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    关 键 词:
    收集 气流 分离 液体 改变 方向 方法 设备
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    摘要
    申请专利号:

    CN200610105919.2

    申请日:

    2006.07.14

    公开号:

    CN1903409A

    公开日:

    2007.01.31

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: B01D45/06(2006.01) 主分类号: B01D45/06
    申请人: 罗门哈斯公司;
    发明人: J·O·巴尼特; R·M·梅森; J·A·戈德温; R·扎马瑞帕; T·A·哈尔
    地址: 美国宾夕法尼亚州
    优先权: 2005.07.15 US 60/699,624
    专利代理机构: 上海专利商标事务所有限公司 代理人: 沙永生
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200610105919.2

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2009.05.20|||2007.03.28|||2007.01.31

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    收集通过惯性分离技术从气体工艺流中分离的液体和使该液体改变方向,使得分离的液体和气流在同一处理设备中同向或反向流动的设备和方法。所述设备包括用来捕获分离的液体的液体捕获装置,例如法兰;同时使气体材料与分离的液体同向或反向地流过液体捕获装置,向下游流到下一步处理设备的流通装置,例如法兰中的流通开口。所述方法包括在分离液相从处理设备的内壁滴落和流下来的时候捕获分离液相,并且用前述设备同时使气体材料与分离液相同向或反向地流向下一步处理设备。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种收集通过惯性分离技术从气体材料中分离的液体和使该液体改变方向的设备,该设备包括:
    (a)用来捕获分离的液体的液体捕获装置;
    (b)用来将分离的液体从该捕获装置中排出的排放装置;
    (c)用来将分离的液体从处理设备中导出的传导装置;以及
    (d)同时使气体材料与分离的液体同向或反向地流过液体捕获装置,向下游流到下一步处理设备的流通装置。

    2.  如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述液体捕获装置包括法兰,所述流通装置包括通过该法兰的流通开口,所述法兰和流通开口具有一定的尺寸和形状,使得分离的液体被法兰捕获,同时气体材料与分离的液体同向或反向地流过该流通开口,通过该法兰。

    3.  如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述排放装置包括至少一个排放开口,用来使被捕获装置捕获的分离的液体从该设备和处理设备中排出。

    4.  如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述传导装置包括至少一条管道。

    5.  如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述法兰具有至少一个通过该法兰的排放开口,所述传导装置包括至少一条排放管道,所述排放管道各自与所述至少一个排放开口中的一个开口流体连通。

    6.  一种从包含气体材料和夹带的液体的工艺流中分离和收集夹带的液体的方法,其中通过惯性分离技术从气体材料中分离至少一部分夹带的液体,形成分离液相,该液相沿处理设备的内壁滴落和流下,所述方法包括以下步骤:
    (a)在分离液相从处理设备的内壁滴落和流下来的时候捕获分离液相,并且同时使气体材料与分离液相同向或反向地流向下一步处理设备的步骤;所述收集步骤可通过将收集装置置于滴落的液相的下游、与处理设备的内壁相邻的位置来完成,所述收集装置包括:当分离液相从处理设备的内壁滴落和流下的时候用来收集分离液相的液体捕获装置;以及同时使气体材料与分离的液体同向或反向地流过该收集装置,流向下一步处理设备的流通装置。

    7.  如权利要求6所述的方法,该方法还包括以下步骤:
    (b)将分离液相从捕获装置中排出。
    所述收集装置具有用来从捕获装置排出分离液相的排放装置。

    8.  如权利要求6所述的方法,该方法还包括以下步骤:
    (c)将分离液相从处理设备导出,
    所述收集装置具有用来将分离液相导出处理设备的与排放装置流体连通的传导装置。

