气液分离技术的研究现状

介绍了国内外气液分离技术及设备的研究进展,阐述了重力分离、惯性分离、过滤分离、离心分离和精馏分离的工作原理和设备构成,重点关注了气液分离技术在换热器和制冷系统中的应用,最后对比了各种气液分离技术。现有气液分离机理尚不清晰,且普适性不高。将气液分离与气相相变传热过程结合能实现强化传热和提升系统能效,具有巨大应用前景。     

内联式脱液器在油气开发领域中的应用

在介绍内联式脱液器结构部件、分离过程工作原理的基础上,归纳出内联式脱液器相比于常规气液分离技术与设备的特点和在解决处理系统中存在的问题时所具有的优势,总结了内联式脱液器在油气开发领域中的应用场合和能够解决的工程问题,并对内联式脱液器气液分离技术的应用前景进行了展望。     

超音速分离技术在天然气工业上应用浅析

随着超音速分离技术的研究和发展,超音速分离设备逐步应用到天然气的脱水脱烃和天然气凝液回收等工艺中。本文介绍了超音速分离技术的发展过程,分析了超音速分离技术的原理以及在天然气工业中的应用,结果表明此技术对提高天然气气液分离效果显著,有助于增加天然气凝液的收率,在天然气工业上有较广阔的应用前景。     

高效气液分离技术在克拉2气田的应用及评价

气液分离技术作为天然气处理工艺中的关键技术,分离效率的高低不仅可能造成后续设备工作异常,而且会影响到天然气品质。由于克拉2气田原来选用的气液分离设备内构件简单,效率低,造成了装置运行出现了一些问题。为改善分离效率,引进了Shell公司专利技术的高效气液分离元件对分离器分离元件进行了改造。改造后通过多方面验证,表明改造大大提高了气液分离设备的分离效率,缓解了预冷器管程结蜡,保证外输天然气的质量。     

天然气集输系统中液相危害及解决方案分析

气液分离效果的好与差和天然气矿场集输系统生产是否能正常平稳运行紧密相关。从工艺技术角度分析了现场普遍采用的三种气液分离流程局限性,指出传统的气液分离流程模式及分离设备已不适应有水气田集输系统生产技术需求。通过现场生产实际问题,分析判断输气管线积液、水合物堵塞调压设备是使单井和集输系统生产受到影响的主要原因,提出了对应的工艺设计解决方案。应用实例表明,对原有传统气液分离流程进行因地制宜、分离设备优化组合的适应性改造方案使单井和站场集输系统生产恢复正常,效果明显,其作法对其他类似集输站场工艺流程的适应性改造具有较好借鉴意义。     

一种气液分离的新方法

针对长输管线气顶排空作业的复杂性,结合多种分离技术的特点,提出了一种气液分离方法,并给出了基于该方法的分离器结构和分离原理。该分离方法和分离器能够对气液比变化范围比较大的气液混合物进行有效分离,且整体设备集成性好,结构优化、合理。通过实际输水和输油试验证明,该分离方法是可行的。     

蒸气压缩制冷/热泵系统中的气液分离技术

蒸气压缩制冷/热泵系统利用气液相变实现热量转移,如何应用气液分离技术对两相工质进行干度调控与流量分配,保证系统运行稳定性并提高系统性能一直是研究的热点。本文综述了蒸气压缩制冷/热泵系统中气液分离技术的研究进展,总结了系统中气液分离技术的应用方式,讨论了不同应用方式中该项技术的主要功能与工作机制,并对重点研究方向进行展望。研究发现气液分离技术的主要功能有保障系统运行可靠性、提高换热器性能、对非共沸混合工质进行组分分离以及改进循环流程等,对气液分离器性能提升方面现有的研究尚有不足,计算流体动力学（CFD）仿真模拟是研究其内部分离机理和对气液分离器进行结构优化的有效方法。气液分离技术应用方式的开发、相分离换热器优化研究与气液分离器的设计优化将会成为今后研究的重点方向。     

混相旋流分离技术应用研究

概述了旋流分离技术在我国的应用现状,分析了旋流分离技术的工作原理和工作特性,研究了此项技术在气—液、气—固、固—液、液—液等混相分离的进展,明确了旋流分离技术推广应用的关键环节及问题,阐述了在石油、化工、环保等多行业的推广前景。     

