气体过滤装置及具有其的气体分离设备的制作方法

本发明涉及过滤技术领域，具体而言，涉及一种气体过滤装置及具有其的气体分离设备。

背景技术

目前，煤制油技术中通常采用间接液化的方式制取油品。具体地，先对原料煤进行气化，对气化后的原料煤进行净化处理后得到一氧化碳和氢气的原料气，然后在270～350℃、2.5mpa的环境及催化剂的作用下合成有关油品或化工产品。通常地，原料煤气化时需要使用空分装置提供氧气，即在对空气进行分离之前需要对空气进行过滤净化，清除空气中的杂质。

然而，在现有技术中，用于空分装置的过滤装置无法对空气进行彻底、有效的过滤净化，无法充分清除空气中的颗粒杂质，影响空分装置后续工序的顺利进行。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种气体过滤装置及具有其的气体分离设备，以解决现有技术中过滤装置的过滤效率较低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种气体过滤装置，包括：壳体；第一过滤组件，设置在壳体内以对进入壳体内的待过滤气体进行初步过滤；第二过滤组件，位于第一过滤组件的下游位置处且设置在壳体内，以对完成初步过滤后的待过滤气体进行过滤；其中，进入壳体内的液体对第二过滤组件的至少一部分进行润湿，被润湿后的第二过滤组件对经过第二过滤组件的待过滤气体进行过滤。

进一步地，壳体具有容纳腔及与容纳腔连通的出液口、进气口及出气口，容纳腔包括：第一腔体，进气口与第一腔体连通，第一过滤组件设置在第一腔体内：第二腔体，第一腔体与第二腔体连通，第二过滤组件设置在第二腔体内；其中，出气口和出液口均与第二腔体连通，进入至第二腔体内的液体对第二过滤组件润湿后从出液口排出。

进一步地，壳体具有进液口，容纳腔还包括：第三腔体，第一腔体通过第三腔体与第二腔体连通，且第三腔体位于第二腔体的上方，第三腔体的腔壁上具有第一过孔，第三腔体与进液口连通；调节组件，设置在第三腔体内，调节组件具有封堵状态和避让状态，当调节组件处于封堵状态时，调节组件罩设在第一过孔上，以避免进入第三腔体内的液体通过第一过孔进入至第二腔体内；当调节组件处于避让状态时，液体通过第一过孔进入至第二腔体内以对第二过滤组件进行润湿。

进一步地，气体过滤装置还包括：第一板体，第一板体与至少一部分壳体形成第一腔体，第一板体上具有第二过孔，完成初步过滤后的待过滤气体通过第二过孔进入至第三腔体内；第二板体，第二板体与第一板体和至少一部分壳体形成第二腔体，第二板体与第一板体和至少另一部分壳体形成第三腔体；其中，当调节组件处于封堵状态时，调节组件的至少一部分与第二板体抵接。

进一步地，调节组件包括：第一筒体；防水过滤网，设置在第一筒体远离第二板体的一端以对进入至第三腔体的待过滤气体进行过滤；其中，当调节组件处于封堵状态时，第一筒体靠近第二板体的一端与第二板体抵接，且第一筒体、防水过滤网及第二板体形成的空间只能穿过完成初步过滤后的待过滤气体。

进一步地，第一过滤组件的第一端与第一板体固定连接，第一过滤组件的第二端与壳体抵接，第一过滤组件与第一板体呈夹角设置，且第一端所处高度低于第二端所处高度且低于第二过孔所处高度。

进一步地，气体过滤装置还包括：第二筒体，设置在第二腔体内，第二过滤组件通过第二筒体与第二腔体的腔壁连接；其中，第一过孔在第二过滤组件上的正投影位于第二过滤组件内。

进一步地，气体过滤装置还包括：驱动结构，与调节组件驱动连接，驱动结构带动调节组件朝向第二腔体运动，以对第一过孔进行密封；或驱动结构带动调节组件朝向远离第二腔体的方向运动，以使第三腔体内的液体通过第一过孔进入至第二腔体内。

进一步地，驱动结构设置在壳体外，气体过滤装置还包括传动杆，传动杆的一端与驱动结构的输出端连接，传动杆的另一端伸入壳体内并与调节组件连接，以带动调节组件进行升降运动。

进一步地，气体过滤装置还包括：两个垫块，设置在第二腔体的底壁上且位于第二过滤组件的下方，各垫块朝向第二过滤组件的表面为倾斜面，出液口位于两个垫块之间，且各垫块的倾斜面的底端靠近出液口设置。