    说明书

    说明书收集从气流中分离出的液体和使其改变方向的方法和设备
    技术领域
    本发明涉及收集从气流中分离出的液体和使其改变方向的方法,以及适用于该方法的设备。
    背景技术
    许多化学生产过程会产生或以其他方式涉及含有夹带的液滴的气体材料。根据具体的工艺,所述夹带的液体可包括一种或多种杂质、或一种或多种未反应的原料(反应物)、或任意种类的其他化合物。从气流中分离这些夹带的液体通常是有益的。例如,当夹带的液体是腐蚀性物质或包含腐蚀性物质时,宜在将气体材料送入其他处理设备之前分离除去夹带的液体,以减少对设备的腐蚀,或使对设备的腐蚀最小化。另外,在一些情况下,夹带的液体会影响对气体材料的进一步处理,因此必须除去夹带的液体,以提高总体的工艺效率和生产率。
    目前已有许多从气流中分离夹带的液体的方法。如美国专利第5181943号和第6649137号、以及美国专利申请公开第US2004/0226437号和第US2005/0056150号所述,重力或惯性分离采用以下原理:当包含气体和夹带的液体的气流流过转弯处(例如弯管)并改变方向时,气体比密度较大的液滴更容易流过变向处,并继续流动,而液滴容易从气体中分离出来。有时在流动的气路中、在气体转弯处或转弯处附近设置各种形状和结构的叶片、折流板或板材,使得夹带的液体碰撞所提供的表面,显著地失去动量,并以分离液相的形式从气流中落出来。在下文中,术语“惯性分离”表示所有这些从气体材料中分离夹带的液体的技术和设备。
    在一些惯性分离技术中,由于处理设备的结构(例如参见美国专利第5510017号和第6238464号),重力作用使得分离液相沿垂直于气体材料继续流动的方向滴落或流动。在一些情况下,在俘获这些分离液相时,只要简单地将箱、桶或其他容器放置在分离液相流动的下游路径中以俘获液体,同时避免俘获已经沿完全不同的方向流动的气体材料。
    例如,美国专利第5510017号描述了一种用来高效地惯性分离夹带的液体的分离器设备,以及收集分离的液体的设备结构。然而,该金属仅利用重力使分离的液体沿垂直于气体材料流动的方向流出,并流出处理设备。在一些处理设备中使用该设备还会造成无法接受的压降。
    类似地,美国专利第6238464号描述了从气流中分离液滴或颗粒的方法和设备,还包括用来收集这些分离的液滴或颗粒的设备。但是在此专利中,也是依靠重力使分离的液滴或颗粒沿垂直于气体材料流动的方向垂直流出所述气体材料并流出所述处理设备,简单地使用收集容器收集分离出的液滴或颗粒。另外,在一些处理设备中使用这种设备会产生令人无法接受的压降。
    然而,当气体材料和分离液相同向流动时,即分离之后气体材料和分离液相在处理设备中基本沿相同方向(例如在管道、导管、柱子或管子内垂直向下)流动时,无法通过在分离液相的下游路径放置容器的相同方法来俘获分离液相,这是由于这样可能影响气体材料流动。类似地,当分离液相碰撞在处理设备(例如管道、导管、柱子或管子)的内表面上并在该内表面上向下滴落或流动,而气体材料在所述处理设备中与分离液相反向(即沿与分离液相基本相反的方向)流动时,如果通过上述方法将容器置于分离液相的下游路径来俘获分离液相,则会影响气体材料反向流过处理设备。另外,在上述这两种情况下,使用已知的方法和设备来俘获液相会使得当气体材料和分离液相在同一设备内继续流动时,液体重新被夹带入气体材料中。
    类似地,在一些情况下,气流的性质和操作环境下的条件会使得一些气体材料发生相变,产生分离液相,所述分离液相会累积在处理设备的壁上。例如,接近其露点温度的气体材料会在处理设备(例如管道)中冷却,形成同时包含液相和蒸气相组分的雾或薄雾。根据初始气流的纯度,这样形成的液相的组成可与余下的蒸气相的组成相同或不同,但是处理这种两相流的困难与通过机械夹带形成的流类似,例如上述的惯性分离。
    因此,在许多这样的情况下,当在处理设备内通过惯性分离、冷凝分离或其他方法将液相从气体材料中分离出来时,如果能够在允许气体材料通过收集和取出设备继续流向下游设备进行进一步的处理时,可以从该过程和处理设备中收集和除去分离液相,将会是有益的。另外,根据收集的分离液相的性质,还可进一步将至少一部分收集的分离液体有益地回收到过程中,或使其改变方向导入储存容器内,甚至导入进一步处理的步骤。
