專(zhuān)利名稱(chēng)：凝聚式合成氨專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于從氣體或蒸汽中分離粒子的組合器械，具體地說(shuō)是一種合成氨專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器。
氨是一種重要的含氮化合物，是基本化工產(chǎn)品之一，合成氨在自然條件下很難完成，必須在高溫、高壓、催化劑的條件下才能實(shí)現(xiàn)。合成氨的生產(chǎn)過(guò)程主要包括原料氣制備、原料氣凈化、氨的合成三個(gè)主要步驟，其中原料氣凈化與氨的合成均需在一定壓力下進(jìn)行，因此，壓縮機(jī)生產(chǎn)能力及工作狀況的好壞直接影響著合成氨生產(chǎn)和能耗指標(biāo)。為保證壓縮機(jī)正常運(yùn)行，活塞式壓縮機(jī)均采用有油潤(rùn)滑方式以減小傳動(dòng)部分磨擦并降低磨擦產(chǎn)生的溫度，潤(rùn)滑油注入量視壓縮機(jī)型號(hào)不同每年數(shù)噸至數(shù)十噸不等，這些潤(rùn)滑油隨原料氣進(jìn)入系統(tǒng)，對(duì)合成氨生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響，油污染使原料氣有機(jī)硫含量增高造成氨催化劑永久性硫中毒，其高溫裂化積炭亦會(huì)使催化劑失活，同時(shí)劣質(zhì)乳化油與積炭混合，以粘性油垢的形式附著在各級(jí)換熱表面與管道中，使換熱效率下降，能耗上升，清理維護(hù)費(fèi)用增高，帶油液氨進(jìn)行深加工時(shí)易誘發(fā)重大故事或降低產(chǎn)品質(zhì)量。
在現(xiàn)有技術(shù)中，合成氨企業(yè)在解決油污染問(wèn)題上均采用冷卻法，并使用依靠慣性分離或重力沉降的機(jī)械分離裝置進(jìn)行除油，但這種傳統(tǒng)手段的缺點(diǎn)是一是分離效率較低，僅能分離出約60％的油水，對(duì)于粒徑較小，尤其是小于1μm的亞微米級(jí)粒子則效率極低或根本無(wú)效；二是設(shè)備體積龐大，安裝不便，機(jī)械分離裝置決定了油水分離器必須有足夠的分離空間，一個(gè)中氮肥企業(yè)使用的設(shè)備外形尺寸約為1000×4500mm，重量數(shù)千噸，占地面積大，安裝極為不便；三是因體積大、重量重、拆卸不便給維護(hù)帶來(lái)許多困難；四是制造費(fèi)用高。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而提供一種分離效率高、使用時(shí)間長(zhǎng)、體積小、制造費(fèi)用低的凝聚式合成氨專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器。
為完成上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)解決方案是一種凝聚式合成氫專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器，其特殊之處在于，它具有預(yù)過(guò)濾器1和聯(lián)接在該預(yù)過(guò)濾器1排氣口17上的精密除油過(guò)濾器15，所述預(yù)過(guò)濾器1包括設(shè)有進(jìn)氣口2的殼體5，位于殼體5內(nèi)的微米級(jí)濾芯6，該微米級(jí)濾芯6為圓桶狀，通過(guò)一根拉桿7固定在托盤(pán)3上，托盤(pán)3和排氣口17相接；所述精密除油過(guò)濾器15包括設(shè)有排氣口14的殼體12，位于殼體12內(nèi)的亞微米級(jí)濾芯11，該濾芯通過(guò)一根拉桿10固定在托盤(pán)13上，托盤(pán)13和進(jìn)氣16相連，進(jìn)氣口16和預(yù)過(guò)濾器1的排氣口17相接，所述亞微米級(jí)濾芯11為圓桶狀濾芯。
