专利名称：高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分离装置，具体涉及一种高压气体、固体颗粒和水 的混合体分离装置。
背景技术：
高压气体、固体颗粒和水的混合体是工业生产装置的产物。由于高压的 存在，气体以相当大的比例溶解于水中，常见的气体包括一氧化碳、二氧化 碳、氢气、硫化氢、氨气、二氧化硫、硫氧碳等。为了水的循环利用，需要 对所含气体进行有效处理，将气体和水分离，避免对下游设备腐蚀和对环境 造成污染。固体是工业生产过程中产生的杂质、废弃物、副产品等以颗粒形 态存在于水中的固体。常见的固体颗粒包括碳和碳黑颗粒、灰分颗粒、金属 颗粒等等。固体颗粒必须通过一系列工序有效地清除，避免对下游设备的腐 蚀、磨损、堵塞等。目前技术是采用直接减压去除气体，再通过沉淀等去除 固体。这样的系统对于气体和固体的去除不彻底、难以形成连续工作的系统、 设备不能长寿命工作以及对于脱出的气体和固体难以有效处理等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够对高压气体、固体颗粒和水的混合 体进行有效连续分离，并且能够长周期运行的高压气体、固体颗粒和水的混 合体分离装置。
本实用新型所述的高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置，其包括 一个密闭的分离容器，沿分离容器内侧壁圆周设有多个分离结构，每个分离 结构处设有一路带减压调节阀的输入管路，输入管路的另一端与输入高压气 固水混合体的连接管相连；分离容器顶部设有排气管路，排气管路的另一端 连接抽真空装置；分离容器底部设有与第一耐磨泵入口相连的管路。第-一耐 磨泵出口处管路与一个带有搅拌装置的常压容器顶部相连；在常压容器顶部 还设有循环水输入管路；在常压容器侧壁上部设有澄清水排出管路，澄清水 排出管路另一端与澄清水容器相连；在常压容器底部设有与第二耐磨泵入口 相连的管路。第二耐磨泵出口处管路与一台可分离固体和水的过滤机相连； 过滤机上设有排水管路，排水管路另一端与水池相连；水池上设有与第三耐磨泵入口相连的管路。第三耐磨泵出口处连接上述循环水输入管路的另一端。
如上所述的用于高压气固水混合体分离的装置，所述的分离结构为弧 形，两端分别固定在分离容器内侧壁上，分离结构上下均开敞。
如上所述的用于高压气固水混合体分离的装置，所述的分离结构有1 8 个；所述的带减压调节阀的输入管路有1 8路。
如上所述的用于高压气固水混合体分离的装置，在所述的输入高压固气 水混合体的连接管上、在分离容器顶部所设有的排气管路上均设有换热器。
如上所述的用于高压气固水混合体分离的装置，所述的澄清水容器与输 出泵相连，从而将澄清水容器内的水输送到水处理系统。
采用本实用新型的分离装置分离高压气体、固体颗粒和水的混合体， 其先通过多路带减压调节阀的输入管路将高压气固水混合体连续地转变为 低压气固水混合体后再进入分离容器，又利用抽真空系统使分离容器内的混 合体变为负压气固水混合体，由于气体随着压力的不同，在水中溶解度的较 大差异，不同种类的气体从水中析出并通过分离容器上的排气管路排出，输 送到气体处理系统。待气体从混合体中按要求的精度分离后，混合体变为固 水混合体，通过第一耐磨泵进入常压容器，在搅拌装置的作用下固体和水充 分混合。常压容器内的固水混合体再通过第二耐磨泵输送到过滤机中。在过 滤机内固体被滤出并输送到下游的处理系统，水被收集到水池内再通过第三 耐磨泵输回常压容器。通过第二耐磨泵和第三耐磨泵，水在常压容器、过滤 机和水池之间构成循环，以多次用于过滤固体。
