專利名稱：通過注入噴霧增強(qiáng)的超聲波流體分離方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種通過將噴霧注入流體物流以促進(jìn)大液滴和/或固體顆粒成核的手段來增強(qiáng)超聲波流體分離器流體分離效果的方法。
這類方法可從日本專利公告號(hào)JP2017921獲知。
在該已知方法中，是將粒種注入旋風(fēng)式流體分離器中，在該設(shè)備中流體被加速到超音速，因此被冷卻而使基本為氣態(tài)多組分流體混合物中的一或多個(gè)組分冷凝和/或凝固。粒種被注入到加速段喉部的下游來促進(jìn)流體物流中大液滴和/或固體顆粒成核，通過離心力產(chǎn)生旋渦運(yùn)動(dòng)使貧可冷凝物少的第一物流和富可冷凝物的第二物流開始分離。
在已知的方法中，可通過沉降手段回收粒種，指出粒種包括固體顆粒粉末。該方法未詳細(xì)說明這些顆粒的組成。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種將噴霧注入超聲波流體物流來進(jìn)一步增強(qiáng)超聲波流體分離器分離效果的方法，所述噴霧包括具有一定組成和電極性的固體或液體的顆粒和/或液滴。
發(fā)明概述按照本發(fā)明，增強(qiáng)液體和/或固體組分與多相流體物流分離效果的方法包括將包括表面活性劑的噴霧注入流體物流的步驟。
優(yōu)選表面活性劑包括表面活性烴組合物，更具體地說，是一種主要包括碳數(shù)在1-16之間烴的組合物。
進(jìn)一步優(yōu)選噴霧包括帶電液滴和/或顆粒。
在這樣情況下，更優(yōu)選流體分離器包括至少一個(gè)器壁帶有與帶電液滴和/或顆粒極性相反的電極性的分離段。
分離器可包括一個(gè)能將流體物流加速到超音速的狹縫狀節(jié)流段、所述節(jié)流裝置下游的狹縫狀分離段、能將包括帶電液滴和/或顆粒注入分離器內(nèi)部的噴霧注入管，且其中狹縫狀分離段一個(gè)器壁的內(nèi)表面帶有與帶電液滴和/或顆粒極性相反的電極性。
優(yōu)選狹縫狀分離段有一個(gè)上壁和一個(gè)下壁，下壁帶有與帶電液滴極性相反的電極性，上壁的電極性則與帶電液滴和/或顆粒極性相同。
或者，分離器可以是一個(gè)旋風(fēng)分離器，包括管狀上游加速段、流體物流以渦流運(yùn)動(dòng)方式流動(dòng)的管狀中游段和配有一個(gè)收集富可冷凝物流體組分的環(huán)形外出口和收集貧可冷凝物流體組分的管狀內(nèi)出口的下游分離段，且是在加速段喉部的下游處將噴霧注入旋風(fēng)分離器內(nèi)的。
優(yōu)選方案的描述參照以下附圖，以實(shí)例方式更為詳盡地描述本發(fā)明

圖1是一個(gè)包括狹縫狀流體加速段和流體分離段的超聲波流體分離器的三維示意圖。
圖2是一個(gè)注入噴霧來增強(qiáng)流體分離效果的旋風(fēng)式流體分離器的縱剖面示意圖。
參看圖1，示出一個(gè)超聲波流體分離器，包括布置在異型(profiled)上壁和下壁3和4之間和一對(duì)垂直側(cè)壁(未示出)之間的狹縫狀加速段1和狹縫狀分離段2。
異型上壁和下壁3和4之間界定了一個(gè)能將基本氣態(tài)的多組分流體物流6加速到超音速從而膨脹并冷卻的喉部5和一個(gè)將被冷卻和冷凝組分與仍為氣態(tài)的組分分離的喉部5下游的分離段7。
表面活性劑的噴霧8借助剛好位于加速段1最窄通道下游處的噴霧注入管9的小孔10注入到狹縫狀分離段2。噴霧管具有正電位，因而表面活性劑也是正電位。下異型壁4在分離段7的區(qū)域內(nèi)具有負(fù)電位。表面活性劑液滴形成核，可冷凝組分圍繞核形成液滴和/或固體顆粒，液滴和/或顆粒也將獲得正電位。因此冷凝的液滴和/或凝固的顆粒也獲得正電位，將被吸引到具有負(fù)電位的下壁4。液滴和/或顆粒將在下壁4的表面聚集起來并形成膜或淤漿，膜將流入狹縫狀下部富可冷凝物的流體出料通道12，而貧可冷凝物的仍為氣態(tài)的組分可流入被分流器15與所述上部出料通道12分開的狹縫狀上部出料通道13。