上述技術(shù)解決方案中所述的預(yù)過(guò)濾器1之前可以設(shè)置一個(gè)前置機(jī)械分離器19，該機(jī)械分離器19包括設(shè)有進(jìn)氣口20的殼體23，同所述預(yù)過(guò)濾器1的進(jìn)氣口2相連的排氣口18。其在結(jié)構(gòu)上可采用強(qiáng)制式慣性分離裝置，也可采用傳統(tǒng)的折流筒分離裝置或絲網(wǎng)除沫分離裝置以及其它結(jié)構(gòu)形式的機(jī)械分離裝置，設(shè)置該前置機(jī)機(jī)械分離器19的目的是為了將大粒徑的顆粒提前分離，以減輕預(yù)過(guò)濾器1的壓力，獲得更好的過(guò)濾效果。
上述技術(shù)解決方案中所述的微米級(jí)濾芯6可以是微米級(jí)燒結(jié)不銹鋼絲氈濾芯，也可以是微米級(jí)燒結(jié)青銅、燒結(jié)不銹鋼粉末、燒結(jié)聚乙烯、陶瓷材料濾芯，但以燒結(jié)不銹鋼絲氈濾芯為最好，其具有高效率、低阻力、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)。
上述技術(shù)解決方案中所述的亞微米級(jí)濾芯11可以是亞微米級(jí)超細(xì)玻璃纖維濾芯，也可以是亞微米級(jí)超細(xì)膜材料濾芯，但以前者具有較好的使用效果。
附圖圖面說(shuō)明如下


圖1是本實(shí)用新型第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型第四個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中各標(biāo)號(hào)的說(shuō)明如下1-預(yù)過(guò)濾器2-進(jìn)氣口 3-托盤(pán) 4-容器法蘭5-殼體6-微米級(jí)濾芯 7-拉桿 8、9-排污閥10-拉桿 11-亞微米級(jí)濾芯12-殼體 13-托盤(pán)14-排氣口 15-精密除油過(guò)濾器 16-進(jìn)氣口17-排氣口18-排氣口 19-前置機(jī)械分離器 20-進(jìn)氣口21-螺旋葉片22-升氣管 23-殼體24-排污口25-容器法蘭26-托盤(pán) 27-排污口 28-緩沖器29-分離筒30-橋孔 31-排污口參見(jiàn)
圖1，該除油過(guò)濾器具有預(yù)過(guò)濾器1和串接在該預(yù)過(guò)濾器排氣口17上的精密除油過(guò)濾器15，所述預(yù)過(guò)濾器1包括設(shè)有進(jìn)氣口2的殼體5，該殼體5由上、下殼體構(gòu)成，兩者之間通過(guò)容器法蘭4聯(lián)接，殼體5的下端設(shè)有排污閥8，微米級(jí)濾芯6位于殼體5內(nèi)，該濾芯為圓桶狀燒結(jié)不銹鋼絲氈濾芯，通過(guò)一根拉桿7固定在托盤(pán)3上，其與托盤(pán)3之間設(shè)有密封圈，托盤(pán)3和排氣口17相接；所述精密除油過(guò)濾器15包括設(shè)有排氣口14的殼體12，該殼體12與預(yù)過(guò)濾器1的殼體5結(jié)構(gòu)相同，下端設(shè)有排污閥9，亞微米級(jí)濾芯11位于殼體12內(nèi)，該濾芯11為圓桶狀超細(xì)玻璃纖維濾芯，通過(guò)一根拉桿10固定在托盤(pán)13上，其與托盤(pán)13之間也設(shè)有密封圈，托盤(pán)13和進(jìn)氣口16相接，進(jìn)氣口16和預(yù)過(guò)濾器1的排氣口17相接。
參見(jiàn)圖2，為將大粒徑的顆粒提前分離，減輕預(yù)過(guò)濾器1的壓力，在所述預(yù)過(guò)濾器1之前串接有一個(gè)前置機(jī)械分離器19，該分離器為強(qiáng)制式慣性分離裝置，其在結(jié)構(gòu)上具有一個(gè)設(shè)有進(jìn)氣口20的殼體23，該殼體的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中預(yù)過(guò)濾器1的殼體5結(jié)構(gòu)相同，殼體23中部設(shè)有升氣管22，螺旋葉片21設(shè)于升氣管22的外側(cè)，升氣管22同排氣口18相接，排氣口18接預(yù)過(guò)濾器1的進(jìn)氣口2，該實(shí)施例中的預(yù)過(guò)濾器1及精密除油過(guò)濾器15與實(shí)施例一結(jié)構(gòu)相同。
