一种气液分离装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理及化工分离技术领域，特别是涉及一种气液分离装置。

背景技术：

随着社会经济及工业的发展，污水成分更加复杂，例如，污水中溶解气体或易挥发性物质，如果不去除会带来环境污染、腐蚀输送设备及管道、影响产品质量或下一步反应的问题。

因此，需要对污水进行气液分离，通常采用空气吹脱、热空气吹脱、热蒸汽吹脱的方法。这种分离方法使用的气液分离装置通常包括:蒸汽加压泵和气液分离塔，由于使用蒸汽加压泵将热气体鼓入气液分离塔内使气液分离塔内气压很高，因此现有技术的气液分离装置存在由于高温高压导致的不安全等问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种气液分离装置，用于解决现有的气液分离方法存在的不安全的问题。具体技术方案如下：

一种气液分离装置，包括：气液分离罐、射流管、出样管、撞击板和撞击板支架；

所述气液分离罐，设置有出气口、射流管口和出样管口，其中，出气口位于气液分离罐顶端，出样管口位于气液分离罐底部，射流管口位于气液分离罐上部的预设位置；

所述射流管的一端通过所述射流管口伸入所述气液分离罐内，射流管的另一端伸出所述气液分离罐，使待分离液体流入气液分离罐内；

所述出样管的一端与所述出样口相连，出样管的另一端远离所述气液分离罐，使分离出的液体流出气液分离罐；

所述撞击板支架底端安装于气液分离罐底部，上端与撞击板相连，高度高于预设的气液分离罐内的最高液面；

射流管对流入的液体进行加速，加速后的待分离液体射向撞击板，实现气液分离，其中分离出的气体经出气口排出，分离出的除气体以外的物质经出样管排出气液分离罐。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括：气体处理装置；所述气体处理装置包括：气体管路和气体处理塔；

其中，气体处理塔设置有放空口和排气口，放空口位于气体处理塔底部，排气口位于气体处理塔顶端；气体管路的一端连接气液分离罐的出气口，另一端与气体处理塔下方预设位置的进气口相连；气体处理塔内添加有气体处理药剂，位于排气口之下；

气液分离罐的出气口排出的气体经所述气体管路进入气体处理塔，气体处理塔内的气体处理药剂对气体进行处理，处理后的气体由排气口排出，处理后产生的除气体以外的物质经放空口排出。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括：液滴捕集器、气泵和曝气头；所述气体管路包括：第一气体子管路和第二气体子管路；

其中，液滴捕集器安装于气液分离罐出气口下方并与出气口相连；

所述气泵置于气液分离罐顶部，连接在所述第一气体子管路与所述第二气体子管路之间；

所述第一气体子管路的一端与所述气液分离罐的出气口相连，另一端与气泵的进气口相连；所述的第二气体子管路的一端与所述气泵的出气口相连，另一端与安装在所述气体处理塔内的曝气头相连；

所述气液分离罐分离出的气体经液滴捕集器捕集气体中夹杂的液滴后，通过第一气体子管路进入气泵，气泵通过第二气体子管路将气体从气液分离罐抽出，泵入所述气体处理塔内的曝气头进行曝气；

所述曝气头安装在气体处理塔内的下方预设位置，位于气体处理药剂之下，放空口之上。

在本实用新型的一种优选实施方式中，气液分离装置还设置有PLC控制器和压力探头；其中压力探头安装于气液分离罐顶部与PLC控制器电连接，气泵与PLC控制器电连接；

所述PLC控制器在检测到由压力探头传送的气液分离罐内的压力数值超出预设值后，控制气泵加速运行，抽出气液分离罐内的气体。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述射流管上设置有第一电动阀门和第一气体浓度检测器；所述出样管上设置有第二气体浓度检测器；

所述第一和第二气体浓度检测器分别与PLC控制器电连接，第一气体浓度检测器将检测到的进样液气体浓度信息发送给PLC控制器，第二气体浓度检测器将检测到的出样液中的气体浓度信息发送给PLC控制器；

所述第一电动阀门与PLC控制器电连接，用于接收PLC控制器根据检测到的进样液和出样液中的气体浓度信息生成的对第一电动阀门开启程度的控制指令，调节进样流量。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括：回流管路和回流泵；所述回流管路包括：第一回流管路和第二回流管路；所述出样管上还设置有第二电动阀门；

