【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气液分离，具体涉及一种多级进料微界面强化传质反应器。
技术介绍
1、重氮甲烷是重要的化工原材料，重氮甲烷制备过程中由于水相的加入，使重氮甲烷气体中夹带大量液滴及水蒸气，影响后续化学反应的进行，因此需要对重氮甲烷气体进行气液分离。气液分离器是现代过程工业中一种重要设备，目前工业过程中使用的气液分离器一般为单级分离器，设有气液分离器筒体。气液分离器筒体的顶部设有气相出口管，下部设有液相出口管，中部设有入口扩散器，入口扩散器上方设有除沫网。操作时，气液两相流体从入口扩散器进入气液分离器进行闪蒸分离，大量液相流至分离器底部，大量气相携带液滴向上运动，依靠液滴重力、根据入口扩散器与除沫器之间气相空间高度的不同分离不同尺度的液滴，同时，除沫网能够聚结余下气相中夹带的液滴。但是针对重氮甲烷等特殊气体，现有的气液分离器无法满足充分除液、安全防爆及自动化连续生产要求。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，具有气液分离效率高，安全防爆，可连续自动化生产等优点。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
3、一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，包括上筒体、中筒体、下筒体，中筒体上部通过法兰与上筒体连接，下部通过法兰与下筒体连接，所述上筒体顶部中心位置开有出气口，围绕出气口开有气体水分检测口、重氮甲烷含量检测口、气体温度检测口、上筒体泄爆口，侧面开有压力检测口；所述中筒体上部
4、进一步的，所述液面上气体分布器位于下筒体上部1/3处，液面下气体分布器伸入下筒体底部。
5、进一步的，所述进料口与下筒体筒壁呈切线方向安装，在所述下筒体的侧壁上部上还开设有排气口。
6、进一步的，所述支撑板呈圆筒状，其外侧壁与中筒体内侧壁固定连接，所述冷媒盘管通过多个支撑架与支撑板内侧固定连接。
7、进一步的，所述中筒体的外侧壁上部设有上支座，所述夹套的外侧壁上部设有下支座，上支座与下支座数量相同，均为2-5个。
8、进一步的，所述下筒体温度检测口与音叉液位计口相对设置，下筒体温度检测口与下筒体外侧壁之间的夹角为60°。
9、进一步的，在所述中筒体的侧壁下部开设有备用口，两个所述气液分离器通过备用口串联连接，两个备用口之间通过一直管道连通，在直管道上设有安全泄压阀；或者述气液分离器通过备用口并联连接，两个备用口通过一单向环形回路连通。
10、采用上述气液分离器分离重氮甲烷混合液中重氮甲烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
11、步骤一：冷媒通入，由夹套入口通入冷却水，由盘管入口通入低温冷媒，分离器内部温度稳定后进行步骤二；
12、步骤二：将重氮甲烷混合溶液从进料口延切线方向进入下筒体；
13、步骤三：气液一次分离，由液位上氮气入口和液位下氮气入口同时通入氮气，在液面下气体分布器作用下，氮气将溶解在液体中的重氮甲烷带出液体，经过液面上气体分布器出来的氮气混合气，与上述氮气和溢出的重氮甲烷混合稀释，得到了初步的气液分离得到水饱和的重氮甲烷和氮气混合气，该混合器进入上筒体；在气液一次分离期间，由上音叉液位计口和下音叉液位计口安装的音叉液位计对下筒体液位测量监控，超出液位后，将液体由排水口排出；下筒体中的液位升高至1/3-2/3下筒体高度时，由液位下氮气入口通入氮气；
14、步骤三：气液二次分离，进入中筒体的重氮甲烷和氮气混合气体，在冷媒盘管的深度冷凝下，气体中的水蒸气液化，沿盘管流下，进入下筒体，深度冷凝除液后的重氮甲烷进入上筒体；
15、步骤四：上筒体对重氮甲烷气体中的水含量、重氮甲烷含量、气体温度及压力进行检测，合格的重氮甲烷气体进入后续反应设备进行反应，不合格的重氮甲烷气体进行酸淬灭处理。
