一种除雾器折流板、折流板气液分离单元和折流板除雾器的制作方法

1.本实用新型涉及折流板除雾器技术领域，具体的说是一种除雾器折流板、折流板气液分离单元和折流板除雾器。


背景技术：

2.除雾器广泛应用于化工生产，用于减小气体内夹带的液滴和分离气相中的液相，能够保护下游的操作单元及设备，目前，应用最广泛的除雾器为折流板除雾器，其具有结构简单、处理量大和压降小等优点，且对直径30μm以上的液滴捕集效率较高，但是，实际应用过程中，当进口气液混合物的液相含量较高，或者装置处理量较大时，液体沿折流板壁面的排出速率有限，易造成弯道处气体流通面积过小，折流板气速增大，加剧液相的二次夹带，降低液体分离效率。
3.因此，本发明人于2022年申请的专利提供了一种具有高效表面介质层的折流板和折流板除雾器，在折流板上设置有多孔介质层和亲疏液交替涂层，亲疏液交替涂层内的亲液单元会吸收疏液单元中的液滴，是亲液单元内的液膜厚度增加，液体在重力作用下更易向下流动。但是，在实际应用过程中，气体中的微小粒径的液滴由于质量小，惯性小，随着气体绕过迎风面流出除雾器，即该除雾器对微小粒径5～10μm的液滴分离效果不佳，分离效率需要进一步提高；同时，液体排出的速率也需要进一步提高。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中气体中微小直径液滴分离效果不好的问题，本实用新型提供一种除雾器折流板、折流板气液分离单元和折流板除雾器，能够捕集微小直径液滴，提高了分离效果和分离效率，同时，提高了液体的排出速率。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：一种除雾器折流板，气液混合物沿折流板的进口端向出口端流动过程中，触碰到折流板上的至少一个迎风面，实现气液分离，所述迎风面上涂覆亲液涂层，且沿气液混合物流动方向，折流板的其他区域均涂覆疏液涂层。
6.作为上述一种除雾器折流板除雾器的一种优化方案：所述折流板的形状为梯形、折线形或流线形。
7.作为上述一种除雾器折流板除雾器的另一种优化方案：疏液涂层为低表面能的有机材料，亲液涂层为高表面能的有机材料。
8.作为上述一种除雾器折流板除雾器的另一种优化方案：亲液涂层和疏液涂层的厚度为0.1～4mm。
9.作为上述一种除雾器折流板除雾器的另一种优化方案：所述折流板的材料为不锈钢，疏液涂层为金刚石涂层，亲液涂层为全氟聚醚。
10.作为上述一种除雾器折流板除雾器的另一种优化方案：所述折流板的材料为聚丙烯，疏液涂层为水性聚氨酯-聚四氟乙烯，亲液涂层为全氟聚醚。
11.折流板气液分离单元，包括至少2块平行排列的折流板形成的至少一个气液分离通道，所述折流板为上述的一种除雾器折流板，气液分离通道的进口端和出口端均设置有能够吸附液体的网状结构。
12.作为上述折流板气液分离单元的一种优化方案：折流板的两端分别设置有第一安装部和第二安装部，相邻两个折流板的第一安装部之间形成气体排出区，相邻两个第二安装部之间形成液体排出区，气体排出区与液体排出区与相应的气液分离通道连通，网状结构分别设置在气体排出区和液体排出区。
13.作为上述折流板气液分离单元的另一种优化方案：所述第一安装部朝向网状结构的两个侧面均涂覆亲液涂层，第二安装部朝向网状结构的两个侧面均涂覆疏液涂层。
14.作为上述折流板气液分离单元的另一种优化方案：所述网状结构的厚度为5～30mm。
15.作为上述折流板气液分离单元的另一种优化方案：所述折流板竖直设置。
16.折流板除雾器，包括两个相对设置的支撑格栅，两个支撑格栅之间设置有分离单元，所述分离单元为上述的折流板气液分离单元。
17.作为上述折流板除雾器的一种优化方案：所述支撑格栅上开设有固定孔，第一安装部和第二安装部均具有延伸段，延伸段伸入且限制在固定孔内。
18.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
19.1、本实用新型提供了一种除雾器折流板、折流板气液分离单元和折流板除雾器，折流板的迎风面涂有亲液涂层，提高了液体捕集量，气液分离通道的两端设置有网状结构，气体流经网状结构时，网状结构能够捕集微小粒径的液滴，进一步提高了分离效率和分离效果。
