專利名稱：集成膜分離器的分離裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種集成膜分離器的分離裝置，尤其涉及一種高效分離的集成膜分離器的分離裝置。
背景技術：
甲醇是一種用途廣泛的有機化工產品，是一種重要的基本有機化工原料。甲醇是利用合成氣中的CO+H2在加壓狀態下經催化反應而生成。因其反應是在190-200℃條件下進行的，生成的甲醇以氣態分布于反應后的氣體中，一般將溫度降到30℃左右進行離心分離。現有的甲醇分離器均是從反應氣體中分離出粗甲醇的設備。因甲醇合成率較低，僅為5％左右，產量一般由循環氣體流量來確定。
目前，甲醇分離器大多采用簡單的離心分離技術，靠重力和離心力實現氣-液、氣-固的分離，由于受分離機理的限制，只能分離出大于10μm的甲醇液滴，分離精度低，使甲醇分離不徹底。合成氣中夾帶0.7～1.2％的大量霧狀甲醇重新進入合成塔，其中受甲醇飽和蒸汽壓影響和限制，30-40℃條件下，該合成循環中有0.55％-0.65％以氣態分布的甲醇，采用常規分離法無法分離。
為提高產量只能加大循環量，循環氣體流量較大，分離效果更差，使電耗上升，成本增加。尤其在聯醇生產中，分離不徹底，氣體帶液進入銅洗工段，不僅損失甲醇，且影響銅洗效果。
總之，現有的甲醇分離器分離效率低，分離效率僅為80％左右。醇凈值低，產量低，觸媒的使用率低，能耗和物耗大。
實用新型內容本實用新型解決了背景技術中分離效率低，合成循環氣中以氣態分布的產品采用常規分離法無法分離的技術問題。
本實用新型的技術解決方案是
一種集成膜分離器的分離裝置，包括分離外筒15、設置于分離外筒15上的入口管16、設置于分離外筒15內的分離內筒12、設置于分離內筒12內的濾膜單元，設置于分離內筒12的外側的導流螺旋11，其特殊之處在于該裝置還包括霧化吸收單元和分離分布氣裝置；所述的濾膜單元由設置于分離內筒12內上部的微濾膜單元和超濾膜單元構成；所述的微濾膜單元和超濾膜單元之間設置有布氣腔7，所述的微濾膜單元由微濾膜濾芯座8和設于其上的微濾膜濾芯6構成，所述的超濾膜單元由超濾膜濾芯座9和設于其上的超濾膜濾芯10構成；所述微濾膜濾芯6的下方設置有集液盒5；所述的分離分布氣裝置設置于集液盒5下方；所述的霧化吸收單元包括填料1和霧化器2，所述的填料1設置于分離內筒12內的下部。
上述霧化器2可設置于分離內筒12內填料1的上方。該種結構可減小了設備的尺寸，且分離效率較高。
上述霧化器2亦可設于分離外筒15之外的霧化管內，該霧化管包括首尾依次連通的含醇氣體管道17、漸縮管18、喉管19及漸擴管20，所述的漸擴管20與入口管16連通，所述的霧化器2位于漸縮管18與喉管19連接部的中軸線上。該方案便于對已有設備進行改造。
上述分離分布氣裝置可由設置于集液盒5下方折流板3和旋分器4構成。具體實施時，折流板3可設置于旋分器4下方，或旋分器4設置于折流板3下方。
上述分離分布氣裝置亦可僅由設置于集液盒5下方的旋分器4。
上述分離分布氣裝置亦可僅由設置于集液盒5下方的折流板3。
上述分離內筒12的頂端可設置壓板13，以增強分離內筒12的強度。
上述分離內筒12與其上方的壓板13可通過法蘭14相連接。
