气固分离装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及脱硫技术领域，具体地，涉及一种用于分离气体和其中固体颗粒 的气固分离装置。
【背景技术】
[0002] 随着环保要求的不断提高，汽油硫含量的指标正日趋严格。这就对汽油脱硫技术 提出了更高的要求。目前汽油脱硫的一种技术为流化床脱硫方法。
[0003] 流化床脱硫工艺是一种反应吸附脱硫工艺，也就是采用流化吸附反应器，反应产 物通过反应器顶部设置的粉尘过滤器离开反应器，分离的催化剂的固体颗粒则通过设置在 反应器上部床层料面下方的排料管引出反应器，随后进入再生器和还原器中进行再生和还 原。
[0004] 然而，在流化吸附反应器中，催化剂的细粉及颗粒长期磨损产生的细粉会被扬析 到流化床的沉降空间长期悬浮，使得悬浮颗粒没有机会返回到流化床密相床层，也不能排 出反应器，长期下来则影响着装置的稳定运行。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种气固分离装置，该气固分离装置能够显著地提高气 固分离效率，并能够将分离的催化剂细粉颗粒及时输送到反应器的密相床层，以减少流化 床反应器沉降区中催化剂颗粒的悬浮量。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种气固分离装置，所述气固分离装置包括： 壳体，所述壳体具有内部空间；排气管，所述排气管的一端从所述壳体的一个侧壁伸入所述 壳体的内部空间内并延伸连接到所述壳体的相对的另一侧壁，所述排气管的另一端位于所 述壳体的外部；其中，所述排气管伸入到所述壳体内部空间的管段和所述壳体之间形成环 形分离腔，所述管段的管壁上形成有气口，所述壳体的一侧具有位于所述管段两侧的气固 混合相入口段和颗粒出口段，并且所述壳体位于所述气固混合相入口段和所述颗粒出口段 之间的下壳体段倾斜设置，在水平方向上，所述下壳体段与所述气固混合相入口段的连接 部位高于所述下壳体段和所述颗粒出口段的连接部位。
[0007] 通过该技术方案，由于排气管伸入到壳体内以在壳体内形成环形分离腔，这样，具 有一定流速的气固混合物从气固混合相入口段进入环形分离腔并绕该环形分离腔流动，在 离心力的作用下，固体颗粒将被甩到外围以实现气固分离，同时，由于壳体的位于气固混合 相入口段和颗粒出口段之间的下壳体段倾斜设置并且在水平方向上，下壳体段与气固混合 相入口段的连接部位高于下壳体段和颗粒出口段的连接部位，这不仅利于增加通过颗粒出 口段上方区域的气体绕管段流动进入气固混合相入口段上方区域时的切向速度，减少气体 在下壳体段上方形成的涡流，并在气固混合相入口段的上方区域形成负压以提高气固混合 相入口段的气流绕流速度，显著提高分离效率，而且由于下壳体段倾斜设置，分离的固体颗 粒将落在下壳体段上，并在自身重力下能够滑落到颗粒出口段并最终排出以及时输送到反 应器的密相床层，从而显著地减少了气固分离器内固体颗粒的堆积量，以能够进一步减少 流化床反应器沉降区中催化剂颗粒的悬浮量。
[0008] 进一步地，所述下壳体段与所述水平方向之前的夹角为10° -30°。
[0009] 进一步地，所述气口为多个周向布置的轴向延伸的气缝，所述气缝倾斜设置，且所 述气缝的倾斜方向顺着所述环形分离腔内气固混合物绕所述管段流动的方向。
[0010] 进一步地，所述排气管为圆管；所述壳体的与形成有所述气固混合相入口段和所 述颗粒出口段的一侧相对的另一侧形成为半圆形段，所述半圆形段与所述圆管同轴心，使 得所述圆管和所述半圆形段之间形成半圆形分离区，所述气口形成在所述圆管的位于所述 半圆形分离区的管壁上。
[0011] 更进一步地，所述气固混合相入口段的截面尺寸沿着气固流体的流动方向逐渐变 小。
[0012] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0013] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0014] 图1是本实用新型【具体实施方式】提供的气固分离装置的结构示意图；
[0015] 图2是图1的气固分离装置侧视的剖视图；
[0016] 图3是图1的气固分离装置俯视的剖视图；
[0017] 图4是图3的A-A剖视的一种结构示意图；
[0018] 附图标记说明
[0019] 1-壳体，2-排气管，3-管段，4-环形分离腔，5-气口，6-气固混合相入口段，7-颗 粒出口段，8-下壳体段，9-气缝，10-半圆形段，11-圆管，12-半圆形分离区，18-气固分离 装置。
【具体实施方式】
