PSC100型旋风单管多相分离性能的实验研究-论文.pdf

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1、296化工机械2014经PSC1O0型旋风单管多相分离性能的实验研究高光才孙茂生王建军金有海(中国石油大学(华东)化学工程学院)摘要为研究流动参数对多相分离性能的影响，选用PSCIO0型旋风单管在常温常压下进行性能实验研究。结果表明：在气固液三相分离实验中，液相和固相分离效率比单独的气液、气固两相实验中液相和固相的分离效率分别增加1％、5％；液相分离效率受固相进料浓度的影响不大，固相分离效率受固相进料浓度的影响较大；在气液分离实验中，分离效率随入口流量的增大出现一个极大值，为99．6％。关键词旋风分离器多相分离分离效率中图分类号TQ051．8文献标识码A

2、文章编号0254—6094(2014)03—0296—04旋风分离器是工业生产中广泛应用的一种利器本体及测量装置等(图1)。旋风管单体结构尺用离心力进行气固分离的除尘设备，其结构简单、寸、型式与工业应用实型相同，内径D为lOOmm，本身无活动部件，因此操作、维修极为方便。同由有机玻璃制成。时，旋风分离器还具有分离效率高及对粉尘、负荷通风管路毕托管的适应性好等特点，因此广泛应用于石油化工催化裂化、天然气净化分离、流化反应过程及煤粉燃烧、气化等行业中，尤其是在石油化工领域，旋风分离器是炼油厂催化裂化装置和海上平台天然气净化分离的关键设备之一。以往的分离研究多

3、集中在气固、气液两相分离，包括分离器内的流场分析及结构的改进对分离性能的影响等，而在实际的工程工艺图1实验装置示意图中(如天然气净化)一般是气固液三相同时存在的情况。，固、液同时作为非连续相会对单独的本实验采用负压引风式操作，用离心式引风固、液分离效率带来影响，因而有必要研究气固液机作为引风动力来源。管路的流量由毕托管进行三相的分离性能。笔者采用实验的方法，在气固测量，温度计测量气体温度，压降由u形管压差分离和气液分离实验的基础上，进行气固液三相计测量。气液分离性能实验采用空气和水进行实验，在进口处由喷壶产生液滴喷入；气固实验采用分离实验，探索气固液三相

4、同时存在时固、液的分离效率和整体的分离效率，研究在气固、气液两相空气和滑石粉进行实验，通过计量进入分离器内部的物料、分离器下部集料室内的物料，计算分离的情况下固、液分离效率的变化情况，为以后多相分离的性能研究提供实验数据。效率和进行物料衡算。对于液体进料需进行氯离1实验装置与测量方法子滴定。同时采用winner318激光粒度分析仪和实验验装置主要包括引风机、通风管道、分离库尔特激光粒度仪对进料和收料进行粒径测量。+高光才，男，1972年9月生，高级工程师。山东省青岛市，266580。第41卷第3期化工机械2972实验结果浓度的粒级效率曲线。当进料浓度为1

5、．0g／m2．1气固分离时，粒级效率达到100％所对应的颗粒粒径最小，以滑石粉作为进料，中位粒径为9．891xm，流为12．99i．Lm。量分别为68．95、153．27、201．14m／h，实验结果如图2所示。从图2可以看出：入口气体流量在68．95～201．14m／h区间变化时，气固分离效率、褂随入口流量的增大而增大。入口气体流量越大，气体进入旋风分离器的速度越大，从而使颗粒受巢到的离心力越大，更容易被分离。由此可知该设备的分离效率最大值会在最大人口流量处，但并颗粒粒径6／Ixm不是人口流量越大越好，因为入口流量过大时，颗粒与分离器器壁、颗粒与颗粒之

6、间的碰撞加剧，较图4不同进料浓度的粒级效率曲线大的颗粒在强烈地碰撞下粉碎，造成细粉尘的含粒级效率之所以呈现图4中所示曲线，一方量增加，不利于分离。面是由于较大颗粒受到的离心力较大，更容易被甩到边壁上从而被分离下来；另一方面大颗粒向器壁移动产生的空气曳力，也会将较小的颗粒夹零带至器壁，并且较小的颗粒容易团聚成大颗粒，使

7、；{L小颗粒的分离效率也较高。褪2．2气液分离采用喷壶将NaCI水溶液喷人，其中位粒径为22．48I．zm。分离效率在不同流量和进料浓度条件下的变化如图5所示。从图5可以看出：入口气体流量在57．30—73．40m／h区间变化时，分离效图2

8、气固分离实验的分离效率曲线率随人口流量的增大而增大；当入口气体流量从入口浓度为1．0g／m时，通过对旋风分离器73．40m／h增大到87．80m／h时，分离效率随人进口物料和灰斗收料进行粒径测量，计算粒级效口流量的增加呈下降趋势。1OO．O率，得到颗粒粒径与粒级效率的关系曲线(图3)。99．5从图3可以看出：随流量从68．95m／h增加到薹99．o98．5201．14m／h，粒级效率达到100％时所对应的颗较98．0粒粒径越小，分离效果越好，这说明其对应的分离褪97．5效率也越高。藿96．095·毛、攒}辏图5不同流量和进料浓度下的分离效率曲线螺分离效率

9、随人口气体流量的增加而增加，但是随着入口流量的继续增加，流量变化对分离效率的影响