Réservoirs de stockage à deux phases verticaux et horizontaux / séparateurs de gaz-liquide spécialisés

Structure et principe de travail

• Dans les séparateurs verticaux, le gaz s'écoule vers le haut tandis que le liquide se règle en bas, facilité par la gravité et les chicanes internes.
• Les séparateurs horizontaux offrent des chemins d'écoulement plus longs, permettant plus de temps aux gouttelettes de fusionner et de s'installer, ce qui les rend adaptés à des scénarios à haute charge de liquide.

Caractéristique clé: efficacité de séparation

1. Méthodes de séparation et leurs applications

• Déchange de gravité (faible exigence) :
  Convient pour la séparation grossière des liquides à haute densité (par exemple, l'eau de l'air). Repose sur la gravité naturelle sans composants internes, ce qui le rend à faible coût mais moins efficace pour les gouttelettes fines.
• Séparation de déroute / déflecteur (exigence modérée) :
  Utilise des chicanes internes pour forcer les changements de direction de l'écoulement, provoquant la collision et la fusion de gouttelettes liquides. Couramment utilisé dans les systèmes de vapeur ou les flux de gaz à faible vitesse.
• Séparation cyclonique / centrifuge (exigence modérée-haut) :
  Induit un écoulement tourbillonnant pour générer une force centrifuge, séparant les gouttelettes liquides plus dendes du gaz. Efficace pour les charges moyennes-liquides (par exemple, séparation du gaz pétrolier dans les raffineries).
• Séparation de lit emballé (exigence élevée) :
  Rempli d'emballage structuré (par exemple, des grilles métalliques ou en plastique) pour augmenter la surface pour la coalescence des gouttelettes. Idéal pour les applications nécessitant une grande efficacité, comme le traitement du gaz naturel.
• Démestres en mailles (exigence très élevée) :
  Composé de couches de maille filaire fines qui piègent les petites gouttelettes (jusqu'à ~ 10 microns). Utilisé dans des processus critiques comme la distillation pharmaceutique ou les plates-formes de gaz offshore.
• Membrane / microfiltration (exigence ultra-élevée) :
  Emploie des membranes poreuses pour filtrer les gouttelettes submicroniques, adaptées aux flux de gaz ultra-nettoyés (par exemple, fabrication de semi-conducteurs).

2. Influencer les facteurs sur l'efficacité de séparation

• Viscosité liquide : Les liquides de viscosité plus élevés (par exemple, les huiles) forment des gouttelettes plus grandes, simplifiant la séparation via des méthodes d'efficacité à moindre (par exemple, la gravité ou les chicanes). Cependant, une viscosité élevée peut ralentir le drainage, nécessitant des volumes de rétention plus importants.
• Débit et turbulence : Les flux à grande vitesse augmentent les risques d'entraînement, nécessitant des méthodes de séparation plus robustes (par exemple, les lits cycloniques ou emballés).
• Différence de densité de phase : Un plus grand écart de densité entre le gaz et le liquide améliore l'efficacité de séparation gravitationnelle.

Considérations et personnalisation de conception

• Paramètres de traitement : Le débit, la température, la pression et les compositions de phase dictent le type et la taille du séparateur.
• Contraintes d'espace : Les séparateurs verticaux économisent un espace de plancher mais nécessitent des installations plus hautes; Les séparateurs horizontaux offrent une meilleure capacité de manutention du liquide dans des environnements de hauteur limités.
• Accès à la maintenance : Les composants internes (par exemple, Baffles, Mesh) doivent être accessibles pour le nettoyage pour empêcher l'encrassement et maintenir l'efficacité.
• Sélection des matériaux : Les matériaux résistants à la corrosion (par exemple, en acier inoxydable, alliages duplex) sont essentiels pour les fluides de processus agressifs.

Conclusion