复合改性气液聚结过滤器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种复合改性气液聚结过滤器，包括：筒状骨架；第一过滤层，包括第一纳米纤维改性层和第一微米纤维改性层，第一纳米纤维改性层的首端绕设在筒状骨架外，第一微米纤维改性层的首端边缘与第一纳米纤维改性层的末端边缘无缝接续，且第一微米纤维改性层绕设在第一纳米纤维改性层外；第二过滤层，包括第二纳米纤维改性层和第二微米纤维改性层，第二纳米纤维改性层首端边缘与第一微米纤维改性层末端边缘无缝接续，且第二纳米纤维改性层绕设在第一微米纤维改性层外侧，第二微米纤维改性层的首端边缘与第二纳米纤维改性层的末端边缘无缝接续，并且第二微米纤维改性层绕设在第二纳米纤维改性层的外侧。本实用新型专利技术能防止二次夹带现象。

Composite modified gas-liquid coalescence filter

The utility model provides a composite modified gas-liquid coalescer filters, including a cylindrical skeleton; the first filter layer includes a first layer and a first fiber modified nano micron fibers modified layer, the first nano fiber modified layer at the end of winding around the tubular skeleton, the first side edge and the first nano fiber first micron fiber modified layer modified layer edge seamless connection, and the first micron fiber modified layer winding in the first nano fiber modified layer; second filter layer, including second nano fiber modification layer and a second micron fiber modified layer second nano fiber modified layer first end edge and the first micron fiber end edge layer and second seamless connection, nano fiber modified layer winding in the first micron fiber modification layer on the outer side, at the end of second micron fiber modified layer first side edge and the second nanometer fiber modified layer The edge is seamlessly joined and the second micron fiber modified layer is wound around the second nanometer fiber modified layer. The utility model can prevent two times entrainment.

【技术实现步骤摘要】
复合改性气液聚结过滤器
本技术涉及气液过滤装置领域，具体是一种复合改性气液聚结过滤器。
技术介绍
在天然气、煤层气和压缩空气等领域，气体中通常会夹带有不同大小的液滴颗粒，从而影响气质洁净度和相关仪器设备的运行安全。一般采用重力分离器、惯性分离器、旋风分离器或气液聚结过滤器等过滤分离设备进行气液分离。目前，对于微米级和亚微米等较小粒径的液滴，大多采用气液聚结过滤器。气液聚结过滤器由内层骨架和外层纤维过滤材料组成。金属纤维、玻璃纤维等无机纤维以及聚酯纤维、聚丙烯纤维等有机纤维材料是常用的气液聚结过滤材料，大多数为亲油特性，一般需要采用表面改性方法进行处理。常用的表面改性方法有溶液浸渍法和等离子体方法。溶液浸渍法存在溶剂大量浪费、处理工艺复杂、处理效果不均匀等缺陷。等离子体方法通过对相应的工艺气体进行等离子体化，产生的等离子体与物体表面发生化学反应，从而达到表面清洗、活化或改性作用。一般分为常压等离子体和低压等离子体技术，后者由于能够在处理腔体内形成一个真空环境，使得等离子体能够进入到过滤材料的内部任意表面，从而达到非常均匀且全面的表面处理。