[发明专利]一种多级溢流式连续液液分相器

说明书

本发明涉及一种多级溢流式连续液液分相器，包括：导流隔室、静置分相隔室、轻相隔室和重相隔室，两两隔室之间依次设有溢流板、轻相溢流板和重相隔板；轻相隔室设有轻相隔室立管，轻相隔室立管的底部设有轻相排出口；静置分相隔室的底部设有重相连通口，重相连通口经重相连通管连接重相隔室进口；重相隔室的底部设有重相隔室立管和重相排出口，重相隔室立管内设有重相隔室进口。本发明的有益效果是：本发明采用多级溢流隔室，导流隔室降低流动扰动，分相隔室降低分相时间，轻、重相隔室提高分离效率，实现了液液分相过程连续、快速与高效，既提高了分相效率，又降低了分相时间。

技术领域

本发明涉及大规模烟气二氧化碳捕集技术领域，更确切地说，它涉及一种多级溢流式连续液液分相器。

背景技术

液液分相器在化工分离、石油精馏、制药提纯等工业过程中有着广泛的应用。在当前碳中和目标下，二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是目前实现化石能源低碳化利用的重要技术选择，是碳中和目标下实现煤电碳减排、保持电力系统灵活性的主要技术手段。其中，基于有机胺的两相吸收剂或者相变吸收剂的化学吸收法是目前可大规模应用于燃煤电厂烟气CO₂捕集的主要技术路线。两相吸收剂吸收CO₂后自发形成水相和有机相，其中CO₂富集在水相，经过液液两相分离后，CO₂富集相送去再生塔解吸CO₂，有机相循环吸收CO₂。目前，多是采用静置分相器，在重力作用下，由于密度差实现水相和有机相的分离。有机胺两相吸收剂分相过程，有机相与水相的密度差较小(≤0.2g/cm³)、粘度较高(40℃下，30-100mPa·s，是水的30-100多倍)，导致分相时间较长、分离效率(有机相、水相分离程度)较低。

现有技术中，CN203971465U公开了一种卧式液液分相器，通过筒体内部加装分布管来延长液体停留时间，提高分离效率。CN212974267U公开了一种斜板卧式液液分相器，通过内部加装亲水疏油和亲油疏水填料层来延长液液分离时间，提高分离效率。卧式液液分相器能实现较快的分相速度，缩短分相时间，减小分相器尺寸，但由于液液界面较大，导致液液两相分离纯度较低。CN208406175U公开了一种立式液液分相器，设置上出液口和下出液口，通过液体泵提高液液两相的分离效率。但立式液液分离器所需的分离时间较长。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种多级溢流式连续液液分相器，所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种多级溢流式连续液液分相器，水平放置的分相器从前到后依次包括导流隔室、静置分相隔室、轻相隔室和重相隔室，两两隔室之间依次设有溢流板、轻相溢流板和重相隔板；所述导流隔室的前墙面设有混合液体进料口，底部设有排污口，所述排污口用于所述分相器的清洗与排污；所述轻相隔室设有轻相隔室立管，轻相隔室立管的底部设有轻相排出口；所述静置分相隔室的底部设有重相连通口，所述重相连通口经重相连通管连接重相隔室进口；所述重相隔室的底部设有重相隔室立管和重相排出口，重相隔室立管内设有重相隔室进口；所述分相器的顶面设有4个隔室观察孔。

作为优选，导流隔室的溢流板的高度h₄低于前墙面的高度h₃；静置分相隔室的轻相溢流板的高度h₈低于溢流板的高度h₄，h₈与h₄的比值范围为0.5～0.95。

作为优选，轻相隔室的轻相隔室立管的高度h₁₃低于轻相溢流板的高度h₈，h₁₃与h₈的比值范围为0.4～0.9。

作为优选，重相隔室的重相隔板的高度h₁₂高于轻相溢流板的高度h₈，h₁₂与h₈的比值范围为1.2～1.8。