[0020] 以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处 所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0021] 如图1-3所示，本实用新型提供的气固分离装置18包括壳体1和排气管2,其中， 壳体1具有内部空间，排气管2的一端从壳体1的一个侧壁伸入壳体1的内部空间内并延 伸连接到壳体1的相对的另一侧壁，在此需要说明的是，"排气管2的一端连接到壳体1的 另一侧壁"即可以为排气管2的一端端面与壳体1的另一侧壁的表面相接触并连接，也可 以为排气管2的一端穿过壳体1的另一侧壁，而排气管2的另一端则位于壳体1的外部，其 中，排气管2伸入到壳体1内部空间的管段3和壳体1之间形成环形分离腔4,管段3的管 壁上形成有气口 5,这样，分离后的气体将通过气口 5进入到排气管2内，壳体1的一侧也 就是图1中的下侧具有位于管段3两侧的气固混合相入口段6和颗粒出口段7,并且壳体1 位于气固混合相入口段6和颗粒出口段7之间的下壳体段8倾斜设置，在图1的水平方向 上，下壳体段8与气固混合相入口段6的连接部位高于下壳体段8和颗粒出口段7的连接 部位。
[0022] 该技术方案中，由于排气管2伸入到壳体1内以在壳体1内形成环形分离腔4,这 样，具有一定流速的气固混合物从气固混合相入口段6进入环形分离腔4并绕该环形分离 腔4流动，在离心力的作用下，催化剂的固体颗粒将被甩到外围以实现气固分离，而分离后 的气体则通过气口 5进入排气管2,同时，由于壳体1的位于气固混合相入口段6和颗粒出 口段7之间的下壳体段8倾斜设置并且在水平方向上，下壳体段8与气固混合相入口段6 的连接部位高于下壳体段8和颗粒出口段7的连接部位，下壳体段8这样的设置不仅利于 增加通过颗粒出口段7上方区域的气体绕管段3流动进入气固混合相入口段6上方区域时 的切向速度，减少或避免气体在下壳体段8上方形成的涡流，并在气固混合相入口段6的 上方区域形成一定的负压以提高气固混合相入口段6处的气流绕流速度，显著提高分离效 率，而且由于下壳体段8倾斜设置，分离的固体颗粒将落在下壳体段8上，并在自身重力下 能够滑落到颗粒出口段7并最终排出以及时输送到反应器的密相床层，从而显著地减少了 气固分离器内固体颗粒的堆积量，以能够进一步减少流化床反应器沉降区中催化剂颗粒的 悬浮量。
[0023] 进一步地，如图1所示，下壳体段8与水平方向之前的夹角β为10° -30°，这样 的夹角不仅可以进一步增加通过颗粒出口段7上方区域的气体绕管段3流动进入气固混合 相入口段6上方区域时的切向速度，同时能够进一步减少或避免气体在下壳体段8上方形 成的涡流。
[0024] 另外，气口 5可以为圆孔，例如，管段3上可以形成有多个圆孔，气口 5也可以为气 缝9,如图2和3所示，气缝9可以为一条，也可以为两条以上，例如，气口 5可以为多个周向 布置的轴向延伸的气缝9,气缝9可以垂直设置，也可以倾斜设置，当气缝9倾斜设置时，气 缝9的倾斜方向即可以顺着环形分离腔4内气固混合物绕管段3流动的方向，如图4所示， 也可以逆着环形分离腔4内气固混合物绕管段3流动的方向。
[0025] 进一步，为了提高气固分离效果，如图1所示，排气管2为圆管11，壳体1的与形 成有气固混合相入口段6和颗粒出口段7的一侧相对的另一侧也就是图1的上侧形成为半 圆形段10,半圆形段10与圆管11同轴心，使得圆管和半圆形段10之间形成半圆形分离区 12,气口 5形成在圆管11的位于半圆形分离区12的管壁上。这样，气固混合物绕半圆形分 离区12流动，能够起到更良好的分离效果，同时，此时分离后的气体中催化剂的颗粒含量 最少，并易于通过气口 5进入排气管2。
[0026] 进一步地，如图1所示，气固混合相入口段6的截面尺寸沿着气固流体的流动方向 逐渐变小，这样，由于截面尺寸逐渐变小，可以使得气固混合物的流速逐渐增大，同时，在倾 斜的下壳体段8的辅助下，两者结合能够显著地提高进入环形分离腔4的气固混合物的流 速，以通过离心力显著地提高分离效果。
[0027] 例如，在一种优选结构中，气固混合相入口段6为矩形结构，由前围板、后围板、内 围板、外围板四块围板构成。外围板和壳体1的半圆形段10相切连接；入口段的内围板与 垂直面有一定的夹角α，夹角α的范围优选为5~10°，从而使得气固混合相入口段6的 截面尺寸沿着气固流体的流动方向逐渐变小。
[0028] 另外，在一种优选结构中，如图1所示，颗粒出口段7包括与壳体1连接的矩形段、 过渡段、和圆管。矩形段可以为由前、后、内、外四块围板构成的矩形结构。过渡段可以为方 变圆结构，即过渡段与矩形段连接的水平截面为矩形，过渡段下端水平截面为圆形，以与圆 管连接。过渡段由四块围板构成，各围板与水平面的夹角为30~70°，优选35~60。在 实际使用中，圆管的出口可以位于密相床层。另外，圆管的出口可以设有翼阀，翼阀为常规 要求，只要能够满足圆管内固体颗粒的密封、防止气固分离器外的气体由此进入即可。
[0029] 以下通过结合流化床反应器的实施例1-4和对比例1-2的实验数据对比来说明本 实用新型的气