超滤技术在高效气液分离领域中的应用

将超滤技术（高效／超高效气液分离技术）应用于石化化工生产中,可以有效地分离气体夹带的微小液体粒子,解决气体介质夹带液雾的问题。本文从原理、结构性能、典型应用等几个方面来阐述超滤技术在高效气液分离领域的应用。     

气-液旋流分离技术应用的研究进展

从技术应用、流场测定、流动机理模型理论和计算流体动力学(CFD)模拟等方面综述了国内外气-液旋流分离器的研究进展状况,介绍了国内外最新研制应用的气-液旋流分离器的结构形式、流动特性和理论依据。对气-液旋流分离技术研究发展中遇到的问题进行了分析,指出研究方向并展望了其应用前景。     

PSC100型旋风单管多相分离性能的实验研究

为研究流动参数对多相分离性能的影响,选用PSC100型旋风单管在常温常压下进行性能实验研究。结果表明:在气固液三相分离实验中,液相和固相分离效率比单独的气液、气固两相实验中液相和固相的分离效率分别增加1%、5%;液相分离效率受固相进料浓度的影响不大,固相分离效率受固相进料浓度的影响较大;在气液分离实验中,分离效率随入口流量的增大出现一个极大值,为99.6%。     

电解槽损坏原因及处理

介绍了旭化成复极式电解槽的结构，分析了常见的几种损坏形式如极网损坏、阳极侧密封面内漏、气液分离室漏、辅助电极损坏和附件损坏等，提出了部分解决方法。     

超滤与泡沫分离内耦合应用于表面活性物质浓缩分离的实验研究

Membrane separation and foam separation are widely used separation techniques.To make use of their advantages,membrane separation and foam separation were integrated to dispose waste water with low concentration of linear alkylbenzene sulfonate（LAS）.A method of forcing bubbles through a single hollow fiber ultrafiltration tube was put forward to study the separation efficiency of the integrated process.The effects of pressure,gas-liquid ratio and LAS concentration on the separation efficiency were investigated.Under the conditions of pressure 0.03—0.1 MPa,gas-liquid ratio 0—0.9,and LAS concentration 0—70 mg·L^-1,the membrane permeate flux was raised from 26.5 to 38.6 L·m^-2·h^-1,increased by 48.6%,and the retention rate was raised from 37.0% to 64.9%,increased by 75.5%.The results show that the integrated process can reduce the concentration polarization and membrane fouling.Moreover,this method reduces the back-mixing of foam separation and increases the concentration of bulk liquid phase for foam separation.Therefore,the integrated separation promotes mass transfer and improves separation efficiency.     

水合物法提纯沼气技术研究进展

沼气是一种重要的可再生能源,对沼气进行充分高值利用对于缓解我国能源需求和环境压力具有重要意义。沼气在高值利用前必须进行脱碳提纯处理,本文介绍了一种可用于沼气提纯的新技术--水合物分离技术。介绍了水合物分离技术的基本理论,调研总结了水合物法提纯沼气和可用于沼气体系（CH₄/CO₂）的水合物分离技术研究进展,包括相平衡研究、热力学促进剂、动力学促进剂、机械强化、外场强化、添加多孔介质/纳米流体等和采用油/水乳液促进技术,并对各种水合物分离促进技术进行了分析：相平衡研究为水合物法提纯沼气提供了理论基础;合理地选用热力学和动力学促进剂能够有效改善气体水合物相平衡条件,促进水合物生成,增加储气效果和提高分离效率;机械强化及外场作用通过强化水合反应过程的传质传热效果促进水合物生成;添加多孔介质和纳米流体等能够增大气液接触面积,对水合过程发挥促进作用;采用油/水乳液不但能够强化气液接触,而且微乳状态下的水合物具有很好的流动性,具有良好工业应用前景。最后对水合物法提纯沼气技术进行了展望,水合物提纯沼气研究虽处在起步阶段,但随着研究的不断深入,该技术凭借操作条件温和,对原料气要求低,并且具有操作简单灵活、安全性高、环保无污染等优点,必将在我国沼气产业发展过程中发挥作用。     