为了抵抗进入分离容器内的低压高速的气固水混合体对分离容器气蚀 和磨蚀，在分离容器内设置了弧形分离结构，其可使高速引入的气流在分离 结构的表面发生滞止，改变流动方向，由于分离结构上部和下部开敞，可分 别作为气体和固液体的流通通道，从而提高分离效率。由于分离出的气体可 能温度较高，并夹带部分低压的水蒸汽，在排气管路上设置换热器，将部分 低压蒸气冷凝后析出。另外，高压气固水混合体的温度可能较高，在进入分 离装置前可通过换热器降温，以减轻对分离系统的耐温要求。可根据待处理 的高压气固水混合体的流量、压力和成分确定分离容器内分离结构和对应的 带减压调节阀的输入管路数量。
本实用新型的分离装置能够实现高压气固水混合体的有效连续分离，分 离出的气体和固体可通过单独的处理系统处理，分离出的液体水能够循环利 用，从而达到连续循环处理高压气固水混合体的目的，并具有较高的分离效率。
图1.用于高压气固水混合体分离的装置结构示意图； 图2.图1的A—A向视图。
图中l.分离容器；2.减压调节阀；3.分离结构；4.换热器；5.第一耐磨 泵；6.常压容器；7.第二耐磨泵；8.过滤机；9.水池；IO.第三耐磨泵；11. 澄清水容器；12.输出泵；13.连接管；14.输入管路；15.搅拌装置；16.排气 管路；17.循环水输入管路；18.澄清水排出管路；19.排水管路；20.排水 管路；21.固体输出。 具体实旌方式
以下结合附图对本实用新型所提供的高压气体、固体颗粒和水的混合体 分离装置进一步描述
如图1和图2所示，本实用新型的分离装置包括一个密闭的分离容器1， 沿分离容器1内侧壁上部圆周均匀设有8个弧形分离结构3，每个分离结构 3上下开敞，两端均焊接在分离容器1上。在8个分离结构3处对应设有8 路带减压调节阀2的输入管路14，输入管路14的另一端均与输入高压气固 水混合体的连接管13相连。分离容器1顶部设有排气管路16，排气管路16 的另 -端连接真空泵。分离容器1底部设有与第一耐磨泵5入口相连的管路。
第一耐磨泵5出口处管路与一个带有搅拌装置15的常压容器6顶部相 连，搅拌装置15的叶片置于常压容器6内部中心。在常压容器6顶部还设 有循环水输入管路17;在常压容器6侧壁上部设有澄清水排出管路18，澄 清水排出管路18另一端与澄清水容器11相连。在常压容器6底部设有与第 二耐磨泵7入口相连的管路。
第二耐磨泵7出口处管路与一台可分离固体和水的过滤机8相连；过滤 机8上设有排水管路20，排水管路20另一端与水池9相连。
水池9上设有与第三耐磨泵10入口相连的管路。第三耐磨泵10出口处 连接上述循环水输入管路17的另一端。
在输入高压同气水混合体的连接管13上、在分离容器1顶部设有的排
气管路16上均设有换热器4。
澄清水容器U与输出泵12相连，从而将澄清水容器1内的水通过排 水管路输送到水处理系统。
本实用新型的分离装置中，采用的减压调节阀均为北京航天石化技术装 备工程公司生产的ZMBS型减压调节阀；采用的耐磨泵均为北京航天石化技 术装备工程公司生产的CSB—Wy型耐磨泵；采用的过滤机为浙江核星公司 生产的DU型过滤机。
采用本实用新型的分离装置分离的高压气体、固体颗粒和水的混合体， 由于高压的存在，气体以相当大的比例溶解于水中，气体包括一氧化碳、二 氧化碳、氢气、硫化氢、氨气、二氧化硫、硫氧碳等。高压气固水混合体经 过连接管13、换热器4进入带多路带减压调节阀2的输入管路14。在减压 调节阀2作用下，高压的气固水混合体变为低压高速的气固水混合体。多路 低压高速气固水混合体分别通过各自的分离结构3进入分离容器1内，通常 气体从分离结构3上部进入，固水混合体从分离结构3下部进入。利用抽真 空泵，分离容器内压力可达一0.5大气压。分离容器1内的气体从排气管路 16排出，再通过换热器4，被输送到气体处理系统；固水混合体汇集在分离 容器1的下部，通过第--耐磨泵5输送到常压容器6，再经过第二耐磨泵7 输送到过滤机8。在过滤机8内固体以滤饼的形式分离出来，被送到下游处 理系统；过滤机8分离出的水通过排水管路20收集到水池9中，再经过第 三耐磨泵10被送回常压容器6。通过第二耐磨泵7和第三耐磨泵10，水在 常压容器6、过滤机8和水池9之间构成循环，多次用于过滤固体。常压容 器6中的澄清水，可通过澄清水排出管路18溢流到澄清水容器11，澄清水 容器11内的水经过输出泵12输送到水处理系统循环使用。