进一步地，第一过滤组件包括相互平行设置的第一海绵块和第一过滤网，第一过滤网位于第一海绵块的上方，第二过滤组件包括相互平行设置的第二海绵块和第二过滤网，第二海绵块位于第二过滤网的上方。

根据本发明的另一方面，提供了一种气体分离设备，包括上述的气体过滤装置。

应用本发明的技术方案，气体过滤装置包括壳体、第一过滤组件及第二过滤组件。其中，第一过滤组件设置在壳体内以对进入壳体内的待过滤气体进行初步过滤。第二过滤组件位于第一过滤组件的下游位置处且设置在壳体内，以对完成初步过滤后的待过滤气体进行过滤；其中，进入壳体内的液体对第二过滤组件的至少一部分进行润湿，被润湿后的第二过滤组件对经过第二过滤组件的待过滤气体进行过滤。这样，待过滤气体进入至壳体内，第一过滤组件对待过滤气体进行初步过滤，第二过滤组件对完成初步过滤后的待过滤气体进行再次过滤，进而使得气体过滤装置对待过滤气体的过滤更加充分、彻底。在气体过滤装置对待过滤气体进行过滤前，先将第二过滤组件的至少一部分润湿，润湿后的第二过滤组件能够吸附穿过其的待过滤气体中的杂质颗粒，进一步提升了气体过滤装置的过滤效率，进而解决了现有技术中过滤装置的过滤效率较低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的气体过滤装置的实施例的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、出液口；12、进气口；13、出气口；14、第一腔体；15、第二腔体；16、进液口；17、第三腔体；171、第一过孔；20、第一过滤组件；21、第一海绵块；22、第一过滤网；30、第二过滤组件；31、第二海绵块；32、第二过滤网；40、调节组件；41、第一筒体；42、防水过滤网；51、第一板体；511、第二过孔；52、第二板体；60、第二筒体；70、驱动结构；80、传动杆；90、垫块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中过滤装置的过滤效率较低的问题，本申请提供了一种气体过滤装置及具有其的气体分离设备。

如图1所示，气体过滤装置包括壳体10、第一过滤组件20及第二过滤组件30。其中，第一过滤组件20设置在壳体10内以对进入壳体10内的待过滤气体进行初步过滤。第二过滤组件30位于第一过滤组件20的下游位置处且设置在壳体10内，以对完成初步过滤后的待过滤气体进行过滤。其中，进入壳体10内的液体对第二过滤组件30的至少一部分进行润湿，被润湿后的第二过滤组件30对经过第二过滤组件30的待过滤气体进行过滤。

应用本实施例的技术方案，待过滤气体进入至壳体10内，第一过滤组件20对待过滤气体进行初步过滤，第二过滤组件30对完成初步过滤后的待过滤气体进行再次过滤，进而使得气体过滤装置对待过滤气体的过滤更加充分、彻底。在气体过滤装置对待过滤气体进行过滤前，先将第二过滤组件30的至少一部分润湿，润湿后的第二过滤组件30能够吸附穿过其的待过滤气体中的杂质颗粒，进一步提升了气体过滤装置的过滤效率，进而解决了现有技术中过滤装置的过滤效率较低的问题。

在本实施例中，气体过滤装置能够对空气进行充分的净化过滤，净化效果显著，能够彻底清除空气中的粉尘颗粒杂质等，防止粉尘等对后续设备的正常运行产生影响，保证整个分离作业可以高效顺利的进行。

在本实施例中，气体过滤装置主要应用于煤制油工艺。

可选地，壳体10为长方体结构或立方体结构。

如图1所示，壳体10具有容纳腔及与容纳腔连通的出液口11、进气口12及出气口13，容纳腔包括第一腔体14和第二腔体15。其中，进气口12与第一腔体14连通，第一过滤组件20设置在第一腔体14内。第一腔体14与第二腔体15连通，第二过滤组件30设置在第二腔体15内。其中，出气口13和出液口11均与第二腔体15连通，进入至第二腔体15内的液体对第二过滤组件30润湿后从出液口11排出。这样，将第一过滤组件20和第二过滤组件30分别设置在第一腔体14和第二腔体15内，以对两个过滤组件进行隔离，防止未经过初步过滤的待过滤气体直接穿过第二过滤组件30，进而提升气体过滤装置的过滤效果。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

具体地，在气体过滤装置对待过滤气体进行过滤前，先将液体从进液口16注入至壳体10内，进入至壳体10内的液体对第二过滤组件30进行润湿，润湿完成后从出液口11排出。之后，再通入待过滤气体。

