氣液分離器（除液分離裝置）

氣液分離器（除液分離裝置）

氣液分離器 （除液分離裝置） 次瀏覽 | 2022.09.22 09:14:29 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 氣液分離器除液分離裝置

氣液分離器可安裝在氣體壓縮機(jī)的出入口用于氣液分離，分餾塔頂冷凝冷卻器后氣相除霧，各種氣體水洗塔，吸收塔及解析塔的氣相除霧等。氣液分離器也可應(yīng)用于氣體除塵，油水分離及液體脫除雜質(zhì)等多種工業(yè)及民用應(yīng)用場(chǎng)合。氣液分離器分離效率的選擇跟待分離的液體物性有關(guān)，如果液體粘度大，分子間作用力強(qiáng)，相對(duì)來說容易分離一些，所以油水分離器一般分離極數(shù)比水分離器低。在氣液比一定的情況下，氣液混合物流速越大，氣體這種繼續(xù)推動(dòng)液體的力將越大，液體將會(huì)在更短的時(shí)間內(nèi)流到收集壁的邊緣，而液體流到底部需要的時(shí)間不變，也就是說有更多已經(jīng)著壁的液體被帶走而沒有分離下來。

中文名

氣液分離器

外文名

gas-liquid parator

用途

除液

應(yīng)用范圍

廣泛

類別

分離器

分離方法

氣液分離器采用的分離結(jié)構(gòu)很多，其分離方法有：1、重力沉降；2、折流分離；3、離心力分離；4、絲網(wǎng)分離；5、超濾分離；6、填料分離等。

分離原理重力沉降的原理簡述

由于氣體與液體的比重不同，液體在與氣體一起流動(dòng)時(shí)，液體會(huì)受到重力作用較大，產(chǎn)生一個(gè)向下的速度，而氣體仍然朝著原來的方向流動(dòng)，也就是說液體與氣體在重力場(chǎng)中有分離的傾向，向下的液體附著在壁面上，匯聚在一起，通過排放管排出。

折流分離原理簡述

由于氣體與液體的比重不同，液體與氣體混合一起流動(dòng)時(shí)，如果遇到阻擋，氣體會(huì)折流而走，而液體由于慣性，繼續(xù)有一個(gè)向前的速度，向前的液體附著在阻擋壁面上由于重力的作用向下匯集到一起，通過排放管排出。

離心分離原理簡述

由于氣體與液體的密度不同，液體與氣體混合一起流動(dòng)時(shí)，液體受到的離心力大于氣體，所以液體有離心分離的傾向，液體附著在分離壁面上由于重力的作用向下匯集到一起，通過排放管排出。

填充分離原理簡述

由于氣體與液體的密度不同，液體與氣體混合一起流動(dòng)時(shí)，如果遇到阻擋，氣體會(huì)折流而走，而液體由于慣性，繼續(xù)有一個(gè)向前的速度，向前的液體附著在阻擋填料表面上由于重力的作用向下匯集到一起，通過排放管排出。由于填料相對(duì)普通折流分類來說具有更大的阻擋壁面積，而且多次反復(fù)折流，液體更容易著壁，所以其分離效率更高。

特點(diǎn)

一個(gè)好的氣液分離器應(yīng)具有如下特點(diǎn)：一、分離效率高。

一）分離效率的現(xiàn)狀

從氣液分離器的要求來看，就要求其能將氣體與液體盡可能分離，經(jīng)過氣液分離器之后，液體就是液體，不含有氣體，而氣體就是氣體，不含有液體。當(dāng)然一個(gè)分離器實(shí)際上其分離效率不可能100%，因種種原因?qū)嶋H的情況是根據(jù)不同分離要求來選擇氣液分離器。

1、分離要求比較低的，選擇重力沉降分離。

2、分離要求一般的，選擇普通的折流分離（擋板分離）或者普通的離心分離（旋流分離）。

3、要求較高的，選擇填料分離。

4、要求高的，選擇絲網(wǎng)分離。

5、要求很高的，選擇微孔過濾分離。

當(dāng)然這樣選擇也不是絕對(duì)的，實(shí)際使用中氣液分離效率可能并不完全符合上述順序。其原因以后說明。

氣液分離器分離效率的選擇跟待分離的液體物性有關(guān)，如果液體粘度大，分子間作用力強(qiáng)，相對(duì)來說容易分離一些，所以油水分離器一般分離極數(shù)比水分離器低。同樣的分離要求，較粘液體的分離器的分離方式在上述順序中可以降低一檔。但較粘的液體存在的嚴(yán)重問題在于液體下流時(shí)間較長。

二）提高氣液分離器的分離效率的好處

上面說的是氣液分離器的現(xiàn)狀，那究竟這樣選擇是不是最合理的呢？

1、凈化分離器。

凈化分離器的作用是將氣體中無用或有害的液體分離出來，也就是說分離效率越高，氣體中無用或有害的液體越小，帶來的好處越多：如果是無用的液體少了，也就是使凈化氣體的使用效率高了，也就是氣體的使用成本低了；如果是有害的液體少了，就不光是凈化氣體使用成本低了，而且是降低了液體的危害程度，用戶的運(yùn)行成本因此也明顯更降低了。典型的凈化分離器如：油水分離器。

油水分離器一般安裝在壓縮機(jī)的進(jìn)口或者出口。

如果安裝在進(jìn)口的油水分離器分離效率高，壓縮機(jī)的功效會(huì)提高，為什么呢？因?yàn)閴嚎s機(jī)可以做有用功和無用功，如果進(jìn)口氣體中間含有無用的油水越少，其有用功增加，其功效越高，那么從長遠(yuǎn)來看，降低的運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于提高油水分離效率所用的成本。