16、进一步的，步骤一中夹套内通入冰水温度-10-15℃，使下筒体内温度维持0-20℃，通入冷盘盘管内的冷媒温度为-40—25℃，使中筒体内温度维持小于-30℃，控制下筒体、中筒体和上筒体内的压力均小于2公斤，压力超标时，上筒体泄爆口或下筒体泄爆口打开，步骤三中，上筒体内重氮甲烷水分含量小于0.5g/m3。
17、进一步的，所述气体为氮气或空气，其中从气液分离器出来的氮气中重氮甲烷的体积含量不超过14.7％，氮气流速为39-624l/min，空气中重氮甲烷的体积含量不超过3.9％，空气流速为377-2352l/min。
18、采用本专利技术所述的气液分离器，在较低温度下含液滴的重氮甲烷沿着下筒体切线方向进入，液体进入下筒体，下筒体设有夹套，可向夹套中通入冷却水，降低下筒体温度，减少进入下筒体液体的蒸发量，下筒体设有安装温度传感器的温度检测口，可对下筒体温度进行自动监测，设定下筒体的温度后，可通过控制系统反馈控制通入夹套的冷却水流量；下筒体设有2个氮气入口，氮气入口分别与气体分布器连接，一个气体分布器通入下筒体底部，浸入液体内，通入氮气后气体分布器可将氮气分散成那微米级别气泡，将液体中的重氮甲烷气体带出，减少液体中的气体含量，另一个气体分布器位于液面上方，将进入下筒体的氮气打散，使之与重氮甲烷充分混合，被氮气稀释后的重氮甲烷进入中筒体进行深度冷凝除液。为了保证下筒体保持一定的液位，在下筒体的上音叉液位计口和下音叉液位计口安装音叉液位器，对下筒体的液位进行监控，当液位过高时可反馈排水口安装的电池阀打开，将液体排出，为了防止中筒体深冷过程中结冰堵塞，造成下筒体内压力升高造成风险，下筒体压力传感器口安装压力传感器实时对下筒体内压力进行监测，当压力超过设定值时，反馈控制下筒体泄爆口打开，降低下筒体内压力。经过中筒体深冷除液后的重氮甲烷进入上筒体，上筒体的压力检测口安装压力传感器，对上筒体内压力进行监测，压力超过设定值时，反馈打开上筒体泄爆口，降低上筒体内压力，同时上筒体安装气体温度传感器、重氮甲烷含量检测传感器，对重氮甲烷质量进行实时监测，重氮甲烷质量合格时通入后续反应设备进行化学反应，重氮甲烷质量不合格时，进行酸淬灭处理。
19、通过一次气液分离得到了饱和水蒸气的重氮甲烷混合气，含水量大致10g/m3气体，大大降低了水份含量，再通过冷媒盘管的超低温和产生的氮气或者空气与重氮甲烷的混合气的流速综合控制水份，水份进一步降低至0.5g/m3，该水份对于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，其特征在于，包括上筒体、中筒体、下筒体，中筒体上部通过法兰与上筒体连接，下部通过法兰与下筒体连接，所述上筒体顶部中心位置开有出气口，围绕出气口开有气体水分检测口、重氮甲烷含量检测口、气体温度检测口、上筒体泄爆口，侧面开有压力检测口；所述中筒体上部设有冷媒入口及冷媒出口，中筒体内部设有冷媒盘管，所述冷媒盘管入口与冷媒入口连接，冷媒盘管出口与冷媒出口连接，冷媒盘管通过支撑板与中筒体内壁固定连接；所述下筒体上部开有液位上气体入口及液位下气体入口，液位上气体入口通过管道与液面上气体分布器连接，液位下气体入口通过管道与液面下气体分布器连接，下筒体的侧壁上部分别设有上音叉液位计口、下筒体泄爆口和下筒体压力传感器口，下筒体的侧壁下部开设有下音叉液位计口及下筒体温度检测口，下筒体的中部侧壁开设有进料口，底部中间位置设有排水口，所述下筒体外部套设有夹套，夹套底部开有夹套入口，上部开有夹套出口。
2.根据权利要求1所述的一种重氮甲烷气液分离器，其特征在于，所述液面上气体分布器位于下筒体上部1/3处，液面下气体分布器伸入下筒体底部。
3.根据权利要求1所述的一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，其特征在于，所述进料口与下筒体筒壁呈切线方向安装，在所述下筒体的侧壁上部上还开设有排气口。