20.2、本实用新型中，气体流经气液分离通道下端的网状结构，气体内夹带的部分液滴被捕集，对气体进行初步的气液分离；同时，气体受网状结构的影响多次改变运动方向，增加了气体的湍动程度，使气体内的液滴更容易被迎风面捕集，提高了分离效率。
21.3、本实用新型中，折流板的背风面涂有疏液涂层，提高了除雾器的排液速率。
22.4、本实用新型中，亲液涂层和疏液涂层均为复合涂层，具有抗腐蚀性，且能够提高折流板的表面光滑度，进而避免折流板表面结垢。
附图说明
23.图1是本实用新型的结构示意图；
24.图2是流线形折流板的示意图；
25.图3是梯形折流板的示意图；
26.图4是梯形折流板气液分离单元的结构示意图；
27.图5是折流板的凹面示意图；
28.图6是折流板的凸面示意图；
29.附图说明：1、支撑格栅，101、固定孔，2、折流板，201、迎风面，2011、上凹迎风面，2012、下凸迎风面，202、背风面，2021、上凸背风面，2022、中凸背风面，2023、中凹背风面，2024、下凹背风面，203、第一安装部，204、第二安装部，3、气液分离通道，301、气体排出区，302、液体排出区，4、网状结构。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例对本的技术方案做进一步的详细阐述，本以下各实施例中未详细记载和公开的部分，均应理解为本领域技术人员所知晓或应当知晓的现有技术，比如除雾器其他组成部件、自动加料器的结构以及压缩风的供给等。
31.实施例1
32.一种除雾器折流板2，折流板2竖直设置，气液混合物沿折流板2的进口端向出口端流动过程中，触碰到折流板2上的至少一个迎风面201，实现气液分离，本实施例中，气液混合物中的液相介质为水。折流板2的表面能较低，对液体的吸附力较低，液体在折流板2的迎风面201上难以形成连续的液膜，当气液混合物运动至折流板2迎风面201时，气液混合物中的液滴撞击到折流板2上，易发生弹溅形成小液滴，即液滴的直径减小，小液滴被流动的气体带走，造成二次夹带，降低了分离效率；同时，当气液混合物流动速度较大时，气体对折弯板弯道处的液体产生剪切作用，即将吸附在折流板2上的液滴剪切成小液滴，小液滴被流动的气体带走，进一步降低了分离效率。迎风面201上涂覆亲液涂层，亲液涂层的设置提高了迎风面201的表面能，对液滴的吸附力较大，液滴在迎风面201上形成连续的液膜，当气液混合物撞击迎风面201时，由于液膜具有延展性，气液混合物内的液滴能够迅速被吸收，减弱液滴直接撞击迎风面201产生的弹溅作用以及减小了气体对折流板2弯道处液体的剪切作用，进而避免了二次夹带的情况，提高了液体的分离效率。迎风面201上的液滴在重力的作用下沿折流板2向下排出，当气液混合物中液体含量较高或者处理量较大时，折流板2上的持液量较大，易造成二次夹带，因此，且沿气液混合物流动方向，折流板2的其他区域均涂覆疏液涂层，疏液涂层减小了该区域的表面能，迎风面201上的液滴在重力的作用下沿折流板2向下排出，疏液涂层的设置能够减小该区域对液滴的吸附力，使液滴快速排出，进而减小折流板2的持液量和提高折流板2的排液速率。折流板2的形状可以是流线形、折线形或者梯形，本实施例中，折流板2的形状为梯形，如图3所示，折流板2包括凹面和凸面，凹面包括上凹迎风面2011、中凹背风面2023和下凹背风面2024，凸面包括上凸背风面2021、中凸背风面2022和下凸迎风面2012，即折流板2的迎风面201包括上凹迎风面2011和下凸迎风面2012，迎风面201上涂覆亲液涂层；折流板2的背风面202包括中凹背风面2023、下凹背风面2024、上凸背风面2021和中凸背风面2022，背风面202上涂覆疏液涂层。
33.疏液涂层为低表面能的有机材料，亲液涂层为高表面能的有机材料。若折流板2的材料为不锈钢时，疏液涂层为金刚石涂层，亲液涂层可以是含氟表面活性剂或含硅亲液有机膜，本实施例中，亲液涂层材料为全氟聚醚；当折流板2的材料为聚丙烯时，疏液涂层为水性聚氨酯-聚四氟乙烯，其中水性聚氨酯为偶联剂，聚四氟乙烯起到疏水作用，亲液涂层为全氟聚醚。
34.实施例2