如果分離效率提高了1%，也就是壓縮機(jī)電耗減少了1%，而一般提高分離效率1%所用的成本只相當(dāng)于半年節(jié)省的電費(fèi)。

如果安裝在壓縮機(jī)出口，可以凈化輸往用戶的氣體，從而使用戶的運(yùn)行成本降低或者運(yùn)行更加安全平穩(wěn)，也明顯比提高氣液分離效率所用成本劃得來。

2、工藝介質(zhì)分離器

工藝介質(zhì)分離器的作用是工藝介質(zhì)的氣液兩相分離，因?yàn)橐话銇碚f，系統(tǒng)就是利用工藝介質(zhì)氣液兩相性質(zhì)不同來循環(huán)運(yùn)行的，如果氣液混合在一起，肯定會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率下降。典型的工藝介質(zhì)分離器如：制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器后氣液分離器。

制冷系統(tǒng)是利用制冷劑液體相變潛熱大來制冷的，工藝介質(zhì)在蒸發(fā)器吸收了大量的被冷卻物質(zhì)的熱量，從而由液相變成氣相，然后送往吸收器或壓縮機(jī)，然后是發(fā)生器或冷凝器，又從氣相變成液相。

如果蒸發(fā)器后氣液分離器的分離效率提高了1%，蒸發(fā)器的冷卻效率也提高了1%，冷劑泵或壓縮機(jī)電耗減少了1%，發(fā)生器或冷凝器的效率也提高了1%，而一般提高分離效率1%所用的成本只相當(dāng)于壓縮機(jī)半年節(jié)省的電費(fèi)。

3、產(chǎn)品分離器

產(chǎn)品分離器的作用是把混合在原料氣中液態(tài)產(chǎn)品分離下來，也就是說液體沒分離下來，產(chǎn)品就沒生產(chǎn)出來。典型的產(chǎn)品分離器如：合成氨系統(tǒng)中的氨分離器。

由于原料氣每次反應(yīng)不可能完全，所以生成的氨和未反應(yīng)完的原料氣是混在一起的，經(jīng)過冷卻器后，大部分氣氨變成了液氨，經(jīng)過分離器后，原料氣經(jīng)壓縮機(jī)提壓后繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。

如果分離效率提高1%，氨產(chǎn)量提高了1%，壓縮機(jī)的電耗降低了1%，氨塔反應(yīng)的推動(dòng)力提高了1%，而一般提高分離效率1%所用的成本只相當(dāng)于壓縮機(jī)半年節(jié)省的電費(fèi)。

從上面的分析來看，提高氣液分離器的分離效率是很必要的，很經(jīng)濟(jì)的。

1、折流分離的原理簡述

由于氣體與液體的密度不同，液體與氣體混合一起流動(dòng)時(shí)，如果遇到阻擋，氣體會(huì)折流而走，而液體由于慣性，繼續(xù)有一個(gè)向前的速度，向前的液體附著在阻擋壁面上由于重力的作用向下匯集到一起，通過排放管排出。

2、折流分離的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：1）分離效率比重力沉降高。2）體積比重力沉降減小很多，所以折流分離結(jié)構(gòu)可以用在（高）壓力容器內(nèi)。3）工作穩(wěn)定。缺點(diǎn)：1）分離負(fù)荷范圍窄，超過氣液混合物規(guī)定流速后，分離效率急劇下降。2）阻力比重力沉降大。

3、改進(jìn)從折流分離的原理來說，氣液混合物流速越快，其慣性越大，也就是說氣液分離的傾向越大，應(yīng)該是分離效率越高，而實(shí)際情況卻恰恰相反，為什么呢？

究其原因：1）在氣液比一定的情況下，氣液混合物流速越大，說明單位時(shí)間內(nèi)分離負(fù)荷越重，混合物在分離器內(nèi)停留的時(shí)間越短。2）氣體在折流的同時(shí)也推動(dòng)著已經(jīng)著壁的液體向著氣體流動(dòng)的方向流動(dòng)，如果液體流到收集壁的邊緣時(shí)還沒有脫離氣體的這種推動(dòng)力，那么已經(jīng)著壁的液體將被氣體重新帶走。在氣液比一定的情況下，氣液混合物流速越大，氣體這種繼續(xù)推動(dòng)液體的力將越大，液體將會(huì)在更短的時(shí)間內(nèi)流到收集壁的邊緣，而液體流到底部需要的時(shí)間不變，也就是說有更多已經(jīng)著壁的液體被帶走而沒有分離下來。3）液體沒有固定的形狀，容易碎化，在著壁的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生更細(xì)的液滴重新返回氣相中，隨著流速的增大，液體收集壁的碰撞力越大，其碎化的傾向越大，而我們知道越細(xì)的液滴其慣性越小，越容易被氣體帶走。

原因分析清楚了，如何改進(jìn)呢？從上述分析可以看出，第一點(diǎn)原因是沒有辦法解決的，只能從第二點(diǎn)、第三點(diǎn)原因著手。1）針對(duì)第二點(diǎn)，如果對(duì)已經(jīng)著壁的液體進(jìn)阻擋，使其不能流到收集壁的邊緣，或者讓氣體和已經(jīng)著壁的液體分開，不產(chǎn)生或減弱推動(dòng)作用，折流分離器的分離效率將大大提高。2）針對(duì)第三點(diǎn)，如果對(duì)鋼性收集壁進(jìn)行改造，使液滴著壁的碰撞力減小，那么折流分離器的分離效率也將大大提高。

參考資料