采用本实用新型装置所分离的高压气固水混合体， 一般是指压力在 0.8MPa一MPa的高压气固水的混合体，如果压力超出上述压力范围，可根 据高压气固水混合体的压力以及要求的分离精度，在常压容器6以前设置多 个分离设备设置，形成多级分离系统。
权利要求1.一种高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置，其特征在于该装置包括一个密闭的分离容器(1)，沿分离容器(1)内侧壁圆周设有多个分离结构(3)，每个分离结构(3)处设有一路带减压调节阀(2)的输入管路(14)，输入管路(14)的另一端与输入高压气固水混合体的连接管(13)相连；分离容器(1)顶部设有排气管路(16)，排气管路(16)的另一端连接抽真空装置；分离容器(1)底部设有与第一耐磨泵(5)入口相连的管路；第一耐磨泵(5)出口处管路与一个带有搅拌装置(15)的常压容器(6)顶部相连；在常压容器(6)顶部还设有循环水输入管路(17)；在常压容器(6)侧壁上部设有澄清水排出管路(18)，澄清水排出管路(18)另一端与澄清水容器(11)相连；在常压容器(6)底部设有与第二耐磨泵(7)入口相连的管路；第二耐磨泵(7)出口处管路与一台可分离固体和水的过滤机(8)相连；过滤机(8)上设有排水管路(20)，排水管路(20)另一端与水池(9)相连；水池(9)上设有与第三耐磨泵(10)入口相连的管路；第三耐磨泵(10)出口处连接上述循环水输入管路(17)的另一端。
2. 根据权利要求1所述的用于高压气固水混合体分离的装置，其特征 在于所述的分离结构(3)为弧形，两端分别固定在分离容器(1)内侧壁 上，分离结构(3)上下均开敞。
3. 根据权利要求1或2所述的用于高压气固水混合体分离的装置，其 特征在于所述的分离结构(3)有1 8个；所述的带减压调节阀(2)的 输入管路(14)有1 8路。
4. 根据权利要求1或2所述的用于高压气固水混合体分离的装置，其 特征在于在所述的输入高压固气水混合体的连接管(13)上、在分离容器(1)顶部所设有的排气管路(16)上均设有换热器(4)。
5. 根据权利要求1或2所述的用于高压气固水混合体分离的装置，其 特征在于所述的澄清水容器(11)与输出泵(12)相连，从而将澄清水容 器(11)内的水输送到水处理系统。
专利摘要本实用新型涉及一种分离装置，具体涉及一种高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置。本实用新型所述的分离装置包括一个分离容器，分离容器内设有多个分离结构，每个分离结构处设有一路带减压调节阀的输入管路；分离容器顶部设有排气管路，排气管路连接抽真空装置；分离容器通过第一耐磨泵与常压容器相连；常压容器通过第二耐磨泵与过滤机相连；过滤机通过排水管路与水池相连；水池内水通过第三耐磨泵输回常压容器。本实用新型的分离装置能够实现高压气固水混合体的有效连续分离，分离出的气体和固体可通过单独的处理系统处理，分离出的液体水能够循环利用，从而达到连续循环处理高压气固水混合体的目的，并具有较高的分离效率。
文档编号B01D36/00GK201061740SQ200720151768
公开日2008年5月21日 申请日期2007年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者姜从斌, 王明坤, 马林玉 申请人:北京航天万源煤化工工程技术有限公司