35.折流板2气液分离单元，包括至少2块平行排列的折流板2，形成至少一个气液分离通道3，如图4所示，折流板2为上述实施例1中的一种除雾器折流板2，气液分离通道3的进口端和出口端均设置有能够吸附液体的网状结构4。本实施例中，折流板2的数量为四个，形成三个气液分离通道3，气液混合物从气液分离通道3的进口端进入向出口端流出的过程中，气液混合物首先通过进口端的网状结构4，进口端的网状结构4能够吸附气液混合物中的部分液滴，对气液混合物进行初步分离，分离出的液体沿网状结构4和折流板2排出，同时，网
状结构4能够增加气液混合物的湍动程度，气体夹带着和未分离的液滴沿气液分离通道3继续向上运动；气液混合物继续向上运动，在折流板2的弯道处气液混合物的运动方向发生改变，气液混合物中惯性力较大的液滴撞击到折流板2的下凸迎风面2012，由于下凸迎风面2012涂覆亲液涂层，将液滴吸附在下凸迎风面2012上，气液混合物中惯性力较小的液滴继续向上运动，在折流板2下一弯道处再次改变方向，此时气液混合物中惯性力较大的液滴撞击到另一个折流板2的上凹迎风面2011上，由于上凹迎风面2011涂覆亲液涂层，将液滴吸附在上凹迎风面2011上；进行两次气液分离后，气体内仍夹带有未分离的微小径液滴，气体通过出口端的网状结构4后排出，网状结构4能够捕集未分离的微小径液滴，对气液混合物进一步进行气液分离，提高了分离效率。下凸迎风面2012、上凹迎风面2011和网状结构4捕集到的液体均因重力原因沿折流板2的进口端流出。
36.网状结构4的设置方式：如图5所示，折流板2的两端分别设置有第一安装部203和第二安装部204，第一安装部203和第二安装部204竖直设置，第一安装部203与第二安装部204均匀折流板2一体连接。如图4所示，相邻两个折流板2的第一安装部203之间形成气体排出区301，相邻两个第二安装部204之间形成液体排出区302，气体排出区301与液体排出区302与相应的气液分离通道3连通，即气体排出区301与气液分离通道3的出口端相连通，液体排出区302与气液分离通道3的进口端相连通，网状结构4分别设置在气体排出区301和液体排出区302。
37.第一安装部203朝向网状结构4的两个侧面均涂覆亲液涂层，即第一安装部203具有第一凹侧面和第一凸侧面，第一凹侧面和第一凸侧面均涂覆亲液涂层，气体排出时，网状结构4能够吸附微小径液滴，由于第一安装部203涂覆亲液涂层，使得第一凹侧面和第一凸侧面的吸附力较大，进而能够将网状结构4内的液体吸附到第一安装部203上，且由于重力的原因沿折流板2排出；第二安装部204朝向网状结构4的两个侧面均涂覆疏液涂层，第二安装部204具有第二凹侧面和第二凸侧面，第二凹侧面和第二凸侧面均涂覆疏液涂层，迎风面201和网状结构4上的液体经过液体排出区302排出，即沿第二安装部204排出，因此，第二凹侧面和第二凸侧面上涂覆疏液涂层，提高了液体排出速率，当进口端气液混合物中液体含量较高或者处理量较大时，折流板2能够将捕集到的液体及时排出，保证折流板2在持续工作状态下的操作弹性和操作稳定性。
38.本实施例中，网状结构4之间设置有抗酸碱的催化剂，减少酸性或者碱性原料对折流板2的腐蚀。
39.网状结构4的厚度为5～30mm，本实施例中，网状结构4的厚度为10mm。
40.实施例3
41.折流板2除雾器，如图1所示，包括两个相对设置的支撑格栅1，两个支撑格栅1之间设置有分离单元，分离单元为实施例2中描述的折流板2气液分离单元。折流板2与支撑格栅1的连接方式：支撑格栅1上开设有固定孔101，固定孔101的数量与折流板2的额数量一一对应，第一安装部203和第二安装部204均具有延伸段，延伸段伸入且限制在固定孔101内。
42.本实施例中，亲液涂层和疏液涂层均为复合涂层，使折流板2具有抗腐蚀性，能够处理酸性或者碱性气液混合物；同时，亲液涂层和疏液涂层提高了折流板2表面的光滑度，具有抗结垢性。疏液涂层的设置加快液体在折流板2表面的流动速率，当处理含尘气体时，液体在折流板2表面的流动速率较快增加了液体对折流板2表面的冲刷频率，进而使粉尘不
易吸附在折流板2的表面，即能够防止折流板2表面结垢。
43.应用实施例1
