нефтехимической промышленности для разделения смесей: жидкие углеводороды - вода, жидкие углеводороды - гликоли. Известен фазный разделитель гравитационного типа, включающий наклонно установленный корпус, в котором размещены продольные пластины, наклоненные в поперечном сечении. Применение продольных пластин и наклон корпуса позволяют сократить высоту отстойных зон и сократить время отстоя, а следовательно, и габариты аппарата. Недостатком известного фазного разделителя является наличие повторного перемешивания разделяемых фаз в низу аппарата, между пластинами и на выходе с них, так как существуют встречные потоки разделяемых жидкостей (тяжелой и легкой). Кроме этого, недостатком является необходимость в наклонной установке аппарата, а также возможность запирания входов и выходов между пластинами тяжелой и легкой жидкими фазами при накоплении тяжелой или легкой фазы до уровня входов или выходов между пластинами. Наличие пластин в аппарате требует также размещения под ними специальных опорных конструкций. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является трехфазный разделитель, включающий горизонтальный корпус, патрубки входа и выхода, горизонтальные трубы, закрепленные в глухой поперечной перегородке, делящей аппарат на зоны отстоя и сбора разделенных фаз. Однако недостатком этого технического решения является неэффективное использование межтрубного пространства из-за большого уровня смеси в этом пространстве, а следовательно, и времени осаждения тяжелых частиц. Кроме того, несмотря на исключение перемешивания разделенных смесей на выходе из труб в межтрубном пространстве происходит это перемешивание, так как тяжелые частицы жидкости осаждаются на поверхности труб и стекают с них в межтрубное пространство навстречу поднимающимся легким частицам. Это перемешивание усиливается из-за значительных скоростей движения разделенных фаз, обусловленных малыми сечениями площадей между трубами, так как трубы желательно размещать в аппарате в максимальном количестве. Целью изобретения является повышение эффективности разделения за счет предотвращения смешивания фаз в межтрубном пространстве и на входе в горизонтальные трубы путем организованного отвода предварительно разделенных фаз. Цель достигается тем, что в трехфазном разделителе, включающем корпус, трубы и перегородку, трубы установлены с образованием наклонных рядов, разделитель снабжен наклонными пластинами, со срезанной верхней частью, установленными между рядами труб, при этом нижние края пластин расположены с зазором к перегородке и опираются на нижележещий ряд труб, а верхние края наклонных пластин прикреплены к вышележащему ряду труб. Целесообразно площадь среза наклонных пластин выполнить увеличивающейся по высоте разделителя снизу вверх. На фиг. 1 изображен общий вид фазного разделителя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разделитель в изометрии; на фиг. 5 - вид на пластину; на фиг. 6 - вид по стрелке В на фиг. 4. Устройство состоит из горизонтального корпуса 1, в верхней части которого расположены патрубок 2 входа смеси и патрубок 3 выхода газа, в нижней части - патрубок 4 выхода легкой жидкости и патрубок 5 выхода тяжелой жидкости. Внутри корпуса около патрубка 2 входа смеси установлена глухая поперечная перегородка 6, делящая аппарат на две зоны (отстоя и сбора разделенных фаз). В глухой поперечной перегородке 6 закреплены горизонтальные трубы 7. Горизонтальные трубы 7 разделены плоскими пластинами 8 на наклонные ряды. Нижним краем пластины 8 опираются на трубы и образуют с глухой перегородкой зазор 9 для перетока жидкой смеси, а противоположным краем пластины 8 прикреплены к вышележащему ряду горизонтальных труб. Верхний угол наклонных пластин для перетока легкой фазы срезан, причем поверхность среза увеличивается по высоте аппарата. В горизонтальных трубах 7 со стороны крепления к глухой поперечной перегородке размещены крестовины из ребер 10 и 11, причем ребра 11 выступают из горизонтальных труб 7 и ориентированы на плоскости 12, соединенные с глухой поперечной перегородкой 6 и делящие отверстия в трубных решетках также на наклонные ряды. Внутри корпуса в зоне сбора разделенных фаз установлены камера 13 сбора легкой жидкости, сообщающаяся с патрубком 4 выхода легкой фазы, и сегментная перегородка 14 для перетока тяжелой жидкости в отсек 15, соединенный с патрубком 5. Фазный разделитель работает следующим образом. Исходное сырье подают через патрубок 2 входа смеси на горизонтальные трубы 7, при этом газ выветривается и накапливается в верхней части аппарата, проходит через верхние трубы 7 через глухую перегородку 6 к патрубку выхода газа, через который и отводится из корпуса. Жидкая смесь распределяется около глухой перегородки 6 и по межтрубному пространству между плоскими пластинами 8 направляется к входам смеси в трубы. При движении жидкости между пластинами происходит осаждение тяжелой фазы на плоскость нижележащих пластин и подъем легкой фазы на плоскость вышележащих. Так как расстояние между пластинами невелико, то время разделения тяжелой и легкой фаз также невелико. Разделившаяся легкая фаза направляется естественно к верхней точке пластины, т. е. к углам их среза, откуда движется в верхние слои жидкости. Так как величина среза на пластинах разная, следовательно, и переток жидкости происходит в различных точках. Далее легкая жидкость направляется в трубы, на внутренних поверхностях которых происходит дополнительное укрупнение дисперсных частиц и их разделение. Тяжелая фаза, кроме продольного движения между пластинами, приобретает и поперечное направление за счет наклона пластин в поперечном сечении аппарата и постепенно перетекает на внутреннюю стенку корпуса в нижнюю часть аппарата, откуда по нижним трубам направляется в сторону глухой перегородки 6. При этом в трубах происходит также дополнительное разделение жидких фаз. На выходе из горизонтальных труб ребра 11 и плоскости 12 предотвращают перемешивание разделенных легких и тяжелых жидкостей, организуя направленные потоки легкой и тяжелой фаз. Деление пластинами труб на ряды исключает повторное перемешивание разделенной жидкости в межтрубном пространстве. За счет того что трубы предотвращают перекрытие нижних и верхних кромок выше и нижерасположенных пластин запирание пространства между пластинами практически невозможно. Изобретение позволяет также использовать одновременно ряды труб в качестве опор. (56) Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Под ред. Судакова Е. Н. М. : Химия, 1979, с. 494. Авторское свидетельство СССР N 774006, кл. B 01 D 19/00, 1978.

Формула изобретения

1. ФАЗНЫЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ, включающий горизонтальный корпус, патрубок входа жидкостной смеси и патрубки выхода разделенных фаз, горизонтальные трубы, закрепленные в глухой поперечной перегородке, делящей аппарат на зоны отстоя и сбора разделенных фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения за счет предотвращения смешивания фаз в межтрубном пространстве и на входе в горизонтальные трубы путем организованного отвода предварительно разделенных фаз, трубы установлены с образованием наклонных рядов, разделитель снабжен наклонными пластинами со срезанной верхней частью, установленными между рядами труб, при этом нижние края пластин расположены с зазором к перегородке и опираются на нижележащий ряд труб, а верхние края наклонных пластин прикреплены к вышележащему ряду труб. 2. Фазный разделитель по п. 1, отличающийся тем, что площадь среза наклонных пластин увеличивается по высоте разделителя снизу вверх.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6