具体地，在气体过滤装置对待过滤气体进行过滤的过程中，待过滤气体通过进气口12进入至第一腔体14内，经第一过滤组件20初步过滤后进入至第二腔体15，并在第二腔体15内被第二过滤组件30过滤，过滤完成后从出气口13排出。

在本实施例中，气体过滤装置还包括第一阀门及出液管道。其中，出液管道与出液口11对接，且第一阀门设置在出液管道上，以对出液管道的出液状态及出液量进行调整。

如图1所示，壳体10具有进液口16，容纳腔还包括第三腔体17和调节组件40。其中，第一腔体14通过第三腔体17与第二腔体15连通，且第三腔体17位于第二腔体15的上方，第三腔体17的腔壁上具有第一过孔171，第三腔体17与进液口16连通。调节组件40设置在第三腔体17内，调节组件40具有封堵状态和避让状态，当调节组件40处于封堵状态时，调节组件40罩设在第一过孔171上，以避免进入第三腔体17内的液体通过第一过孔171进入至第二腔体15内；当调节组件40处于避让状态时，液体通过第一过孔171进入至第二腔体15内以对第二过滤组件30进行润湿。这样，通过调节调节组件40能够实现液体对第二过滤组件30的周期性、间隔性润湿，避免液体浪费，节省了能源。

具体地，调节组件40设置在第三腔体17内。在气体过滤装置对待过滤气体进行过滤前，将液体通过进液口16通入至第三腔体17内，操作调节组件40，以使调节组件40在封堵状态和避让状态之间反复切换，进而使得液体间断性地通过第一过孔171进入至第二腔体15内，以对处于第二腔体15内的第二过滤组件30进行间断性的润湿，进而避免液体浪费。

可选地，进液口16位于出气口13的下方。

在本实施例中，气体过滤装置还包括第二阀门及进液管道。其中，进液管道与进液口16对接，且第二阀门设置在进液管道上，以对进液管道的进液状态进行调整。

如图1所示，气体过滤装置还包括第一板体51和第二板体52。其中，第一板体51与至少一部分壳体10形成第一腔体14，第一板体51上具有第二过孔511，完成初步过滤后的待过滤气体通过第二过孔511进入至第三腔体17内。第二板体52与第一板体51和至少一部分壳体10形成第二腔体15，第二板体52与第一板体51和至少另一部分壳体10形成第三腔体17；其中，当调节组件40处于封堵状态时，调节组件40的至少一部分与第二板体52抵接。这样，在壳体10内，通过第一板体51和第二板体52将壳体分成第一腔体14、第二腔体15和第三腔体17，进而使得壳体10内部的结构布局更加合理，也使得气体过滤装置的内部结构更加简单，降低拆装难度，降低了工作人员的劳动强度。

具体地，第一板体51将壳体10分隔成两个腔室，其中一个腔室为第一腔体14，第二板体52将另一个腔室分隔成第二腔体15和第三腔体17，且第三腔体17位于第二腔体15的上方，进入第一腔体14的待过滤气体在被第一过滤组件20过滤后通过第二过孔511进入至第三腔体17内，进入至第三腔体17内的待过滤气体再通过第一过孔171进入至第二腔体15内，以实现第二过滤组件30对待过滤气体的过滤作用。上述结构的结构简单，容易实现。

如图1所示，调节组件40包括第一筒体41和防水过滤网42。其中，防水过滤网42设置在第一筒体41远离第二板体52的一端以对进入至第三腔体17的待过滤气体进行过滤。其中，当调节组件40处于封堵状态时，第一筒体41靠近第二板体52的一端与第二板体52抵接，且第一筒体41、防水过滤网42及第二板体52形成的空间只能穿过完成初步过滤后的待过滤气体。这样，防水过滤网42能够通过待过滤气体，而对进入至第三腔体17内的液体进行阻挡。上述结构的结构简单，容易实现。

具体地，当调节组件40处于封堵状态时，第一筒体41与第二板体52抵接且罩设在第一过孔171外，以防止液体通过第一过孔171进入至第二腔体15内，则液体不能够对第二过滤组件30进行润湿；当调节组件40处于避让状态时，第一筒体41与第二板体52分离且将第一过孔171漏出，则进入至第三腔体17内的液体能够通过第一过孔171进入至第二腔体15内对第二过滤组件30进行润湿。这样，通过反复的切换调节组件40的工作状态，即可实现第二过滤组件30被间断性的润湿，以节约液体。

