[发明专利]高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离装置，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。

发明内容

本发明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。

本发明所述的高压气体、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。

如上所述的高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置，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。

如上所述的高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置，分离结构的个数大于1个且小于等于8个；所述的带减压调节阀的输入管路的个数大于1个且小于等于8个。

如上所述的高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置，在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。

如上所述的高压气体、固体颗粒和水的混合体分离装置，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。

采用本发明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。

本发明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。

附图说明

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。