其中，所述回流泵安装于第一回流管路与第二回流管路之间；所述第一回流管路的另一端与出样管相连，所述第一回流管路上与出样管相连的位置设置有第三电动阀门；

所述第二回流管路的另一端与射流管伸出气液分离罐的部分相连，所述第二回流管路上与射流管相连的位置设置有止回阀；

所述第二电动阀门和第三电动阀门均与所述PLC控制器电连接；

所述PLC控制器根据第二气体浓度检测器检测到出样管的气体浓度，判断出出样管液体达标后，控制所述第二电动阀门开启，第三电动阀门关闭，排出达标液体；

所述PLC控制器根据第二气体浓度检测器检测到出样管的气体浓度，判断出出样管液体不达标后，控制所述第三电动阀门开启，第二电动阀门关闭，控制第一电动阀门减少进样流量，使不达标液体经第一回流管路、回流泵和第二回流管路重新流入射流管内。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述出样管为之字形，分为上下两个水平管路和一个竖直管路，液体经之字形出样管排出，出样管的上水平管路与气液分离罐顶端距离介于400mm-1000mm之间。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述撞击板为圆形镂空板，其中镂空板的孔是圆形或条形；或，

所述撞击板为圆形凸点板，凸点板的凸点是圆形或条形；或，

所述撞击板为圆形波纹板，波纹是平行型或辐射型。

在本实用新型的一种优选实施方式中，撞击板与射流管最下端的垂直距离为100mm-400mm，撞击板直径为射流管出口直径的2-4倍。

在本实用新型的一种优选实施方式中，气液分离罐内的压力范围为0.15Pa-101KPa。

本实用新型的技术方案采用射流管将待分离液体加速处理后撞击撞击板，实现气液分离。相对现有技术，不需要使用蒸汽加压泵将热气体鼓入气液分离塔内，从而不会导致气液分离罐内高温高压的现象，更加安全。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的气液分离装置的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的气液分离装置的另一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的气液分离装置的再一种结构示意图；

图4a～图4f为图1所示气液分离装置中撞击板的几种结构示例图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有的气液分离过程中由于高温高压导致的不安全的问题，本实用新型提供了一种气液分离装置。

参见图1，本实用新型提供的气液分离装置包括：射流管1、气液分离罐2、出样管3、撞击板4和撞击板支架5；

所述气液分离罐2设置有出气口6、射流管口1-1和出样管口3-1，其中，出气口6位于气液分离罐2顶端，出样管口3-1位于气液分离罐2底部，射流管口1-1位于气液分离罐2上部的预设位置；

所述射流管1的一端作为射流端，通过所述射流管口1-1伸入所述气液分离罐2内，射流管1的另一端伸出所述气液分离罐2，使待分离液体流入气液分离罐2内；

所述出样管3的一端与所述出样口3-1相连，出样管3的另一端远离所述气液分离罐2，使分离出的液体流出气液分离罐2；

图1中射流管1、撞击板4和撞击板支架5，构成了液体加速撞击装置。其中，撞击板支架5底端安装于气液分离罐2底部，上端与撞击板4相连，高度高于预设的气液分离罐2内的最高液面；

射流管1对流入的待分离液体进行加速，加速后的待分离液体射向撞击板4，水流撞击后分散成滴状或雾状，实现气液分离，其中分离出的气体经出气口6排出，分离出的除气体以外的物质经出样管3排出气液分离罐2。其中，分离出的除气体以外的物质一般为液体，该液体中也可能含有固体物体。

需要说明的是，图1中采用将射流管直径由粗变细的方式实现对待分离液体进行加速，在实际应用中，如若因加速效果不明显导致气液分离效果不佳，也可在射流管末端安装市场可买设备射流器，本实用新型在此不作具体限定，只要能达到预期加速效果即可。

进一步需要说明的是，本实用新型中的气液分离罐2为本领域的常用设备，可直接购买成品或采用现有技术获得，本实用新型在此不作限定。

本实用新型的技术方案采用射流管将待分离液体加速处理后撞击撞击板，实现气液分离。相对现有技术，不需要使用蒸汽加压泵将热气体鼓入气液分离塔内，从而不会导致气液分离罐内高温高压的现象，更加安全。

由于有的污水中溶解的气体为有毒气体，例如：污水中含有硫化氢气体，这种情况下，为了防止气体污染，在实现气液分离后，可以对由出气口6排出的气体做无害化处理。因此，参见图2，所述气液分离装置还可以包括：气体处理装置，所述气体处理装置包括：气体管路7、气体处理塔8。