本實用新型具有如下優點1.本實用新型將霧化吸收技術、離心分離技術與集成膜技術有機結合，可用同一設備實現霧化選擇吸收，慣性離心分離，高效微濾膜、超濾膜分離等復合技術措施，功能多，分離效率高；2.利用霧化吸收技術的選擇性，進行霧化選擇吸收分離，既通過吸收劑對被分離產品或雜質的高效選擇性吸收，使氣態分布的產品或雜質亦能可靠分離；3.在處理量較大時仍可確保高效率分離；4.導流螺旋設置于分離內筒外部，抗污染，易清潔，受使用環境影響小；5.采用集成膜技術，分離設備后的合成氣中被分離產品或雜質含量遠低于同溫下飽和蒸氣壓值對應的含量，即進入合成塔循環氣中被分離產品或雜質含量低于0.1％，理論值可為零，分離效率高，分離效率達99.999％，分離精度可達0.01μm；6.免維護；7.采用集成膜濾芯結構，設備體積小，能耗低；8.成本低；觸媒的使用率高，產量高；以分離甲醇為例，在不增加裝置動力及其它能耗的基礎上可將甲醇合成入塔氣中甲醇含量從0.7～1.2％降至0.1％以下，可將裝置的生產能力提高10％～22％。節能、增效。
9.通過更換膜濾芯與吸收劑，可應用于不同的產品或雜質的分離；10.可廣泛應用于氣-液、氣-固、液-固兩項間的流體分離。具體可應用于化工——合成氨產品分離、合成甲醇產品的分離、工藝氣一液雜質的清除、其他化工裝置產品的高精度分離；能源——天然氣除水、除油等雜質；動力——壓縮空氣除水、除油等雜質及環保、醫藥等領域。
附圖圖面說明
圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖；圖2是本實用新型霧化器另一實施例的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的原理將霧化吸收分離、離心分離與高精度膜過濾材料相結合，分離氣-液、氣-固、液-固流體。分離設備一般由霧化吸收單元、離心單元、濾膜單元構成。霧化吸收單元是通過溶劑對分離產品或雜質進行高效選擇；離心單元是靠重力和離心力實現氣-液、氣-固、液-固兩項間的分離，使80-90％的產品或雜質得到有效分離。濾膜單元由微濾膜單元和超濾膜單元構成。微濾膜單元采用微濾級膜濾芯，使0.1～10μm范圍的產品或雜質得到高效分離；超濾膜單元采用超濾級膜濾芯，使0.1～0.001μm范圍的產品或雜質得到高效分離。
參見
圖1，分離內筒12由通過套筒環固定在分離外筒15上，其中微米級的微濾膜濾芯6和亞微米級的超濾膜濾芯10材質為不銹鋼、硅硼纖維等。微濾膜單元和超濾膜單元之間設置有布氣腔7。微濾膜濾芯6的下方設置有集液盒5；分離分布氣裝置設置于集液盒5下方。分離內筒12的頂端可設置通過法蘭14與其相連接的壓板13，以增強分離內筒12的強度。被分離氣體由入口管16進入分離外筒15，沿分離內筒12、分離外筒15之間的環隙，由導流螺旋11導流而下，由分離內筒12下部進入其內，經下部的高效填料1洗滌，再經霧化器2與噴淋的溶劑逆流接觸，產品或雜質被溶劑吸收；再經收液器3、旋分器4分離掉10μm以上的液滴；之后進入微濾膜單元，微濾膜單元由微濾膜濾芯座8和設于其上的微濾膜濾芯6構成，微濾膜單元分離掉1μm以上的液滴，氣體進入超濾膜單元；超濾膜單元由超濾膜濾芯座9和設于其上的超濾膜濾芯10構成；其分離掉0.01μm以上的液滴，且分離效率可達99.999％；最后，經分離過濾后產品或雜質含量低于0.1％的氣體離開集成膜分離器進入下道工序。本實施例中的霧化器2設置于分離內筒12內填料1的上方。
