[实用新型]一种多级换热及气液分离的组合设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具备换热和气液分离功能的设备，尤其是涉及一种用于分段控制多组分气体的换热温度和压力、气液分离、分级回收凝液的组合设备。

背景技术

在工业生产过程中，产生的蒸馏气体中含有多种组分，生产中需要将气体中各种组分分离出来，经常采用的一种工艺方法是根据气体中各种组分的饱和蒸汽压、冷凝点不同，分段控制气体换热的温度和压力，进行气液分离，并分级回收凝液。目前工厂中普遍采用的生产流程是：一级气体冷凝器+一级气液分离器+二级气体冷凝器+二级气液分离器+三级气体冷凝器+三级气液分离器+……，该工艺流程长、设备多、连接管道长、占地广、投资大。

中国国家知识产权局公开了一种实用新型专利：高效复合式气液分离器(授权公告号：CN 201394406Y)，其特征是：在一个塔式容器中，气体由下而上依次流经旋流气液分离器、列管式气水中冷器、高效破沫捕雾器，气体自塔顶流出，冷凝液自塔底流出。该设备具备冷却气体、气液分离功能，但是有一定的使用局限性，首先是设备结构问题：因为高效破沫捕雾器聚集的液滴、列管式气水中冷器冷凝的液滴依靠重力沉降，与上升气体逆向流动，在气体流速高的情况下，会造成气体带液或气体压力降增大的现象；其二列管式气水中冷器换热面积取决于列管数量的多少，换热面积小，换热效率低，一旦换热管束腐蚀穿孔，整台设备即报废；其三该设备作用效果只相当于：一级气体冷凝器+一级气液分离器，当生产要求工艺气体多级冷却和气液分离时，仍然需要多台设备组合来解决。

螺旋板式换热器是由两张金属板分别焊接在中心隔板上，在专用的卷板机上卷制成两个紧密相邻、互不相通的螺旋通道，两种传热介质通过螺旋板壁进行换热的换热器。螺旋板式换热器特点是：传热性能好、传热均匀、传热温差小、流体阻力小、自洁能力强、结构紧凑、造价低、不可拆式结构的密封性能好。我国于2003年3月17日首次发布了《螺旋板式换热器》标准(JB/T-2003)，规定了四种类型的螺旋板式换热器设计、制造、检验与验收要求。国外螺旋板式换热器的发展已经历了近80年的历史，其应用领域比我国深入、广泛，例如：塔上型螺旋板式换热器就是基于四种类型基础上进行变化形式的螺旋板式换热器，是为内置于蒸馏塔顶部而特制的，用于冷却蒸馏塔顶的气体，冷凝液在重力作用下回流塔内，不凝性气体从塔顶排出，从而取代了蒸馏塔外部的塔顶气管壳式换热器、分液罐、冷凝液回流泵，其优越性显而易见；但是对于蒸馏塔抽出的蒸馏气体需要将气体中的各种组分分离回收时，国外依然采用多台气体冷凝器+多台气液分离器组合的方法来解决。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具备控制气体换热的温度和压力，进行气液分离，并分级回收凝液功能的模块式设备，该模块式设备能根据不同的生产工艺要求，组合成为一台整体设备。