參見(jiàn)圖3，該實(shí)施例中的預(yù)過(guò)濾器1和精密除油過(guò)濾器15為組合式聯(lián)接，所述預(yù)過(guò)濾器1的殼體5與精密除油過(guò)濾器15的殼體12直接使用容器法蘭25聯(lián)接，殼體5與殼體12之間用托盤(pán)26隔開(kāi)，進(jìn)氣口2內(nèi)側(cè)設(shè)置有緩沖器28，殼體5上設(shè)置有一個(gè)排污口27，三個(gè)微米級(jí)濾芯6位于殼體5內(nèi)，這些濾芯為圓桶狀燒結(jié)不銹鋼絲氈濾芯，各通過(guò)一根拉桿7固定在托盤(pán)26上，三個(gè)微米級(jí)濾芯6的排氣口直接與三個(gè)亞微米級(jí)濾芯11的進(jìn)氣口相接，所述亞微米級(jí)濾芯11為圓桶狀超細(xì)玻璃纖維濾芯，其位于殼體12內(nèi)，并分別通過(guò)一根拉桿10固定在托盤(pán)26上，殼體12上設(shè)有排污口24和排氣口14。
參見(jiàn)圖4，該實(shí)施例中的預(yù)過(guò)濾器1、精密除油過(guò)濾器15及前置機(jī)械分離器19為組合式聯(lián)接，所述前置機(jī)械分離器19為強(qiáng)制式慣性分離裝置，其在結(jié)構(gòu)上具有一個(gè)設(shè)有進(jìn)氣口20的殼體23，殼體23與精密除油過(guò)濾器15的殼體12直接使用容器法蘭25聯(lián)接，兩者之間使用托盤(pán)26隔開(kāi)，殼體23下端設(shè)有排污口31，前置機(jī)械分離器19與預(yù)過(guò)濾器1之間使用分離筒29隔開(kāi)，分離筒29同時(shí)又作為預(yù)過(guò)濾器1的殼體，分離筒29外側(cè)設(shè)有螺旋葉片21，分離筒29的下部設(shè)有橋孔30，該橋孔30作為前置機(jī)械分離器19的排氣口和預(yù)過(guò)濾器1的進(jìn)氣口。該實(shí)施例中其余部分的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例三相同。
上述實(shí)施例一、實(shí)施例二適用于小規(guī)格產(chǎn)品，實(shí)施例三、實(shí)施例四適用于中、大型規(guī)格產(chǎn)品。
結(jié)合上述實(shí)施例二、實(shí)施例一對(duì)本實(shí)用新型的工作過(guò)程敘述如下含濕氣體由進(jìn)氣口20切向進(jìn)入殼體23，在升氣管22與螺旋葉片21組成的強(qiáng)制式螺旋通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力將大粒徑的固體及液體顆粒拋向筒壁并沿筒壁流至殼體23底部排污閥處排出，氣體旋出螺旋通道后進(jìn)入升氣管22，再由排氣口18進(jìn)入進(jìn)氣口2，完成前置機(jī)械分離；含濕氣體由進(jìn)氣口2進(jìn)入殼體5內(nèi)，氣體由外向里通過(guò)圓桶狀燒結(jié)不銹鋼絲氈微米級(jí)濾芯6，氣體中夾帶的固體微粒被不銹鋼絲纖維直接攔截，滯留在纖維層內(nèi)，細(xì)小的液霧則在壓差的作用下通過(guò)纖維床層并凝聚長(zhǎng)大成液滴，靠重力沉降和氣體分離完成預(yù)凈化過(guò)程；預(yù)凈化后的氣體中固體微粒的含量極低，僅殘留更細(xì)小的微霧粒子，這些經(jīng)預(yù)凈化后的氣體再由排氣口17、進(jìn)氣口16進(jìn)入圓桶狀超細(xì)玻璃纖維亞微米級(jí)濾芯11，并由里向外通過(guò)超細(xì)玻璃纖維濾床，氣體低速通過(guò)濾床時(shí)，濾芯表面積逐漸擴(kuò)大，氣體中殘余的細(xì)小固體粒子滯留在纖維床層中，慢慢積累并最終堵塞纖維孔隙，導(dǎo)致阻力上升達(dá)到一定阻值時(shí)，宣告該濾芯壽命結(jié)束需重新更換，殘余的微霧粒子在擴(kuò)散、直接攔截及慣性碰撞等綜合機(jī)理作用下被密集的超細(xì)纖維收集，在壓差作用下向外運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)纖維結(jié)點(diǎn)上趨于集結(jié)、凝聚、長(zhǎng)大，最后隨氣體一起進(jìn)入最外層，在最外層匯集成液膜在重力沉降作用下落入殼體12底部的排污閥9處排出，潔凈的氣體則在低速下脫離亞微米級(jí)濾芯11，從排氣口14處排出，完成精密除油過(guò)濾過(guò)程。