    本发明提供能够在使气体沿与分离液体同向或反向的方向继续流向下游设备进行进一步处理的前提下,收集从处理设备中的气体材料分离的液体,以及除去该分离液体和使该分离液体改变方向的方法和设备。
    发明内容
    本发明提供收集通过惯性分离技术从气体材料中分离的液体和使该液体改变方向的设备。更具体来说,所述设备包括用来捕获分离的液体的液体捕获装置;用来将分离的液体从该捕获装置中排出的排放装置(drain means);用来将分离的液体从处理设备中导出的传导装置;以及同时使气体材料与分离的液体同向或反向地流过液体捕获装置,向下游流到进一步处理设备的流通(flow-through)装置。在所述设备的具体实施方式中,所述液体捕获装置可包括法兰(flange),所述流通装置可包括通过该法兰的流通开口,所述法兰和流通开口具有一定的尺寸和形状,使得分离的液体被法兰捕获,同时气体材料与分离的液体同向或反向地流过该流通开口,通过该法兰。另外,所述排放装置可包括至少一个排放开口,用来使被捕获装置捕获的分离的液体从该设备和处理设备中排出,所述传导装置可包括至少一条管道。
    本发明还提供了一种从包含气体材料和夹带的液体的工艺流(processstream)中分离和收集夹带的液体的方法,在此方法中通过惯性分离技术分离气体材料中至少一部分夹带的液体,形成分离液相,该液相沿处理设备的内壁滴落和流下。更具体来说,该方法包括通过使分离液相从处理设备的内壁滴落和流下来捕获分离液相,并且同时使气体材料与分离液相同向或反向地流向下一步处理设备的步骤。所述收集步骤可通过将收集装置置于滴落的液相的下游、与处理设备的内壁相邻的位置来完成。根据本发明的方法,还可包括从捕获装置排出分离液相以及将分离液相导出该处理设备这些步骤中的一种,或同时包括这两种步骤??墒褂帽痉⒚魃鲜錾璞傅氖占爸猛瓿筛梅椒ǖ囊桓龌蚨喔霾街?。
    附图说明
    参照附图,通过下文所述实施方式可以更充分地了解本发明,在附图中相同的数字表示相同的特征结构,在图中:
    图1是根据本发明设备的收集槽的仰视(elevated)透视图;
    图2是所述收集槽沿图1的剖面线A-A、沿箭头方向的截面图;
    图3是可使用本发明的方法和设备的一般化学反应过程的示意图;
    图4是图3中B区所示设备的部分截面图,图中显示了本发明安装和使用的设备。
    图5是图4中C区所示设备放大的、更详细的界面透视图,图中显示安装收集槽在管道内的定位和取向。
    具体实施方式
    根据以下描述和相关领域中的常识,相关领域的普通技术人员很容易理解,本发明可用于从气体材料中惯性分离夹带的液体的任何工艺和处理设备,所述分离过程形成分离液相,该分离液相收集、滴落到处理设备的内壁上,并在内壁上流动。
    下面将参照图l和图2描述本发明设备的一个实施方式(收集装置,即收集槽10)的结构。图1显示了收集槽10的仰视透视图,虚线显示在这种视角是无法看到的其它结构。图2显示所述收集槽10沿图1的剖面线A-A、沿箭头方向的截面透视图。在下文中将结合具体的特征结构进一步详细地讨论到,所述收集槽10通常具有一定的尺寸和形状,以便安装在与管道或导管之类的设备相邻的位置,在所述设备中有包含气体材料和夹带液体的气流流过,通过惯性分离技术和设备可在其中将夹带的液体与气体材料分离。
    所述收集槽10具有液体捕获装置,例如当分离液相从处理设备的内壁滴落和流下的时候用来捕获分离液相(这将在下文中进行描述),还用来将收集槽10固定在处理设备中(例如参见下文讨论的图4)的底部法兰12。所述底部法兰12具有内部环状边缘14,该内部环状边缘14形成了通过该底部法兰12的流通开口16(即流通装置),用来同时使气体材料与分离的液体同向地流过收集槽10,流向下游的下一步处理设备。
    从所述底部法兰12的内部边缘14延伸出倾斜的套环(collar)18(即导向装置),该倾斜的套环18环绕着所述流通开口16。该倾斜的套环18用来对已经分离除去夹带的液体的气体材料进行导向,使其沿图1和图2中箭头F的方向流过收集槽12的流通开口16,使气体材料继续流向下一步处理设备30。
    所述收集槽10还具有排放装置,例如在底部法兰12中的至少一个排放开口20a、20b、20c,用来将分离液相从底部法兰12排出。所述收集槽10还具有传导装置,例如与排放开口20a、20b、20c流体连通的至少一条排放管道22a、22b、22c,用来将液相从处理设备导出。
