[发明专利]金属丝微填料旋流消泡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够实现起泡物系物料分离的金属丝微填料旋流消泡器。

背景技术

在工业生产中有一些物系属于易起泡物系，这类物系起泡的原因很多，或由于物系中有机杂质的存在，或由于互溶性变化引起液相分层，更多的原因还是物系自身的物性特点引起。不论哪一种原因引起的易起泡现象都会降低设备的处理生产能力，引起严重的雾沫夹带，诱发提前拦液和液泛现象，破坏塔内的正常操作。

常见的消泡措施有加消泡剂消泡和机械消泡。消泡剂是一种以低浓度加入发泡体系中破坏或抑制泡沫的物质，当体系加入消泡剂后，其分子杂乱无章地广布于液体表面，抑制形成弹性膜，即终止泡沫的产生，此种方式属化学消泡方式。选择合适的消泡剂能够达到好的消泡效果，但由于需要消耗消泡剂，还要考虑消泡剂对物料的影响，其经济性受到影响。机械消泡利用泡沫的不稳定性，通过机械力量打碎泡沫，如使用搅拌器消泡，让流动的泡沫通过填料层，与填料摩擦碰撞，加速泡沫的破裂而消泡，此种方式属物理消泡方式。

现有的通过填料层机械消泡方式，由于使用填料的几何尺寸大，一般在厘米级，填料之间的间隙大，对于大泡沫消泡有消泡作用，而对于细小泡沫由于泡沫能够穿过填料层，不与填料摩擦碰撞，其消泡效果较差；另外，在消泡的过程中，气液得到分离，气体向上流动，液体向下流动，向下流动的液体容易与向上流动的泡沫产生返混，不利于气液分离和泡沫消泡。

不锈钢金属丝是近20年发展起来的新型工业材料，其常用的基质材料有304不锈钢、316不锈钢、18-8型奥氏体不锈钢、1Cr17型铁素体不锈钢和1Cr13型马氏体不锈钢等，其当量直径一般在十几μm至上百μm，最小的只有1～2μm，可根据需要，将丝截面加工成圆丝或扁丝，缠卷成团状，如家用清洁球就是缠卷成型的金属丝球。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属丝微填料旋流消泡器，将不锈钢金属丝球状团作为微填料填充在旋流消泡器内，微填料机械消泡与旋流气液离心分离并举，实现泡沫消泡和气液分离。

金属丝微填料旋流消泡器，由筒体、泡沫进入管、气体流出管、不锈钢金属丝球内填充物、液体流出管组成。

筒体是金属丝微填料旋流消泡器的主体设备，上部为圆筒形，其高径比在0.5～2，下部为圆锥形，圆锥形筒体的圆锥角在10～150度，筒体内填充满不锈钢金属丝球填充物，泡沫消泡和气液分离在该设备内完成。

泡沫进入管是泡沫进入筒体的进料通道，其位于筒体圆筒形上部一侧，切线进入筒体。

气体流出管是消泡后气体的出口通道，其位于筒体顶部正中，该管插入筒体，插入深度略低于泡沫进入管的下沿，以免进入的泡沫走短路从气体流出管流出。气体流出管管端设有拦网，防止不锈钢金属丝球内填充物冲出，管端拦网尺寸不大于管道内径，最小尺寸以达到管道内不锈钢金属丝球填充物不能冲出管道为准。

不锈钢金属丝球内填充物自然放置填充满筒体，为采用不锈钢制作的球团状物，金属丝直径在1μm到400μm，为圆丝或扁丝，每个金属丝球的质量大小以方便填充即可，一般在40克～400克之间。

液体流出管是消泡后液体的出口通道，其位于筒体最低处，即圆锥形筒体正中央，其管端设有拦网，作用和配置方式同气体流出管。

液体流出管直径小于气体流出管直径，气体流出管直径小于泡沫进入管直径，泡沫进入管直径小于筒体高的二分之一。

本发明所述的金属丝微填料旋流消泡器，其中，金属丝球采用常用不锈钢材料制作，如304不锈钢、316不锈钢、18-8型奥氏体不锈钢、1Cr17型铁素体不锈钢和1Cr13型马氏体不锈钢等，设备筒体等其它部件采用能够满足工艺需求的金属材质或非金属材质。

金属丝微填料旋流消泡器使用方法和原理如下：泡沫从泡沫进入管切线进入筒体，获得沿筒体内壁螺旋向下的旋转运动，此过程中泡沫与不锈钢金属丝球内填充物碰撞磨擦消泡产生气体和液体，由于离心力的作用，液体逐渐趋向器壁，沿器壁螺旋向下从筒体下部的圆锥形底部液体流出管排出；消泡后的气体处于筒体中央，螺旋向上从筒体上部气体流出管排出。在操作过程中，应尽量获得大的泡沫进入速度，将有利于泡沫消泡作用和气液离心分离作用。

金属丝微填料旋流消泡器利用金属丝微填料机械消泡作用结合旋流气液离心分离方式，能够实现从微米级细小泡沫到常规厘米级泡沫的消泡，并获得分离后的气体和液体。

本发明适用于起泡物系的消泡，设备结构简单，投资少，操作和管理费用低。

附图说明

图1为金属丝微填料旋流消泡器结构示意图，