如图1所示，第一过滤组件20的第一端与第一板体51固定连接，第一过滤组件20的第二端与壳体10抵接，第一过滤组件20与第一板体51呈夹角设置，且第一端所处高度低于第二端所处高度且低于第二过孔511所处高度。这样，第一过滤组件20在第一腔体14内倾斜设置，当待过滤气体通过进气口12进入至第一腔体14内后，当第一腔体14内气体压力较大时，待过滤气体推动第一过滤组件20的第二端，以使第一过滤组件20的第二端与壳体10分离，则第一过滤组件20发生一定的形变，以使待过滤气体通过第一过滤组件20与壳体10之间的间隙快速向上流动，以起到缓冲降压的作用，对第一过滤组件20起到保护作用。

可选地，第一过滤组件20的第一端与第一板体51通过紧固件连接或卡接。这样，上述连接方式使得第一过滤组件20与第一板体51的拆装更加容易、简便，降低了工作人员的劳动强度。

如图1所示，气体过滤装置还包括第二筒体60。其中，第二筒体60设置在第二腔体15内，第二过滤组件30通过第二筒体60与第二腔体15的腔壁连接。其中，第一过孔171在第二过滤组件30上的正投影位于第二过滤组件30内。这样，上述设置能够保证从第一过孔171流出的液体对第二过滤组件30进行充分的润湿，提升第二过滤组件30的表面湿润度。

具体地，第二筒体60的第一端与第二板体52固定连接，第二筒体60的第二端设置有第二过滤组件30，第二过滤组件30与第二板体52之间形成容纳液体的容纳空间，以对从第一过孔171流出的液体进行容纳、存储，以使液体对第二过滤组件30进行充分的润湿。

可选地，第二筒体60与第二板体52焊接或铆接或通过紧固件连接。

可选地，第二筒体60与第二过滤组件30卡接或通过紧固件连接。

如图1所示，气体过滤装置还包括驱动结构70。其中，驱动结构70与调节组件40驱动连接，驱动结构70带动调节组件40朝向第二腔体15运动，以对第一过孔171进行密封，或驱动结构70带动调节组件40朝向远离第二腔体15的方向运动，以使第三腔体17内的液体通过第一过孔171进入至第二腔体15内。这样，通过驱动结构70驱动调节组件40朝向或远离第二板体52运动，以实现调节组件40的工作状态的切换，进而使得工作人员对调节组件40的操作更加容易、简便。

具体地，当驱动结构70驱动调节组件40朝向第二板体52运动，且第一筒体41与第二板体52抵接时，调节组件40处于封堵状态；当驱动结构70驱动调节组件40朝向远离第二板体52的方向运动时，调节组件40处于避让状态。

如图1所示，驱动结构70设置在壳体10外，气体过滤装置还包括传动杆80，传动杆80的一端与驱动结构70的输出端连接，传动杆80的另一端伸入壳体10内并与调节组件40连接，以带动调节组件40进行升降运动。上述结构的结构简单，容易实现、加工。

具体地，驱动结构70与电源(未图示)电性连接，驱动结构70上设置有开关(未图示)。传动杆80的上端与驱动结构70的输出端连接，使得驱动结构70可以带动传动杆80上下移动，传动杆80的下端与调节组件40的第一筒体41的侧壁固定连接，传动杆80贯穿壳体10的内、外表面且与壳体10滑动接触，使得传动杆80可以上、下移动。

可选地，驱动结构70为电缸。

如图1所示，气体过滤装置还包括两个垫块90。其中，两个垫块90设置在第二腔体15的底壁上且位于第二过滤组件30的下方，各垫块90朝向第二过滤组件30的表面为倾斜面，出液口11位于两个垫块90之间，且各垫块90的倾斜面的底端靠近出液口11设置。具体地，一个垫块90与第一板体51抵接，另一个垫块90与壳体10抵接，以对穿过第二过滤组件30的液体进行导出，以使积聚在第二腔体15内的液体通过出液口11顺利排出。

如图1所示，第一过滤组件20包括相互平行设置的第一海绵块21和第一过滤网22，第一过滤网22位于第一海绵块21的上方，第二过滤组件30包括相互平行设置的第二海绵块31和第二过滤网32，第二海绵块31位于第二过滤网32的上方。