    本领域普通技术人员很容易理解和实践的是,可以在底部法兰12提供一个或多个排放开口,应当使用已知的相关性使所述开口具有一定的尺寸和形状,使分离的液相能够通过该开口形成自排放流(self-venting flow)。在本文中,“自排放流”表示确保气体材料连续地脱离,使得液相最大限度不受阻碍地流入排放开口20a、20b、20c和排放管道22a、22b、22c,而不会发生逆流或阻碍。例如,在确定排放开口的数量和尺寸的时候,应考虑收集槽10的流通开口16的直径(图1中的D)和对气体材料中动态(流动)压降的影响。另外,根据收集槽10的总体尺寸和形状、流体流和压降限制以及工艺要求,所述排放开口可具有不同的横截面形状,例如圆形、椭圆形、矩形等。
    在下文中将进一步详细地描述到,当安装和使用收集槽10的时候,所述底部法兰12与用来在其中从气体材料中分离夹带的液体的设备的内壁相邻,使得分离液相从内壁滴落和流下,聚并和收集在底部法兰12上。然后这些分离液相通过排放开口20a、20b、20c排入排放导管22a、22b、22c。
    在本发明方法的一个实施方式中,工艺流内至少一部分夹带的液体通过惯性分离技术从气体材料中分离,从而形成分离液相,该分离液相从导管或管道之类的处理设备的内壁滴落和流下,同时气体材料继续流向下一步处理设备。本发明的方法还包括当分离液相从内壁滴落和流下时捕获该分离液相,然后从处理设备排出分离液相的步骤。根据本发明,本发明方法的步骤是通过将收集装置(例如本发明的收集槽10)置于滴落的液相的下游、与处理设备内壁相邻的位置来完成的。如上文所述,所述收集装置通常具有液体捕获装置和流通装置,当分离液相从处理设备的内壁滴落和流下的时候用来收集分离的液相,同时使气体材料与分离的液体同向地流过该收集装置,流向下一步处理设备。所述收集装置还具有用来从捕获装置排出分离液相的排放装置,以及用来将液相导出处理设备的导出装置。
    参见图3,图中显示了一种可使用本发明设备和方法的一般工艺的示意图。在此一般工艺中,反应物24在反应容器26内反应生成蒸气产物流28(图3中的箭头表示流动方向)。该蒸气产物流28包含气体材料和夹带的液体,用产物管道32之类的传导设备将该产物流导向下一步处理设备30。应当注意,可使用本发明收集槽10的过程不限于化学反应过程及其产物流。相反,相关领域普通技术人员可以很容易地认识到,本发明可以用于任何从气体材料中分离液体的过程,包括但不限于使用蒸馏塔、闪蒸罐或锅炉(图中未显示)的单元操作。
    所述产物管道32包括通过惯性分离从气体材料中分离至少一部分夹带的液体的装置,例如弯管部件、叶片、折流板或板材及其组合中的一种或多种。例如,图3所示的产物管道32具有两个弯管部件34、36。在示意图图3中显示的具体过程中,夹带的液相主要在第二弯管部件36处从气体材料中分离,形成分离液相,该液相累积并倾向于从产物管道32的内壁38、下一步处理设备30的上游滴落和流下(见图3中所示的累积液相材料40)。如果未从产物管道32除去分离液相,该液相可能与气体材料一起进入下一步处理设备30中,可能会影响气体材料的进一步处理,甚至会破坏下游处理设备(包括但不限于下一步处理设备30),当分离液相中包含腐蚀性物质时更是如此。
    因此,根据本发明,将本发明的收集槽10置于蒸气产物流28的流动路径中,位于夹带液体分离装置的下游(例如图3所示的第二弯管部件36的下游)和下一步处理设备30的上游的位置。参见图3的示意图,以及在下文中将讨论到的图4和图5中更详细的图示,所述收集槽10的取向使其底部法兰12基本垂直于产物管道32的内壁,并与该内壁相邻,当分离液相沿内壁38滴落和流下时,对其进行捕获和收集。
    分离液相收集和聚并(puddle)在收集槽10的底部法兰12上,通过排放开口20a、20b、20c排入与主排放通道42流体相连的排放管道22a、22b、22c中(图3中均未显示)。主排放管道42将分离液相从产物管道32和下一步处理设备30导出。然后可将全部或部分的分离液相加入另外的下游处理设备(未显示)进行进一步处理,或者可将其导入后处理收集容器(未显示)内,或者可使其回流到反应过程(如图3所示的反应器容器26)中。