圖2示出一個(gè)旋風(fēng)式流體分離器，包括能將流體物流23加速到超音速從而膨脹并冷卻的上游加速段20、包括一或多個(gè)能在超音速流體物流中誘發(fā)旋渦24的翼板22的管狀中游段21和其中管狀旋渦溢流管26將中心的貧可冷凝物氣流27與環(huán)狀的富可冷凝物物流28分離開來的下游分離段25。
噴霧注入管30橫貫整個(gè)加速段并將表面活性低碳烴的噴霧31借助小孔32注入分離器。管30具有正電位，因而使注入的噴霧和圍繞噴霧31所形成的核冷凝或凝固下來的任何液滴和/或顆粒也具有正電位。管狀中游段21和下游分離段25的內(nèi)表面具有負(fù)電位，這樣帶有正電位的液滴和/或顆粒被吸引到分離器內(nèi)的外圈并聚結(jié)成液膜或淤漿，沿分離器殼體的內(nèi)表面流入環(huán)形的富可冷凝物出口33。
表面活性劑的注入(優(yōu)選借助帶電噴霧注入管30注入)和使用具有與噴霧注入管30相反電位的內(nèi)表面的分離段能顯著增強(qiáng)超聲波流體分離器的分離效果。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)經(jīng)過流體分離器的多相流體物流與液體和/或固體組分分離的方法，在所述流體分離器中所述流體物流被加速到超音速且因此被冷卻而使一或多個(gè)可冷凝組分冷凝和/或凝固，其中有一股包括表面活性劑的噴霧被注入到所述流體物流中。
2.權(quán)利要求1的方法，其中表面活性劑包括表面活性烴組合物。
3.權(quán)利要求2的方法，其中表面活性烴組合物主要包括碳數(shù)在1-16之間的烴。
4.前述任一權(quán)利要求的方法，其中噴霧包括帶電液滴和/或顆粒。
5.權(quán)利要求4的方法，其中流體分離器包括至少一個(gè)器壁帶有與帶電液滴和/或顆粒極性相反電極性的分離段。
6.權(quán)利要求5的方法，其中包括一個(gè)能將流體物流加速到超音速的狹縫狀節(jié)流段、所述節(jié)流段下游的狹縫狀分離段、能將包括帶電液滴和/或顆粒的噴霧注入分離器內(nèi)部的噴霧注入管，且其中狹縫狀分離段一個(gè)器壁的內(nèi)表面帶有與帶電液滴和/或顆粒極性相反的電極性。
7.權(quán)利要求5的方法，其中狹縫狀分離段有一個(gè)上壁和一個(gè)下壁，下壁帶有與帶電液滴極性相反的電極性，上壁的電極性則與帶電液滴和/或顆粒極性相同。
8.權(quán)利要求1的方法，其中分離器是一個(gè)旋風(fēng)分離器，包括管狀上游加速段、流體物流以渦流運(yùn)動(dòng)方式流動(dòng)的管狀中游段和配有一個(gè)收集富可冷凝物流體組分的環(huán)形外出口和收集貧可冷凝物流體組分的管狀內(nèi)出口的下游分離段，且是在加速段喉部的下游處將噴霧注入旋風(fēng)分離器內(nèi)的。
9.前述任一權(quán)利要求的方法，其中表面活性劑包括一種有機(jī)表面活性劑。
10.前述任一權(quán)利要求的方法，其中有機(jī)表面活性劑包括有極性頭和非極性尾的分子。
全文摘要
通過將表面活性劑注入到經(jīng)過流體分離器的流體物流中增強(qiáng)經(jīng)過流體分離器的多相流體物流與液體和/或固體組分的分離效果。優(yōu)選噴霧借助一個(gè)具有正或負(fù)電位的注入管注入，而分離器殼體的一個(gè)器壁具有相反的電位，這樣就促使注入的噴霧和圍繞注入核所形成的任何液滴和/或顆粒流向所述的帶電器壁。
文檔編號(hào)B01D47/06GK1652860SQ03809680
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月29日
發(fā)明者M·貝廷, C·A·謝恩克維林克 申請(qǐng)人:國際殼牌研究有限公司