44.操作气量为220m3/h，折流板进口端气液混合物中液相水含量为1500mg/m3，采用未进行表面处理的折流板，得到液体的排出速率为290.1kg/h，气液分离的总效率为85.5％；相同操作条件下，采用上述实施例4描述的折流板除雾器，得到液体的排出速率为323.0kg/h，气液分离的总效率为95.2％；气液分离的总效率提高了9.7％。
45.应用实施例2
46.操作气量为7000m3/h，折流板进口端气液混合物中液相水含量为1000mg/m3，采用未进行表面处理的折流板，得到液体的排出速率为6.022t/h，气液分离的总效率为85.2％；相同操作条件下，采用上述实施例4描述的折流板除雾器，得到液体的排出速率为6.722t/h，气液分离的总效率为95.1％；气液分离的总效率提高了9.9％。
47.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种除雾器折流板，气液混合物沿折流板(2)的进口端向出口端流动过程中，触碰到折流板(2)上的至少一个迎风面(201)，实现气液分离，其特征在于：所述迎风面(201)上涂覆亲液涂层，且沿气液混合物流动方向，折流板(2)的其他区域均涂覆疏液涂层。2.如权利要求1所述的一种除雾器折流板，其特征在于：所述折流板(2)的形状为梯形、折线形或流线形。3.如权利要求1所述的一种除雾器折流板，其特征在于：疏液涂层为低表面能的有机材料，亲液涂层为高表面能的有机材料。4.如权利要求1所述的一种除雾器折流板，其特征在于：亲液涂层和疏液涂层的厚度为0.1～4mm。5.如权利要求1所述的一种除雾器折流板，其特征在于：所述折流板(2)的材料为不锈钢，疏液涂层为金刚石涂层，亲液涂层为全氟聚醚。6.如权利要求1所述的一种除雾器折流板，其特征在于：所述折流板(2)的材料为聚丙烯，疏液涂层为水性聚氨酯-聚四氟乙烯，亲液涂层为全氟聚醚。7.折流板气液分离单元，包括至少2块平行排列的折流板(2)形成的至少一个气液分离通道(3)，其特征在于：所述折流板(2)为权利要求1-6中任意一项权利要求所述的一种除雾器折流板，气液分离通道(3)的进口端和出口端均设置有能够吸附液体的网状结构(4)。8.如权利要求7所述的折流板气液分离单元，其特征在于：折流板(2)的两端分别设置有第一安装部(203)和第二安装部(204)，相邻两个折流板(2)的第一安装部(203)之间形成气体排出区(301)，相邻两个第二安装部(204)之间形成液体排出区(302)，气体排出区(301)与液体排出区(302)与相应的气液分离通道(3)连通，网状结构(4)分别设置在气体排出区(301)和液体排出区(302)。9.如权利要求8所述的折流板气液分离单元，其特征在于：所述第一安装部(203)朝向网状结构(4)的两个侧面均涂覆亲液涂层，第二安装部(204)朝向网状结构(4)的两个侧面均涂覆疏液涂层。10.如权利要求7所述的折流板气液分离单元，其特征在于：所述网状结构(4)的厚度为5～30mm。11.如权利要求7所述的折流板气液分离单元，其特征在于：所述折流板(2)竖直设置。12.折流板除雾器，包括两个相对设置的支撑格栅(1)，两个支撑格栅(1)之间设置有分离单元，其特征在于：所述分离单元为权利要求7-9中任意一项权利要求所述的折流板气液分离单元。13.如权利要求12所述的折流板除雾器，其特征在于：所述支撑格栅(1)上开设有固定孔(101)，第一安装部(203)和第二安装部(204)均具有延伸段，延伸段伸入且限制在固定孔(101)内。

技术总结
一种除雾器折流板、折流板气液分离单元和折流板除雾器，气液混合物沿折流板的进口端向出口端流动过程中，触碰到折流板上的至少一个迎风面，实现气液分离，所述迎风面上涂覆亲液涂层，且沿气液混合物流动方向，折流板的其他区域均涂覆疏液涂层；折流板气液分离单元，包括至少2块平行排列的折流板形成的至少一个气液分离通道，气液分离通道的进口端和出口端均设置有能够吸附液体的网状结构，本实用新型，能够捕集微小直径液滴，提高了分离效果和分离效率，同时，提高了液体的排出速率。提高了液体的排出速率。提高了液体的排出速率。


技术研发人员：刘璐 王松江 李国智 孔令胜 付春龙 崔凌云
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2023.02.01
技术公布日：2023/9/3