4.根据权利要求1所述的一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，其特征在于，所述支撑板呈圆筒状，其外侧壁与中筒体内侧壁固定连接，所述冷媒盘管通过多个支撑架与支撑板内侧固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，其特征在于，所述中筒体的外侧壁上部设有上支座，所述夹套的外侧壁上部设有下支座，上支座与下支座数量相同，均为2-5个。
6.根据权利要求1所述的一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分器，其特征在于，所述下筒体温度检测口与音叉液位计口相对设置，下筒体温度检测口与下筒体外侧壁之间的夹角为60°。
7.根据权利要求1所述的一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，其特征在于，在所述中筒体的侧壁下部开设有备用口，两个所述气液分离器通过备用口串联连接，两个备用口之间通过一直管道连通，在直管道上设有安全泄压阀；或者述气液分离器通过备用口并联连接，两个备用口通过一单向环形回路连通。
8.采用上述权利要求1-7任一项所述的气液分离器分离重氮甲烷混合液中重氮甲烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的分离重氮甲烷混合液中重氮甲烷的方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的一种重氮甲烷气液分离器，其特征在于，所述气体为氮气或空气，其中从气液分离器出来的氮气中重氮甲烷的体积含量不超过14.7%，氮气流速为39-624L/min，空气中重氮甲烷的体积含量不超过3.9%，空气流速为377-2352L/min。
...【技术特征摘要】
1.一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，其特征在于，包括上筒体、中筒体、下筒体，中筒体上部通过法兰与上筒体连接，下部通过法兰与下筒体连接，所述上筒体顶部中心位置开有出气口，围绕出气口开有气体水分检测口、重氮甲烷含量检测口、气体温度检测口、上筒体泄爆口，侧面开有压力检测口；所述中筒体上部设有冷媒入口及冷媒出口，中筒体内部设有冷媒盘管，所述冷媒盘管入口与冷媒入口连接，冷媒盘管出口与冷媒出口连接，冷媒盘管通过支撑板与中筒体内壁固定连接；所述下筒体上部开有液位上气体入口及液位下气体入口，液位上气体入口通过管道与液面上气体分布器连接，液位下气体入口通过管道与液面下气体分布器连接，下筒体的侧壁上部分别设有上音叉液位计口、下筒体泄爆口和下筒体压力传感器口，下筒体的侧壁下部开设有下音叉液位计口及下筒体温度检测口，下筒体的中部侧壁开设有进料口，底部中间位置设有排水口，所述下筒体外部套设有夹套，夹套底部开有夹套入口，上部开有夹套出口。
2.根据权利要求1所述的一种重氮甲烷气液分离器，其特征在于，所述液面上气体分布器位于下筒体上部1/3处，液面下气体分布器伸入下筒体底部。
3.根据权利要求1所述的一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，其特征在于，所述进料口与下筒体筒壁呈切线方向安装，在所述下筒体的侧壁上部上还开设有排气口。
4.根据权利要求1所述的一种用于从重氮甲烷混合溶液中分离重氮甲烷的气液分离器，其特征在于，所述支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨汉荣，阙利民，
申请(专利权)人：上海雅本化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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