    例如,在一具体应用中,本发明可用于这样一种反应过程中,该反应过程产生的气体材料所包含的夹带液体含有腐蚀性物质。通过惯性分离从气体材料中分离出夹带的液体,必须在进一步处理该气体材料之前,从所述处理过程和处理设备中收集和除去这些夹带的液体,以免腐蚀下游设备。在此过程中的下游设备可包括(例如)用来冷凝所述气体材料以形成包含所需产物的液体产物流的冷凝器。
    下面将结合本发明在酯化过程中的应用对其进行讨论,在此过程中蒸气产物包含夹带的腐蚀性液体,这些腐蚀性液体对处理设备通常具有腐蚀性。然而,本领域普通技术人员应当可以很容易地理解如何改变本发明的设备和方法,以应用于各种化学生产过程和设备,在这些化学生产过程和设备中,要用惯性分离技术从将要输送到下一步处理设备的气体材料中分离夹带的液体,而且分离的液体无论是否包含腐蚀性物质都必须收集和改变方向。
    图4显示了图3中B区的设备、即安装在管道内使用的收集槽10的部分截面图。更具体来说,收集槽10以全透视图形式显示,而产物管道和进一步处理设备30则为截面图。图5显示了图4中C区所示设备更详细的放大截面透视图,图中显示了安装在下一步处理设备30的产物管道32上游的收集槽10的位置和取向。
    在图4所示的具体处理设备中,产物管道32碰巧通过顶部通道头44与下一步处理设备冷凝器30流体连通。因此,本发明的收集槽10安装在产物管道32和顶部通道头44之间,更具体来说,安装在该设备上通常安装的法兰46a、46b之间??稍谑占?0的底部法兰12的任一侧放置具有一定结构的合适材料的垫圈(例如图5所示的垫圈48a、48b),以提供对法兰46a、46b的液体密封。本领域的普通技术人员能够根据处理设备中将会包含并与垫圈48a、48b接触的气体材料和夹带的液体的性质,选择垫圈结构的合适材料。
    如上所述,所述收集槽10的位置使得底部法兰12与产物管道32的内壁38相邻,使得从内壁(40)滴落和流下的分离液相聚并和收集在底部法兰12上。然后分离的液相通过排放开口20a、20b(图中未显示)、20c排出排放管道22a、22b、22c。
    所述排放管道22a、22b、22c可以通过(例如)带法兰的连接处和垫圈(在图4中示意性地表示为50a、50b、50c)与固定(例如通过焊接管口)在顶部通道头44上的另一组管道52a、52b、52c可拆除地连接。
    具体参见图5,底部法兰12可包括突起的唇缘或边缘54(图4中未显示),该突起的唇缘或边缘54在底部法兰12产生了用来捕获分离液相的凹陷区56。通过提供这种凹陷区56,可以俘获和处理更大体积的分离液相。如上所述,通过将底部法兰12的外部边缘置于产物管道32和顶部通道头44(该顶部通道头将冷凝器30与产物管道32相连)上的垫圈48a、48b和法兰46a、46b之间,来安装收集槽10。
    下面将进一步就图5所示的收集槽的具体尺寸及其在反应过程中的应用作出评述,应当理解本发明收集槽10的尺寸和形状并不仅限于本文所述和讨论的情况,熟悉相关领域的普通技术人员有能力根据具体过程和处理设备设计和确定其尺寸和形状。例如,可以根据产物管道32的内径对收集槽12的尺寸最优化,在图4和图5所示的实施方式中,产物管道的内径约为48英寸。
    参见图5,产物管道32内壁38和斜壁18的上部边缘58之间的距离约为13/8英寸。斜壁18的上部边缘58与法兰46a、46b的平面之间的距离(图5中用箭头E表示)约为3英寸,其中法兰46a、46b固定着收集槽10的底部法兰12。这些尺寸是很重要的,可以确保充分地俘获分离液相,以及避免蒸气湍流从收集槽10中“带走”或重新夹带分离液相。
    所述收集槽10的凹陷区56的深度(即法兰46a、46b的平面到凹陷区56底部的垂直距离)约为1英寸。该尺寸是很重要的,可以在封闭一个排放开口或排放通道的情况下提供足够的横向体积,以及当分离液相包含腐蚀性物质时,可以减少垫圈46a、46b发生腐蚀的风险。
    凹陷区56的内底宽度(在图5中用箭头G表示)可约为13/4英寸(在化学生产过程中的较低压力操作中)或约为25/8英寸(在化学生产过程中的较高压力操作中)。所述底部法兰12的凹陷区56的外底部宽度可约为21/2英寸(在化学生产过程中的较低压力操作中)或约为33/8英寸(在化学生产过程中的较高压力操作中)。这些尺寸会对动态(流动)压降和是否具有足够的用于具有所需尺寸的排放开口的空间造成影响。例如,在图4和5所示的具体实施方式中,排放开口(20a、20b、20c)的形状是圆形的,各自的直径约为1英寸(在化学生产过程中的较低压力操作中)或约为21/6英寸(在化学生产过程中的较高压力操作中)。