可选地，第一过滤网22和第二过滤网32由弹性材料制成。

可选地，第二过滤组件30为圆柱状结构。

具体地，气体过滤装置的工作原理如下：

在使用气体过滤装置前，首先将水(液体)通过进液管道及进液口16输送至壳体10内，然后关闭第二阀门，进入壳体10内的水(液体)集中在第二板体52的上方，由于第一筒体41压设在第二板体52上且包覆第一过孔171，使得第二板体52上方的水(液体)集中在第一筒体41的外侧，无法经过第一过孔171进入到第二腔体15内。之后，打开驱动结构70的开关，使得传动杆80不断的上、下移动，进而使得第一筒体41和防水过滤网42不断的上、下移动，第一筒体41向上移动时，第二板体52上方的水(液体)经过第一过孔171进入至第二筒体60内，由于传动杆80带动第一筒体41周期性的上、下移动，使得第二板体52上方的水(液体)可以周期性的进入至第二筒体60内，以便周期性的浸湿第二过滤组件30，无需持续的往第二过滤组件30上滴水，节约水(液体)资源，减少水资源(液体)的浪费。其中，进入至第二筒体60内的水(液体)浸湿第二过滤组件30后流动至两个垫块90之间，当集中的水较多时，打开第一阀门，使得水(液体)经由出液口11并从出液管道排出。

当需要对空气(待过滤气体)进行净化时，空气(待过滤气体)从进气口12进入到壳体10内，首先经过第一海绵块21的过滤，第一海绵块21可以过滤掉空气中大部分的灰尘杂质，然后向上经过第一过滤网22的过滤后向上流动，当第一过滤网22下方的气压过大时，第一过滤网22的上端向上移动，第一过滤网22弯曲变形，使得空气尽快的从第一过滤网22的左侧向上流动，以便起到缓冲降压的作用，对第一过滤网22起到保护作用。之后，空气(待过滤气体)从第二过孔511进入到第一板体51的右侧，然后经过防水过滤网42的过滤后进入到第一筒体41的内部，然后通过第一过孔171进入至第二筒体60的内部，经过浸湿的第二过滤组件30的过滤后进入到第二过滤组件30的下方。之后，空气(待过滤气体)从出气口13排出，排出的气体中无粉尘杂质，有利于后期制氧工序的进行。

本申请还提供了一种气体分离设备(未示出)，包括上述的气体过滤装置。气体分离设备还包括压缩机、预冷机组、分子筛纯化器、精馏塔、氮气储存罐及氧气储存罐。其中，压缩机与气体过滤装置的出气口13连接，预冷机组与压缩机连接，分子筛纯化器与预冷机组连接，精馏塔与分子筛纯化器连接，氮气储存罐设置在精馏塔的上端，氧气储存罐设置在精馏塔的下端，氮气储存罐与精馏塔的上端连接，使得从精馏塔分离出来的氮气进入至氮气储存罐内进行存储。氧气储存罐与精馏塔的下端连接，使得从精馏塔分离出的液氧进入至氧气储存罐内进行存储，氧气储存罐的上端设有氧气出口，氧气出口与原煤气化装置连接，为其提供氧气。这样，气体分离设备能够有效的从空气中分离出氧气，以对空气预先进行充分的净化过滤，净化效果显著，能够彻底清除空气中的粉尘颗粒杂质等，防止粉尘等对后续设备的正常运行产生影响，保证整个分离作业可以高效、顺利的进行。

具体地，气体分离设备的工作原理如下：首先空气(待过滤气体)可以通过风机或者其他抽风装置被抽入到气体过滤装置内，经过净化后进入至压缩机内进行压缩，经过压缩后的压缩空气进入到预冷机组进行冷却，冷却后的压缩空气进入到分子筛纯化器内，分子筛纯化器过滤掉空气中的水蒸气等物质，然后进入到精馏塔进行分离，精馏塔将其分离出氮气与氧气，氮气向上流动且进入到氮气储存罐内，液态的氧气则进入到氧气储存罐内，当需要使用氧气时，氧气储存罐内的氧气经过氧气出口进入煤液化装置内。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

待过滤气体进入至壳体内，第一过滤组件对待过滤气体进行初步过滤，第二过滤组件对完成初步过滤后的待过滤气体进行再次过滤，进而使得气体过滤装置对待过滤气体的过滤更加充分、彻底。在气体过滤装置对待过滤气体进行过滤前，先将第二过滤组件的至少一部分润湿，润湿后的第二过滤组件能够吸附穿过其的待过滤气体中的杂质颗粒，进一步提升了气体过滤装置的过滤效率，进而解决了现有技术中过滤装置的过滤效率较低的问题。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。