其中，气体处理塔8设置有放空口9和排气口10，放空口9位于气体处理塔8底部，排气口10位于气体处理塔8顶端；气体管路7的一端连接气液分离罐2的出气口6，另一端与气体处理塔8下方预设位置的进气口相连；气体处理塔8内添加有气体处理药剂11，若气体处理药剂11为液体，可通过放空口9加入气体处理塔8内，若气体处理药剂为固体，可通过气体处理塔上部预设位置的加料口加入气体处理塔8内，并在曝气头14之上设有药剂托盘。本实施例中，气体处理药剂11可以为液体或固体等，具有吸收、催化、萃取等功能，例如：处理硫化氢气体时气体处理药剂为络合铁脱硫剂，络合铁脱硫剂将硫化氢气体氧化为硫磺。

气液分离罐2的出气口6排出的气体经气体管路7进入气体处理塔8，气体处理塔8内的气体处理药剂9对气体进行处理，处理后的气体由排气口10排出，处理后产生的除气体以外的物质经放空口9排出。

需要说明的是，所述气体处理药剂9的具体成分由气液分离罐2排出的气体种类和本领域技术人员根据实际需要来确定，本实用新型在此不作限定。

进一步需要说明的是，本实用新型所采用的气体处理塔8为本领域的常用设备，可直接购买成品或采用现有技术获得，本实用新型在此不作限定。

可以理解的是，增加气体处理装置后的气液分离装置可以实现气液分离并能将分离出的气体进一步处理，也能够进一步防止气体直接排出导致的空气污染的问题。由于气液分离罐2分离出的气体如果直接进入气体管路7，可能会夹杂有较多液体且由气体管路7进入气体处理塔8内的气体可能分布不均，容易导致气体处理不彻底等问题。所以，参见图3，所述气液分离装置还可以包括：液滴捕集器12、气泵13和曝气头14。气体管路包括第一气体子管路7-1和第二气体子管路7-2。其中，所述气泵13置于气液分离罐2顶部，连接在所述第一气体子管路7-1与所述第二气体子管路7-2之间，所述气泵13具有强大的抽气和加压曝气的功能，抽气功能降低了气液分离罐内的压力，经液体加速撞击装置后呈雾状或滴状的液体在低压状态下更有利于实现气液分离；所述第一气体子管路7-1一端与所述气液分离罐2的出气口6相连，另一端与气泵的进气口相连；所述的第二气体子管路7-2的一端与所述气泵13的出气口相连，另一端与安装在所述气体处理塔内8的曝气头14相连.

曝气头14安装在气体处理塔8内的下方预设位置，位于放空口9之上，实现气体均匀布气。

液滴捕集器12安装于气液分离罐2出气口6下方并与出气口6相连。

气液分离罐2分离出的气体经液滴捕集器12捕集气体中夹杂的液滴后，通过第一气体子管路7-1进入气泵13，气泵13通过第二气体子管路7-2将气体从气液分离罐2抽出，泵入所述气体处理塔8内的曝气头14进行曝气。

需要说明的是，上述曝气头14可以采用现有的任意曝气头，只要可以达到向气体处理装置内进行曝气的目的即可，可以由本领域技术人员根据实际使用时需要曝气的气体的量进行选择，本实用新型在此不进行具体限定。

进一步需要说明的是，上述气泵13和液滴捕集器12可直接购买成品或采用现有技术获得，本实用新型在此不作限定。

可以理解的是，水流撞击后分散成滴状或雾状，实现气液分离，气体分离后，如果没有及时排除，就会导致气液分离罐2内的气压升高，气压过高不利于气液分离。因此，参见图3，所述气液分离装置还可以设置有压力探头15和单独设置的PLC控制器16；其中压力探头15安装于气液分离罐2顶部与PLC控制器16电连接，上述气泵13也与PLC控制器16电连接；

PLC控制器16在检测到由压力探头15传送的气液分离罐2内的压力数值超出预设值后，控制气泵13加速运行，抽出气液分离罐2内的气体。

需要说明的是，上述PLC控制器16和压力探头15为本领域常用设备，可直接购买成品或采用现有技术获得，本实用新型在此不作限定。

在实际应用中，所述气液分离装置的射流管1上可以设置有第一电动阀门17和第一气体浓度检测器18；所述出样管3上可以设置有第二气体浓度检测器19；

所述第一和第二气体浓度检测器分别与PLC控制器16电连接，第一气体浓度检测器18将检测到的进样液气体浓度信息发送给PLC控制器16，第二气体浓度检测器19将检测到的出样液中的气体浓度信息发送给PLC控制器16；