对于亲油型过滤材料，在过滤过程中，出气面容易形成一层液膜，气流的作用下导致液膜破裂而引起微米级液滴的二次夹带现象，而当选用疏油型过滤材料时能够减少二次夹带现象的发生，从而有助于提高过滤效率。随着仪器设备向高精度发展以及空气质量控制由PM10向PM2.5转变，传统气液聚结过滤器对于亚微米液滴(尤其是最易穿透粒径范围内液滴)的过滤效率较低，达不到相应的技术或环保要求。纳米纤维由于具有较小的纤维直径和孔径，能够有效捕集该范围内的液滴，但其本身具有的亲油特性导致使用过程中容易产生液膜而出现较大的压降，且其强度较弱的特征导致较难直接应用于气液聚结过滤领域。公开号为CN104307288A的中国技术专利，该技术专利公布了一种高效旋流聚结气液分离器，分离器主要包括容器壳体以及自下而上设置的旋流离心分离段、整流集液板、纳米纤维聚结分离段、螺旋分离段等梯度组成部分；容器壳体上设置有混合气体进口、净化气体出口和液相出口部分。该技术将重力沉降、离心分离和聚结分离等三种分离方法和表面改性技术有效结合起来，具有很高的分离效率和处理能力，能有效防止二次夹带现象。该技术专利的缺点：该技术采用旋流方法减小液滴二次夹带，整体结构复杂且占地面积过大，不利于安装和操作。公开号为CN105392544A的中国技术专利，该技术专利公布了一种梯度纳米纤维过滤介质，由多层介质材料形成，多层介质材料包括纳米纤维介质层，其中，上述多层相互叠层、结合或以其他方式相互复合。上述复合过滤介质可以包括至少一个纳米纤维改性层，上述至少一个纳米纤维改性层包括几何平均纤维直径为大约100nm至1μm的聚合物介质材料和多个纤维，上述多个纤维配置为这样的梯度，上述纳米纤维改性层的上游面处的各纤维的几何平均直径与上述纳米纤维改性层的下游面处的各纤维的几何平均直径的比值为大约1.1至2.8，优选为大约1.2至2.4。该技术专利的缺点：该复合过滤介质将不同直径的纳米纤维改性层直接复合，主要用于液固过滤或液液聚结过滤，但纳米纤维改性层厚度(至少为40μm)过大，过滤介质内部无排液通道，液体容易在介质内部残留，从而引起压降过高和二次夹带现象，不能适用于气液聚结过滤领域。
技术实现思路
本技术提供了一种复合改性气液聚结过滤器，以达到减小液滴二次夹带的目的。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合改性气液聚结过滤器，复合改性气液聚结过滤器包括：筒状骨架；第一过滤层，包括第一纳米纤维改性层和第一微米纤维改性层，第一纳米纤维改性层和第一微米纤维改性层分别至少绕设筒状骨架一周，第一纳米纤维改性层的首端绕设在筒状骨架外，第一微米纤维改性层的首端边缘与第一纳米纤维改性层的末端边缘无缝接续，并且第一微米纤维改性层绕设在第一纳米纤维改性层外侧；第二过滤层，包括第二纳米纤维改性层和第二微米纤维改性层，第二纳米纤维改性层和第二微米纤维改性层分别至少绕设筒状骨架一周，第二纳米纤维改性层的首端边缘与第一微米纤维改性层的末端边缘无缝接续，并且第二纳米纤维改性层绕设在第一微米纤维改性层外侧，第二微米纤维改性层的首端边缘与第二纳米纤维改性层的末端边缘无缝接续，并且第二微米纤维改性层绕设在第二纳米纤维改性层的外侧。进一步地，复合改性气液聚结过滤器还包括第三过滤层，第三过滤层包括第三纳米纤维改性层和第三微米纤维改性层，第三纳米纤维改性层的首端边缘与第二微米纤维改性层的末端边缘无缝接续，并且第三微米纤维改性层绕设在第二微米纤维改性层外侧，第三微米纤维改性层的首端边缘与第三纳米纤维改性层的末端边缘无缝接续，第三微米纤维改性层绕设在第三纳米纤维改性层的外侧。进一步地，沿筒状骨架的径向由内向外的方向，第一纳米纤维改性层、第二纳米纤维改性层和第三纳米纤维改性层的孔径逐渐增大；第一微米纤维改性层、第二微米纤维改性层和第三微米纤维改性层的孔径逐渐增大。进一步地，第一纳米纤维改性层的孔径与第二纳米纤维改性层的孔径比值为0.3至0.9，第一微米纤维改性层的孔径与第二微米纤维改性层的孔径比值为0.4至0.9。进一步地，第二纳米纤维改性层的孔径和第三纳米纤维改性层的孔径比值为0.3至0.9，第二微米纤维改性层的孔径和第三微米纤维改性层的孔径比值为0.4至0.9。进一步地，第一纳米纤维改性层、第二纳米纤维改性层和第三纳米纤维改性层的厚度均为5微米至25微米；第一微米纤维改性层、第二微米纤维改性层和第三微米纤维改性层的厚度均为0.1mm至3mm。进一步地，第一微米纤维改性层的首端内侧通过第一胶层与第一纳米纤维改性层的外侧贴合，第一微米纤维改性层的末端内侧通过第二胶层与第一纳米纤维改性层的末端外侧贴合，第二纳米纤维改性层的首端内侧通过第三胶层与第一微米纤维改性层的外侧贴合。进一步地，第一胶层、第二胶层和第三胶层均由多个喷胶点构成，第一胶层的多个喷胶点与第三胶层的多个喷胶点沿筒状骨架的轴向错位设置。