气携式液液水力旋流器分离性能影响因素

针对一种新型气携式液液水力旋流器进行了内部分散相液滴的受力分析,其部分旋流体由微孔材料制成。介绍了气携式液液旋流分离的基本原理、样机结构、实验工艺流程及设备。研究了不同结构参数和操作参数对分离性能的影响。通过开展实验室研究,为油田现场试验提供依据。现场试验研究表明,对于1 000 mg/L左右的聚合物驱采出污水,试验样机的最佳处理量为4.20 m3/h,最佳分流比为30%,气液体积比为0.45;试验还表明20—40μm孔径的微孔材料为最优选择。研究显示该水力旋流器具有更高的分离效率,在石油化工、环保及其他工业领域都将具有广泛的应用前景。     

可用于MVR蒸发系统的气液分离器改进结构分析

针对常规气液分离器对微小液滴分离效率低的不足,提出一种可用于MVR蒸发系统的气液分离器结构,并采用数值模拟结合实验验证的方法对其分离特性进行研究。首先,利用数值模拟的方法分析了气液分离器内部流场和压力场,确定了影响分离效果最明显的位置,然后提出了在该位置加装不同数量3/4圆环形挡板的分离器结构。其次,模拟研究了此种新结构的分离效率和压降等分离特性以及挡板数量变化的影响规律。最后,通过实验验证的方法分析了数值模拟结果的可靠性和新结构的分离效果。研究结果表明：圆柱型筒体是影响分离器分离特性的关键部位,在气液分离器圆柱形筒体内部增加3/4环形挡板,能够增加物料切向运动的有效长度,降低物料的径向速度,从而显著提高微小液滴的分离效率,气液分离器整体压降却增加不多;而且随着环形挡板数量的增加,该结构气液分离器的分离效率和压降均明显提高。在本文计算条件下,加装3/4圆环形挡板的气液分离器结构,可以将直径在3 μm以下的液滴分离效率提高15%,而压降仅增加了200Pa。综合气液分离器效率和压降影响,加装两个3/4圆环形挡板的气液分离器性能最佳。     

多旋臂气液旋流分离器压降特性试验

为强化气液离心分离过程,实现在大直径分离器内的气液旋流高效分离,设计构思了一套多旋臂气液旋流分离设备,为气液分离大型化设计提供了一种新思路。在纯气流条件及不同的旋流臂喷出气速下对该分离设备进出口静压差进行了测量,实验结果表明,旋流分离设备静压差在整个运行过程中较为稳定,有较强的可预测性,无量纲标准偏差维持在2%以内,总压降与旋流臂出口气速呈现出良好的平方关系。进一步将总压降分解为入口及旋臂摩擦损失、分离器空间内摩擦损失和出口管路摩擦损失三个部分进行详细测量,获得了各部分压降与旋流臂出口速度头的定量关联模型,发现分离器空间内摩擦阻力损失在总压降中占比最大。GLVS总压降主要受旋流臂出口气速影响,加入液相后对压降影响很小。该旋流分离设备的阻力系数与普通旋风分离器相当,根据四组不同结构尺寸的旋流头得到了阻力系数与旋流头关键设计参数的关联式,为进一步结构优化提供了参考。     

高密高粘钻井液四相分离技术研究

对钻井过程中地面返回流体的四相分离进行了分析研究,重点是高压、超高压气层钻井和井控时,发生气侵的高密度、高粘度钻井液的分离系统研究。文中提出了几种典型的立式两级分离系统方案,第一级除去地面返回流体中的大宗气体、泡状液体和固体颗粒,第二级对弥散在混合液中的小起泡进行深度分离。由于钻井液随粘度的增大,越难发生气液分离,为除去该钻井液中极难分离的小气泡,提出了几种高效的离心式气液分离器设计方案。一些方案通过实验证明是合理、可行的,分离器实验模型的除气性能稳定、显著,从而为高压、超高压气层安全钻井及井控提供了保障。     

泡沫分离设备的研究进展

作为一种新型分离技术,泡沫分离技术具有设备简单、能耗低、易于操作、低浓度条件下效率高和无污染等优点,该技术在降低表面活性物质分离成本方面具有极大的潜力,在工业上得到了广泛的应用。本工作分析了近年来文献报道中应用于分离回收蛋白质、有机污染物、天然产物、金属离子、微藻等的各种泡沫分离设备,并结合泡沫分离技术的发展历程将其分为传统泡沫分离设备和改进泡沫分离设备。重点阐述了改进泡沫分离设备的作用机理和分离效果,突显泡沫分离技术的重要性。改进型泡沫分离设备在一定程度上提高了分离效果,但依然存在一些问题,如很多设备在提高富集比的同时也降低了回收率。