所述第一电动阀门17与PLC控制器16电连接，用于接收PLC控制器16根据检测到的进样液和出样液中的气体浓度信息生成的对第一电动阀门17开启程度的控制指令，调节进样流量。

可以理解的是，第一和第二气体浓度检测器将检测到的出样液中气体浓度信息发送至PLC控制器16，PLC控制器16根据预先设定好的计算方法计算出气液分离罐的实时去除效率，从而判断是否需要在气体处理塔8内增加气体处理药剂9，避免处理不彻底的情况。

需要说明的是，上述计算方法为：单位时间内浓度差*单位时间内进入气液分离装置的流量＝单位时间内分离出的气体的量。

所述单位时间内浓度差＝单位时间内第一气体浓度检测器数值-单位时间内第二气体浓度检测器数值。

进一步需要说明的是，上述第一电动阀门17和第一、第二气体浓度检测器为本领域常用设备，可直接购买成品或采用现有技术获得，本实用新型在此不作限定。

可以理解的是，在实际应用中，采用上述气液分离方法分离出的液体也可能导致出样液不达标情况，为解决该问题，参见图3，所述出样管3上还设置有第二电动阀门20，所述气液分离装置还可以包括：第一回流管路21、回流泵22、和第二回流管路23。

其中，所述回流泵22安装于第一回流管路21与第二回流管路23之间；所述第一回流管路21的另一端与出样管3相连，所述第一回流管路21上与出样管3相连的位置设置有第三电动阀门24；

所述第二回流管路23的另一端与射流管1伸出气液分离罐2的部分相连，所述第二回流管路23上与射流管1相连的位置设置有止回阀25；

所述第二电动阀门20和第三电动阀门24均与所述PLC控制器16电连接；

所述PLC控制器16根据第二气体浓度检测器19检测到出样管3的气体浓度，判断出出样管液体达标后，控制所述第二电动阀门20开启，第三电动阀门24关闭，排出达标液体；

所述PLC控制器16根据第二气体浓度检测器20检测到出样管3的气体浓度，判断出出样管液体不达标后，控制所述第三电动阀门24开启，第二电动阀门20关闭，并减小第一电动阀门17开启程度，例如：将第一电动阀门17关闭一半，使不达标液体经第一回流管路21、回流泵22和第二回流管路23重新流入射流管1内。如果所述PLC控制器16根据第二气体浓度检测器20检测到出样管3的气体浓度，判断出出样管液体仍不达标，则可以再减小第一电动阀门17开启程度，直到出样管液体达标。

可以理解的是，在不达标液体重新流回射流管1后，PLC控制器16控制的第一电动阀门17减少进样流量，使不达标液体充分撞击撞击板4，实现气液分离，当第二气体浓度检测器19检测到出样液浓度达标后，PLC控制器16控制的第一电动阀门17恢复起始进样流量的控制，若通过流量控制的方法仍不能使出样液达标，可增加PLC控制器16控制的气泵13工作效率，降低气液分离罐2压力，提高气液分离速率。

需要说明的是，上述第三电动阀门24、止回阀25和回流泵22为本领域常用设备，可直接购买成品或采用现有技术获得，本实用新型在此不作限定。

在有的实施例中，所述气液分离装置的出样管3，如图3所示，可以为之字形，分为上下两个水平管路和一个竖直管路，之字形结构的出样管3可以使得气液分离罐2注入液体后出样口能够实现液封，液体经之字形出样管3排出，出样管3的上水平管路与气液分离罐2顶端距离介于400mm-1000mm之间。

可以理解的是，出样管3的上水平管路与气液分离罐顶端距离的设定充分考虑了既不会因为距离太短而导致溅起的水滴进入液滴捕集器12也不会因为距离太大而增加成本的问题。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述气液分离装置的撞击板4可以有多种形式。撞击板可以为：如图4a所示圆形孔镂空板或图4b所示条形孔镂空板；或图4c所示圆形凸点板或图4d所示条形凸点板；或图4e所示平行型波纹板或图4f所示辐射型波纹板。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述气液分离装置的撞击板4与射流管1的垂直距离为100mm-400mm，撞击板4直径为射流管1出口直径的2-4倍。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，所述气液分离罐2内的压力范围为0.15Pa-101KPa。

需要说明的是，具体的气液分离罐2内的压力设定控制值根据待分离液体和分离出的气体等因素而定，本实用新型在此不作限定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。