除沫器在制盐工业中的应用

　　在制盐蒸发过程中，由于汽化闪发，沸腾夹带，使蒸汽含有液态和固态物料，冷凝水中就含有蒸发介质的物料杂质。因此，如何将这些杂质分离是一个非常重要的工艺过程，必须将夹带在蒸汽中的杂质分离出来，才能使生产顺利进行。气液分离的主要目的:(1)工艺生产过程中为了保证产品的质量要求，必须将夹带的液相物质控制在规定量以下;(2)防止传质设备雾沫的夹带导致传质效率的下降，使生产条件恶化;(3)防止某些组份的雾沫随气流夹带造成贵重产品和原料的浪费及能耗的增加;(4)防止尾气中的雾沫经烟囱排入大气，造成环境的污染和设备的腐蚀、损坏;(5)防止气体中的液相对下游设备的操作产生不利影响或造成设备损坏。为了除去气体中夹带的物沫和液态物料，很早以前，人们发明了分离器，1939年，简单的撞击型分离器被人们应用于实际生产中。根据用途和结构，分离器可分为许多种类:(1)重力沉降型和旋风分离器结构比较简单，但其分离效率不高，且对较小雾沫的分离作用不大;(2)丝网除沫器虽然能分离一般的雾沫，但要求介质清洁，且其阻力降大，允许的气流速度较小;(3)折板分离器具有结构紧凑，分离效率高，阻力降小，可分离较小的雾沫(3μm以上的液滴)，允许的气流速度大，不易堵塞等特点。

　　2除沫器的类型

　　除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证有传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，降低含水量，延长压缩机的寿命，可有效去除3μm～5μm的雾滴。根据除沫器结构以及原理的不同，一般可以分为两种类型:丝网除沫器和折流板除沫器。

　　2.1丝网除沫器

　　图1为丝网除沫器，当带有雾沫的气体以一定速度上升通过丝网时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网细丝相碰撞而被附着在细丝表面上。由于雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴，沿着细丝流至两根丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上分离下落。气体通过丝网后，基本上不含雾沫。丝网除沫器具有结构简单体积小，除沫效率高，阻力小，重量轻，安装、操作、维修方便等优点，对于粒径≥3μm～5μm的雾沫，有高达98%～99.8%的捕集效率，而气体通过除沫器的压力降却很小，只有250Pa～500Pa，有利于提高设备的生产效率。

　　2.2折流板除沫器

　　折流板式除沫器是由大量平行的V形或S型折流板组成的一种气沫分离装置。除沫器中，折流板组成的弯道引起流体流动方向急剧变化，使具有较大惯性的液滴和固体颗粒与折流板壁碰撞，而从流动的气体中分离出来，气体则由于折流板之间构成的流道宽敞而畅通，因而能顺畅通过。这种结构不易结垢，并能无限制地排污，性能优越[1]。不同工况中，根据流体的不同，需要采用不同的流动方式，一般应用的有平行逆向流动和垂直流动。折板分离器是根据物理惯性原理进行分离的，当夹带液滴或固体粒子的气流以一定的速度通过特殊设计成形的折板时，在折板的转弯处，液沫或固体粒子在惯性力作用下，运动方向与气体的运动方向发生改变，使得液沫或固体粒子与气体产生分离。图2中分别为S型，人字型两种折流板分离器，分别表述了这两种折板分离器的工作原理，其分离过程分为三个步骤:(1)气体被分隔为许多单股的流道;(2)惯性力将液滴碰撞在折板上;(3)液滴薄膜向前运动到倒钩处并被分离下来。

　　3两种除沫器的优缺点对比

　　丝网除沫器和折流板除沫器的优缺点对比如表1。

　　4丝网除沫器与折流板除沫器的结合应用

　　折板分离器效率与折板的形状、间隔及材料有关，从分析和实验表明:折板分离器其分离效率在雾沫尺寸大于20μm时，其分离效率可达97%以上;对于液滴尺寸小于20μm时，其分离效率不仅与液滴的尺寸有关，而且与折板的倒钩数量和气体的表面速度有关，通常情况下，液滴的尺寸越大、倒钩数量越多、表面速度越大其分离效率也越高。当液滴尺寸大于3μm小于20μm时，为使分离器的分离效率达到97%以上，可在折板前设置凝聚丝网。

　　4.1两种除沫器结合应用的安装形式

　　图3为内置式除沫器，此设备由丝网除沫器与折流板式除沫器相结合组成。图3中，1为折流板除沫块，2为丝网除沫块，折流板除沫块和丝网除沫块安装在3的蒸发罐中。在该设备中，流体首先与1接触，流体流动方向急剧变化，使具有较大惯性的液滴和固体颗粒与折流板壁碰撞而从流动的气体中分离出来，气体则由于折流板之间构成的流道宽敞而畅通，因而能顺畅通过，这样就达到了气液初步分离。然后，气体再经过2，将其带走的液滴进一步进行分离。经过双重分离后，气体基本上不含雾沫，从而保证了气体所需的纯度。此外，在该升膜蒸发器中，还分别在1和2下部设置了冲洗管，可定期对其进行清洗，防止除沫器堵塞。图4为外置式的除沫器，该设备下部为蒸汽入口，与蒸发罐的二次蒸汽管道相连，上部为蒸汽出口。二次蒸汽进入除沫器，与位于喷淋水管下方的蒸汽挡板发生碰撞，大粒径的液滴附着在挡板上，进行一次除沫，蒸汽经过蒸汽挡板的缓冲，均匀分布进入除沫器，通过丝网除沫块除去雾沫杂质，从蒸汽出口进入下一个设备。当分离的物料成分复杂时，也可组合应用丝网除沫器和折流板除沫器，从而提高分离的效率。图5的装置为外置式除沫器的另一种安装形式，该设备直接安装在二次蒸汽管道上。

　　4.2两种安装形式的对比

　　两种安装形式的优缺点对比分析如表2。

　　5总结

　　文章介绍了丝网除沫器，折流板除沫器以及两种除沫器的结合应用，其中两种除沫器结合应用综合了两种除沫器的优点，扬长避短，提高了除沫效率。在化工生产过程中，可以根据实际情况选择，并确定使用外置式安装或者内置式安装。

　　[参考文献]

　　[1]魏化中，郭丽华.折流板式除沫器技术分析与应用[J].湖北化工，1999(2):30-32.

　　作者:贾晓华黄伟张永松李春林

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