參見圖2，本方案中的霧化器2設于分離外筒15之外的霧化管內，該霧化管包括首尾依次連通的含醇氣體管道17、漸縮管18、喉管19及漸擴管20，所述的漸擴管20與入口管16連通，所述的霧化器2位于漸縮管18與喉管19連接部的中軸線上。被分離氣體與噴淋的溶劑同流接觸，產品或雜質被溶劑吸收，由入口管16進入分離外筒15，沿分離內筒12、分離外筒15之間的環隙，由導流螺旋11導流而下，由分離內筒12下部進入其內，經下部的高效填料1洗滌，被吸收了甲醇的氣體經折流板3、旋分器4分離掉10μm以上的液滴；之后進入微濾膜單元、超濾膜單元，進入下道工序。
權利要求1.一種集成膜分離器的分離裝置，包括分離外筒(15)、設置于分離外筒(15)上的入口管(16)、設置于分離外筒(15)內的分離內筒(12)、設置于分離內筒(12)內的濾膜單元，設置于分離內筒(12)的外側的導流螺旋(11)，其特征在于該裝置還包括霧化吸收單元和分離分布氣裝置；所述的濾膜單元由設置于分離內筒(12)內上部的微濾膜單元和超濾膜單元構成；所述的微濾膜單元和超濾膜單元之間設置有布氣腔(7)，所述的微濾膜單元由微濾膜濾芯座(8)和設于其上的微濾膜濾芯(6)構成，所述的超濾膜單元由超濾膜濾芯座(9)和設于其上的超濾膜濾芯(10)構成；所述微濾膜濾芯(6)的下方設置有集液盒(5)；所述的分離分布氣裝置設置于集液盒(5)下方；所述的霧化吸收單元包括填料(1)和霧化器(2)，所述的填料(1)設置于分離內筒(12)內的下部。
2.根據權利要求1所述的集成膜分離器的分離裝置，其特征在于所述的霧化器(2)設置于分離內筒(12)內填料(1)的上方。
3.根據權利要求1所述的集成膜分離器的分離裝置，其特征在于所述的霧化器(2)設于分離外筒(15)之外的霧化管內，所述的霧化管包括首尾依次連通的含醇氣體管道(17)、漸縮管(18)、喉管(19)及漸擴管(20)，所述的漸擴管(20)與入口管(16)連通，所述的霧化器(2)位于漸縮管(18)與喉管(19)連接部的中軸線上。
4.根據權利要求1或2或3所述的集成膜分離器的分離裝置，其特征在于所述的分離分布氣裝置由設置于集液盒(5)下方折流板(3)和旋分器(4)構成。
5.根據權利要求1或2或3所述的集成膜分離器的分離裝置，其特征在于所述的分離分布氣裝置由設置于集液盒(5)下方的旋分器(4)。
6.根據權利要求1或2或3所述的集成膜分離器的分離裝置，其特征在于所述的分離分布氣裝置由設置于集液盒(5)下方的折流板(3)。
7.根據權利要求4所述的集成膜分離器的分離裝置，其特征在于所述分離內筒(12)的頂端設置有壓板(13)。
8.根據權利要求7所述的集成膜分離器的分離裝置，其特征在于所述分離內筒(12)與其上方的壓板(13)通過法蘭(14)相連接。
專利摘要一種集成膜分離器的分離裝置，其濾膜單元由設置于分離內筒內上部的微濾膜單元和超濾膜單元構成，微濾膜單元由微濾膜濾芯座和設于其上的微濾膜濾芯構成，超濾膜單元由超濾膜濾芯座和設于其上的超濾膜濾芯構成；霧化吸收單元包括填料和霧化器，填料設置于分離內筒內的下部。本實用新型解決了背景技術中分離效率低，合成循環氣中以氣態分布的產品采用常規分離法無法分離的技術問題。其將霧化吸收技術、離心分離技術與集成膜技術有機結合，可用同一設備實現霧化選擇吸收，慣性離心分離，高效微濾膜、超濾膜分離等復合技術措施，功能多，分離效率高，可廣泛應用于氣－液、氣－固、液－固兩項間的流體分離。
文檔編號B01D50/00GK2690031SQ200420041698
公開日2005年4月6日 申請日期2004年3月25日 優先權日2004年3月25日
發明者趙仁杰, 李維 申請人:李麗