本发明公开一种用于气体水合物连续分离的装置，该装置由上箱体和下箱体组成，该上箱体为集气腔（7），其上端设有分离气出口（10）、安全阀口（16）和压力表口（17），下部设有丝网除雾器（6）；该下箱体为长方体形，其上部设有水合物浆进口（1），该水合物浆进口（1）末端设有竖直方向的均流板（2），该均流板（2）底端设置筛板（3），筛板（3）通过与引流板（4）交替连接组成分离通道；该分离通道与所述下箱体之间为集水腔（8），下部设有分离水出口（11）；该分离通道的下端连接水合物储腔（9），该水合物储腔（9）底端设有水合物出口。本发明的结构简单、占地面积小，维护方便。
1.一种用于气体水合物连续分离的装置，由上箱体和下箱体组成，箱体之间由上法兰盘（20）和下法兰盘（21）连接，其特征在于：所述上箱体为集气腔（7），其上端设有分离气出口（10）、安全阀口（16）和压力表口（17），下部设有丝网除雾器（6）；所述下箱体为长方体形，其上部设有水合物浆进口（1），该水合物浆进口（1）末端设有竖直方向的均流板（2），该均流板（2）底端8~20mm的距离设置筛板（3），所述筛板（3）通过与引流板（4）交替连接组成分离通道，筛板（3）所在平面与水平面成15~45度夹角；该分离通道与所述下箱体之间为集水腔（8），该集水腔（8）由内外壁构成，两壁之间为冷却水腔（15），下部设有分离水出口（11）；所述冷却水腔（15）上部设有冷却水出口（14），下部设有冷却水进口（13）；所述分离通道的下端连接水合物储腔（9），该水合物储腔（9）底端设有水合物出口。
2.根据权利要求1所述的用于气体水合物连续分离的装置，其特征在于：所述筛板（3）与引流板（4）连接处设置有折流板（5），其所在平面与水平面成30~45度夹角。
3.根据权利要求1或2所述的用于气体水合物连续分离的装置，其特征在于：所述筛板（3）为200~250目的不锈钢网板。
4.根据权利要求1所述的用于气体水合物连续分离的装置，其特征在于：所述均流板（2）为一矩形孔板，板上均匀布置孔径为10mm的圆孔，板最底端为半圆孔。
5.根据权利要求1所述的用于气体水合物连续分离的装置，其特征在于：所述分离气出口（10）、水合物出口（12）与集气腔（7）、集水腔（8）和水合物储腔（9）的中线在同一轴线上。
6.根据权利要求1所述的用于气体水合物连续分离的装置，其特征在于：所述水合物浆进口（1）横截面为圆形。
7.根据权利要求1所述的用于气体水合物连续分离的装置，其特征在于：所述水合物储腔（9）为棱锥形。
8.根据权利要求1所述的用于气体水合物连续分离的装置，其特征在于：所述集气腔（7）顶部为拱形。
一种用于气体水合物连续分离的装置
技术领域
[0001] 本发明属于气、液、固分离装置领域，尤其涉及一种用于其它水合物连续分离的装置。
背景技术
[0002] 目前利用水合物独特的化学物理特征可以开发一系列高新技术，涉及水资源、环保、气候、油气储运、石油化工、生物制药等诸多领域。其中典型的例子有水合物法淡化海水以弥补淡水资源的不足；水合物法永久性地将温室气体CO2封存于海底以改善全球气候环境；以水合物的形式储存、运输、集散天然气；水合物法分离低沸点气体混合物（如乙烯裂解气、各种炼厂干气和天然气）等。这些技术在应用中一个重要的环节是气、水、水合物的分离。气体水合物存在的条件是低温、高压，故水合物分离设备需要维持其内部低温、高压环境。目前水合物的分离大多采用传统的分离器进行多级分离工艺，即先采用重力沉降式分离设备分离出气体及固液初分离，然后再用固液分离设备对固液混合物进一步分离。由于重力沉降式分离设备大多存在体积庞大、结构较为复杂、处理时间长、分离效果差、工作不连续等缺点，而工艺中采用多种分离设备必然增加投资成本、运行管理及维修费用。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种能够连续地分离气、液、固水合物的装置，该装置结构简单，占地面积小，维护方便。
[0004] 本发明采取的技术方案是：一种用于气体水合物连续分离的装置，由上箱体和下箱体组成，箱体之间由上法兰盘和下法兰盘连接；上箱体为集气腔，其上端设有分离气出口、安全阀口和压力表口，下部设有丝网除雾器；下箱体为长方体形，其上部设有水合物浆进口，该水合物浆进口末端设有竖直方向的均流板，该均流板底端8~20mm的距离设置筛板，筛板通过与引流板交替连接组成分离通道，筛板所在平面与水平面成15~45度夹角；该分离通道与所述下箱体之间为集水腔，该集水腔由内外壁构成，两壁之间为冷却水腔，下部设有分离水出口；冷却水腔上部设有冷却水出口，下部设有冷却水进口；分离通道的下端连接水合物储腔，该水合物储腔底端设有水合物出口。