    根据夹带的液体以及随之而来的分离液相是否包含腐蚀性物质,收集槽10,包括排放管道(22a,22b,22c,52a,52b,52c)在内,可由合适的耐腐蚀材料制成。例如,在图4和5所示的具体实施方式中,由于已知分离液相包含腐蚀性的酸性物质,为了耐腐蚀,所述收集槽10由316L不锈钢(3/8英寸厚)制成。类似地,排放管道(22a,22b,22c,52a,52b,52c)由Hastelloy C-276(schedule 40)制成。
    下面参见图6,本发明的设备和方法还可有益地用于在惯性分离之后,处理设备中气体材料与分离液相的移动或流动逆向(即方向基本相反)的情况。图6示意性地显示了这种逆流实施方式的一个例子,其中从压缩机设备62之类的设备中释放出包含气体材料和夹带的液体的气流60,该气体60流入具有弯管66的管道64。该气流60沿箭头所示的总体方向流过管道64,流向包括反应器68之类的下游操作设备。
    当气流60流过管道64时,在弯管66内发生惯性分离,导致夹带的液体分离并累积在弯管66的内表面70上(在图6中一般地用72表示累积的液相)。根据气流60通过弯管66时的速度,其中的湍流可能会使得重新夹带一些累积的液相。用气体材料流动方向确定的弯管66更下游的条件,例如残余的湍流,以及重力会使得另外的液体从气体材料中惯性分离,从而在管道64a垂直部分的内表面74累积另外的分离液相(一般性地参见图6中另外的液相累积76)。重力的影响会造成另外的分离液相76在管道64内与气体材料流动方向相反地向下流动(如图6中箭头H所示)。
    如图6所示,根据本发明,在管道64的垂直部分设置收集槽10’。更具体来说,收集槽10’位于第一次累积分离液相的弯管66的上游,弯管66和另外的液相76在垂直部分管道64的内壁74上累积的位置之间。从图6中可以很容易看出,如上文中关于前一实施方式所详细描述的那样,由于再次夹带和在管道64a的垂直部分的后续分离产生的另外的液相76,通过收集槽10’从管道64和其他处理设备中收集,并改变方向。
    应当注意的是,当所用的本发明收集槽10’和方法不是图6所示的情况时,所述另外的液相76在管道64a垂直部分中的反向流动很容易增大弯管66内的油累积(104)速率,这是由于另外的液相将会持续地向下滴落和流回弯管66。另外,随着弯管66中分离液相72的累积体积的增大,弯管66内的自由流动路径将被堵塞,气体材料通过该弯管66的速度将会增大,将液相72、76重新夹带入气流60中的情况将会增加,这是不希望发生的。对这种动态体系的经验性研究发现,随着时间的推移,这种液相累积和重新夹带的循环对通过弯管的惯性分离的有益效果具有不利影响,会将大量的液相输送到下游操作设备,这种情况是不希望发生的,根据液相和下游操作设备的组成和其它性质,甚至会造成事故。然而,使用本发明的设备和方法之后,例如,如图6所示,另外的液相76在管道64a垂直部分的内表面的反向流动被阻断,在弯管66内的重新夹带被减至最小,因此,也可将不希望有的液相72、76向下游操作设备68的迁移减至最小。
    应当理解上文所述的本发明实施方式仅仅是示例性的,本领域技术人员可以在不背离本发明精神和范围的基础上对其进行改变和修改。所有这些改变和修改均包括在本发明范围之内。
    例如,如上所述,本领域的普通技术人员可以很清楚地看出,两相流(即包含液体和气体材料)的形成可能源自纯机械(与气体速率相关的惯性)夹带以外的物理处理过程。例如,接近其露点温度的不含液体的气流会在管道内冷却,形成同时包含液相和气相组分的雾和薄雾。根据初始气流的纯度,这样形成的液相的组成可以与余下的气相的组成相同或不同,但是处理这种两相流的困难将与处理通过机械(惯性)夹带形成的流类似。本发明的设备和方法可以等价地应用于当处理设备中由于惯性分离以外的情况,使得其中液相和流动的气体材料发生分离的场合,例如通过冷凝一部分气体材料形成分离液相。本发明的设备和方法可用于这些情况,从处理设备中收集分离液相,并对其进行导向。

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