进一步地，复合改性气液聚结过滤器还包括排液层，排液层的首端边缘与第二微米纤维改性层的末端边缘无缝接续。进一步地，排液层的孔径大于等于70μm，排液层的厚度为0.1mm-3mm。进一步地，第一过滤层的高度方向和第二过滤层的高度方向均沿筒形骨架的轴向设置，第一过滤层的高度和第二过滤层30的高度与筒形骨架的轴向高度相同。本技术的有益效果是，本技术实施例能够实现在保证较低压降的同时，对亚微米液滴(尤其是最易穿透粒径范围内液滴)和微米级液滴都具有较高的过滤效率，能够有效减小液滴二次夹带现象。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术复合改性气液聚结过滤器实施例的主视结构剖视图；图2为本技术复合改性气液聚结过滤器实施例的俯视结构剖视图；图3为本技术复合改性气液聚结过滤器实施例中错位喷胶示意图；图4为本技术复合改性气液聚结过滤器实施例液体积累量与压降的实验数据图；图5为本技术复合改性气液聚结过滤器实施例粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合改性气液聚结过滤器，其特征在于，所述复合改性气液聚结过滤器包括：筒状骨架(10)；第一过滤层(20)，包括第一纳米纤维改性层(21)和第一微米纤维改性层(22)，第一纳米纤维改性层(21)和第一微米纤维改性层(22)至少分别绕设筒状骨架(10)一周，第一纳米纤维改性层(21)的首端设置在筒状骨架(10)外壁面上，第一微米纤维改性层(22)的首端边缘与第一纳米纤维改性层(21)的末端边缘无缝接续，并且第一微米纤维改性层(22)绕设在第一纳米纤维改性层(21)外侧；第二过滤层(30)，包括第二纳米纤维改性层(31)和第二微米纤维改性层(32)，第二纳米纤维改性层(31)和第二微米纤维改性层(32)至少分别绕设筒状骨架(10)一周，第二纳米纤维改性层(31)的首端边缘与第一微米纤维改性层(22)的末端边缘无缝接续，并且第二纳米纤维改性层(31)绕设在第一微米纤维改性层(22)外侧，第二微米纤维改性层(32)的首端边缘与第二纳米纤维改性层(31)的末端边缘无缝接续，并且第二微米纤维改性层(32)绕设在第二纳米纤维改性层(31)的外侧。

【技术特征摘要】
1.一种复合改性气液聚结过滤器，其特征在于，所述复合改性气液聚结过滤器包括：筒状骨架(10)；第一过滤层(20)，包括第一纳米纤维改性层(21)和第一微米纤维改性层(22)，第一纳米纤维改性层(21)和第一微米纤维改性层(22)至少分别绕设筒状骨架(10)一周，第一纳米纤维改性层(21)的首端设置在筒状骨架(10)外壁面上，第一微米纤维改性层(22)的首端边缘与第一纳米纤维改性层(21)的末端边缘无缝接续，并且第一微米纤维改性层(22)绕设在第一纳米纤维改性层(21)外侧；第二过滤层(30)，包括第二纳米纤维改性层(31)和第二微米纤维改性层(32)，第二纳米纤维改性层(31)和第二微米纤维改性层(32)至少分别绕设筒状骨架(10)一周，第二纳米纤维改性层(31)的首端边缘与第一微米纤维改性层(22)的末端边缘无缝接续，并且第二纳米纤维改性层(31)绕设在第一微米纤维改性层(22)外侧，第二微米纤维改性层(32)的首端边缘与第二纳米纤维改性层(31)的末端边缘无缝接续，并且第二微米纤维改性层(32)绕设在第二纳米纤维改性层(31)的外侧。2.根据权利要求1所述的复合改性气液聚结过滤器，其特征在于，所述复合改性气液聚结过滤器还包括第三过滤层(40)，所述第三过滤层(40)包括第三纳米纤维改性层(41)和第三微米纤维改性层(42)，第三纳米纤维改性层(41)的首端边缘与第二微米纤维改性层(32)的末端边缘无缝接续，并且第三微米纤维改性层(41)绕设在第二微米纤维改性层(32)外侧，第三微米纤维改性层(42)的首端边缘与第三纳米纤维改性层(41)的末端边缘无缝接续，第三微米纤维改性层(42)绕设在第三纳米纤维改性层(41)的外侧。3.根据权利要求2所述的复合改性气液聚结过滤器，其特征在于，沿筒状骨架(10)的径向由内向外的方向，第一纳米纤维改性层(21)、第二纳米纤维改性层(31)和第三纳米纤维改性层(41)的孔径逐渐增大；第一微米纤维改性层(22)、第二微米纤维改性层(32)和第三微米纤维改性层(42)的孔径逐渐增大。4.根据权利要求3所述的复合改性气液聚结过滤器，其特征在于，第一纳米纤维改性层(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬忠礼，陈锋，齐强强，刘震，常程，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11