氣液分離技術(shù)在化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用.一般 而言,氣液分離器在化工生產(chǎn)單元操作中不屬于關(guān)鍵設(shè)備,但是,如果處理不當(dāng),會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)不良后果.氣液分離器一般有以下作用:減少出口氣相的液滴夾帶;回收有用的液相介質(zhì);分離氣相中的液相,保護(hù)下游的操作單元及其設(shè)備 (例如防止液滴進(jìn)入下游壓縮機(jī)等設(shè)備,避免壓縮機(jī)發(fā)生液擊現(xiàn)象,影響其使用壽命甚至發(fā)生安全事故等);保證產(chǎn)品純度,或者純化排放氣體保護(hù)環(huán)境.

目前應(yīng)用最廣泛的氣液分離元件是絲網(wǎng)除沫器.對(duì)于新建化工裝置,在介質(zhì)相對(duì)潔凈,分離精度要求、處理量和壓降要求適中的前提下,絲網(wǎng)除沫器一直是氣液分離元件的主流選擇.此外,一種稱(chēng)為葉片式分離器(在某些情況下,稱(chēng)之為高效除沫器)的氣液分離元件在某些領(lǐng)域或特定設(shè)備中得到一定的應(yīng)用.

對(duì)于氣液分離而言,合理區(qū)分氣相中液滴的大小,對(duì)于正確選擇分離元件至關(guān)重要.文獻(xiàn)中有這樣的定義和描述:對(duì)于氣相中分布有穩(wěn)定的懸浮顆粒的氣體分散體系,稱(chēng)為氣溶膠.因本文討論的議題是氣液兩相分離,故文中的懸浮顆粒應(yīng)主要為液滴,體系為液體氣溶膠,其液粒直徑通常在超微顆粒~２０μm.霧是蒸汽冷凝產(chǎn)生的細(xì)小 懸浮液滴的分散體,液滴直徑在０．１μm以上.沫是由液滴夾帶形成的.一般液粒直徑上限為５０００ μ m,同時(shí)液粒直徑上限還取決于在液滴的最終沉降速度與夾帶氣體的氣速相等時(shí)的液粒尺寸(如果有沉降空間的話(huà)).一般來(lái)講,可按液粒直徑１０μm為分界來(lái)區(qū)分霧和沫.當(dāng)液粒直徑＜１０μm時(shí), 稱(chēng)為“霧”;當(dāng)１０~１０００μm時(shí),稱(chēng)為“沫” .然而,實(shí)際上兩者的劃分并沒(méi)有嚴(yán)格的界限,甚至在５~ ４０μm會(huì)有重疊.在一般的化工工藝分離要求 中,多是對(duì)于液粒直徑在１０μm左右的霧沫進(jìn)行氣液分離,所以通常稱(chēng)為除沫器或除霧器.

氣液分離器根據(jù)不同的工藝要求,有多種型 式,但常用的分離機(jī)理主要涉及三種作用力:１)重力沉降;２)慣性(包括離心分離)沖擊;３)布朗擴(kuò)散.這些分離機(jī)理分別依靠霧或沫中液滴本身的重力、動(dòng)量(慣性沖擊)和布朗運(yùn)動(dòng)力(布朗擴(kuò)散),達(dá)到與氣相分離的目的.通常來(lái)說(shuō),氣液分離器的分離作用是以上三種分離機(jī)理的綜合作用,盡管所有的氣液分離器都會(huì)有一種主導(dǎo)的分離機(jī)理.