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气液分离机理的介绍

来源:swcmq(河北荣鹰整理发布)   时间:2019-04-30 12:04

气液分离技术在化工生产中广泛应用.一般 而言,气液分离器在化工生产单元操作中不属于关键设备,但是,如果处理不当,会给生产带来不良后果.气液分离器一般有以下作用:减少出口气相的液滴夹带;回收有用的液相介质;分离气相中的液相,保护下游的操作单元及其设备 (例如防止液滴进入下游压缩机等设备,避免压缩机发生液击现象,影响其使用寿命甚至发生安全事故等);保证产品纯度,或者纯化排放气体保护环境.

目前应用最广泛的气液分离元件是丝网除沫器.对于新建化工装置,在介质相对洁净,分离精度要求、处理量和压降要求适中的前提下,丝网除沫器一直是气液分离元件的主流选择.此外,一种称为叶片式分离器(在某些情况下,称之为高效除沫器)的气液分离元件在某些领域或特定设备中得到一定的应用.

对于气液分离而言,合理区分气相中液滴的大小,对于正确选择分离元件至关重要.文献中有这样的定义和描述:对于气相中分布有稳定的悬浮颗粒的气体分散体系,称为气溶胶.因本文讨论的议题是气液两相分离,故文中的悬浮颗粒应主要为液滴,体系为液体气溶胶,其液粒直径通常在超微颗粒~20μm.雾是蒸汽冷凝产生的细小 悬浮液滴的分散体,液滴直径在0.1μm以上.沫是由液滴夹带形成的.一般液粒直径上限为5000 μ m,同时液粒直径上限还取决于在液滴的最终沉降速度与夹带气体的气速相等时的液粒尺寸(如果有沉降空间的话).一般来讲,可按液粒直径10μm为分界来区分雾和沫.当液粒直径<10μm时, 称为“雾”;当10~1000μm时,称为“沫” .然而,实际上两者的划分并没有严格的界限,甚至在5~ 40μm会有重叠.在一般的化工工艺分离要求 中,多是对于液粒直径在10μm左右的雾沫进行气液分离,所以通常称为除沫器或除雾器.

气液分离器根据不同的工艺要求,有多种型 式,但常用的分离机理主要涉及三种作用力:1)重力沉降;2)惯性(包括离心分离)冲击;3)布朗扩散.这些分离机理分别依靠雾或沫中液滴本身的重力、动量(惯性冲击)和布朗运动力(布朗扩散),达到与气相分离的目的.通常来说,气液分离器的分离作用是以上三种分离机理的综合作用,尽管所有的气液分离器都会有一种主导的分离机理.

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