[0005] 作为本发明的进一步改进，所述筛板与引流板连接处设置有折流板，其所在平面与水平面成30~45度夹角；该筛板为200~250目的不锈钢网板；所述均流板为一矩形孔板，板上均匀布置孔径为10mm的圆孔，板最底端为半圆孔。
[0006] 本发明具有如下的有益效果：（1）本发明的装置结构简单，内部除了筛板和丝网除雾器需定期检查外，没有任何需要维修的运动件、易损件和支撑件，也无需滤料等。
[0007] （2）本发明的装置占地面积小，安装方便，运行费用低。与处理量相同的重力沉降分离器相比，本发明的体积和重量只相当于其十分之一。同时，由于重量轻，不需特殊的安装条件，只需简单的支撑及管线连接即可工作。此外，与常规旋流分离器相比，本发明的运行费用低。
[0008] （3）本发明的装置使用方便、灵活；可以单台使用，也可以并联使用，加大处理量，还可以串联使用，增加处理深度。
[0009] （4）本发明的装置实现了气体水合物中气、液、固三相间同时、高效、连续分离，简化了传统分离工艺中，先分离出气体，再进行固液分离的流程，节约了设备投资。
附图说明
[0010] 图1是气体水合物连续分离的装置结构示意图；图2是图1的A-A剖面图；
图3是图1的B-B剖面图；
图4是均流板的结构示意图;
其中：1-水合物浆进口；2-均流板；3-筛板；4-引流板；5-折流板；6-丝网除雾器；
7-集气腔；8-集水腔；9-水合物储腔；10-分离气出口；11-分离水出口；12-水合物出口；
13-冷却水进口；14-冷却水出口；15-冷却水腔；16-安全阀口；17-压力表口；18-筛板与水平面夹角；19-折流板与水平面夹角；20-上法兰盘；21-下法兰盘。
具体实施方式
[0011] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：如图1所示，一种用于气体水合物连续分离的装置由上箱体和下箱体组成，箱体由上法兰盘20和下法兰盘21连接；上箱体为集气腔7，其顶部为拱形，上端设有分离气出口10、安全阀口16和压力表口17，下部设有丝网除雾器6；下箱体为长方体形，其上部设有水合物浆进口1，该水合物浆进口1横截面为圆形，末端设有竖直方向的均流板2，该均流板2底端
8~20mm的距离设置筛板3，该筛板3的三面与下箱体相连，筛板3通过与引流板4交替连接组成分离通道，筛板3所在平面与水平面成15~45度夹角；该分离通道与所述下箱体之间为集水腔8，该集水腔8由内外壁构成，两壁之间为冷却水腔15，下部设有分离水出口11；所述冷却水腔15上部设有冷却水出口14，下部设有冷却水进口13；所述分离通道的下端连接水合物储腔9，该水合物储腔9为棱锥形,底端设有水合物出口。
[0012] 用于气体水合物连续分离的装置的分离气出口10、水合物出口12与集气腔7、集水腔8、水合物储腔9的中线在同一轴线上。
[0013] 由于集气腔7由上法兰盘20和下法兰盘21连接，以便于拆卸后对分离器内部筛板3和丝网除雾器6进行定期检查。
[0014] 如图3所示，图1的A-A剖面图为长方形，集气腔7上端设有分离气出口10、安全阀口16和压力表口17；下箱体侧面设有水合物浆进口1。
[0015] 如图4所示，均流板2为一矩形孔板，板上均匀布置孔径为10mm的圆孔，板最底端为半圆孔均。均流板2平行于轴线，其底端和筛板3保持8~20mm的距离。筛板3为200~250目的不锈钢网板，筛板所在平面与水平面成15~45度夹角。
[0016] 折流板5为一长方形不锈钢板，折流板所在平面与水平面成30~45度夹角。其作用一是为了改变流体的动量，提高分离效率；二是为了防止水合物浆快速流过筛板3，从而达不到最佳分离效果。
[0017] 本发明的工作原理为：水合物浆由水合物浆进口1引入，经均流板2分流后均匀流过筛板3，然后冲击折流板5，由于气、液、固各相的惯性不同，此时流体的动量突然发生变化，于是在折流板5处产生气体和液体以及固体的初始预分离。水合物浆中的游离态气体向着液体流动的反方向流动，气流中还未被分离出来的小液滴在重力下被分离出来而沉降到气液界面上，而一些直径非常小，在重力沉降过程中难以分离的液滴，则被丝网除雾器6进一步分离，过滤后的气体聚集到集气腔7内；水合物浆中的大部分游离水在重力作用下漏过筛板3沿引流板4汇集至集水腔8；固体水合物晶粒及部分游离水直接落到第二个筛板上进行二次分离，以此类推，流过最后一个筛板，固体水合物落至水合物储腔9。水合物储腔9设计成棱锥形以便于将固体水合物导出。
[0018] 水合物分离器具有冷却和分离两个功能。冷却水腔15通过冷却水进口13、冷却水出口14与外部恒温水浴相连，其内部的冷却水维持温度0~3℃，使水合物浆液进一步生成水合物；同时将生成的水合物、剩余的未反应的气体、以及未反应的水进行连续分离。分离出来的水合物由水合物出口12导出，分离出来的气体由分离器出口10返回气体循环回路，分离出来的水由分离水出口11返回液体循环回路。