結(jié)合上述實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、高精度、高效率，可有效捕集亞微米級(jí)粒子，其過(guò)濾精度可達(dá)0.01μm，效率可達(dá)99.99999％，過(guò)濾后的殘余含油量小于0.01mgg/m3；2、體積小、安裝方便，該過(guò)濾器的體積只有傳統(tǒng)油水分離器的1/3～1/4，可以懸掛在管道上的任意位置，占地面積極??；3、因其體積小、重量輕、不需專(zhuān)用工具，拆卸、維護(hù)特別方便；4、因使用原材料數(shù)量較少，使制造成本大大降低。
權(quán)利要求1.一種凝聚式合成氨專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器，其特征在于它具有預(yù)過(guò)濾器(1)和聯(lián)接在該預(yù)過(guò)濾器(1)排氣口(17)上的精密除油過(guò)濾器(15)，所述預(yù)過(guò)濾器(1)包括設(shè)有進(jìn)氣口(2)的殼體(5)，位于殼體(5)內(nèi)的微米級(jí)濾芯(6)，該微米級(jí)濾芯(6)為圓桶狀，通過(guò)一根拉桿(7)固定在托盤(pán)(3)上，托盤(pán)(3)和排氣口(17)相接；所述精密除油過(guò)濾器(15)包括設(shè)有排氣口(14)的殼體(12)，位于殼體(12)內(nèi)的亞微米級(jí)濾芯(11)，該濾芯通過(guò)一根拉桿(10)固定在托盤(pán)(13)上，托盤(pán)(13)和進(jìn)氣口(16)相連，進(jìn)氣口(16)和預(yù)過(guò)濾器(1)的排氣口(17)相接，所述亞微米級(jí)濾芯(11)為圓桶狀濾芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝聚式合成氨專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器，其特征在于所述的預(yù)過(guò)濾器(1)之前設(shè)置有一個(gè)前置機(jī)械分離器(19)，該機(jī)械分離器(19)包括設(shè)有進(jìn)氣口(20)的殼體(23)，同所述預(yù)過(guò)濾器(1)的進(jìn)氣口(2)相連的排氣口(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凝聚式合成氨專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器，其特征在于所述微米級(jí)濾芯(6)是微米級(jí)燒結(jié)不銹鋼絲氈濾芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凝聚式合成氨專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器，其特征在于所述的亞微米級(jí)濾芯(11)是亞微米級(jí)超細(xì)玻璃纖維濾芯。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于從氣體中分離粒子的組合器械,具體說(shuō)是一種合成氨專(zhuān)用氣液分離除油過(guò)濾器。主要解決已有技術(shù)分離效率低、設(shè)備體積龐大、安裝維修不便、制造費(fèi)用高等缺點(diǎn)。該過(guò)濾器包括預(yù)過(guò)濾器和聯(lián)接在其排氣口上的精密除油過(guò)濾器,所述預(yù)過(guò)濾器具有位于殼體內(nèi)的微米級(jí)濾芯,所述精密除油過(guò)濾器具有位于殼體內(nèi)的亞微米級(jí)濾芯。該過(guò)濾器可以在氨的合成生產(chǎn)過(guò)程中,用于對(duì)原料氣油污染的清除。
文檔編號(hào)B01D46/54GK2359271SQ99234469
公開(kāi)日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1999年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月23日
發(fā)明者李大明, 王保明, 張志全, 賈洮安 申請(qǐng)人:西安超濾凈化工程有限公司