三級旋風分離器

煉油事業部催化裂化裝置能量回收系統中，第三級旋風分離器(簡稱三旋)是關鍵設備之一，其性能的優劣和設計製造質量的好壞，直接影響煙機的使用效率和壽命，並對企業的經濟效益產生直接影響。近年來由於催化裂化採用高温再生一氧化碳完全燃燒的新技術，從而實現了渣油和重油催化新工藝，使再生器的壓力和温度有了很大的提高。為了節能降耗，增加效益，催化裂化能量回收系統必然受到國內各煉油廠的普遍重視。能量回收系統機組能否長週期運轉，除了其本身的設計製造質量外，其決定的主要因素，就是進入煙機的煙氣品質。由於從再生器出來的煙氣含有一定量的催化劑，這些催化劑將對煙機的葉片產生磨損，當煙機葉片由於磨損而失重到一定程度時，就會使能量回收系統失去功效。大量的試驗和理論研究證明進入煙機的煙氣催化劑濃度和顆粒質量是對煙機葉片造成磨損的主要因素。為了保證進入煙機的煙氣品質（煙氣中包含的催化劑粉塵的濃度＜200mg/m3，最大粉塵直徑＜10μm），必須使用第三級旋風分離器對由再生器出來的煙氣進入煙機前進行除塵淨化。

卧管式三旋主要有以下優點：

(1)沒有受力不良的板式結構，都是圓筒(錐)結構，所以高温下受力均勻柔和，不會出現過大的變形和膨脹節被拉斷的事故。

(2)煙氣人口空間有一定的慣性預分離空間，它不但能有效防止因襯裏脱落而產生的從分離單管中彈跳帶出進人煙機，而且可避免因操作失誤或再生器發生故障，使催化劑大量湧人三旋造成的分離單管瀉料口堵塞，使三旋分離效率下降的問題發生。

(3)卧管式三旋是筒式結構，加工工藝要求不高、尺寸較小，容易加工。卧管式三旋的主要缺點是在製造過程中，分離單管的安裝較立管式三旋複雜，由於施工空間小，卧管式三旋的檢修、維護以及分離單管的更換比較困難。

參考資料：《三級旋風分離器的應用分析》王禹，高橋石化，2005年6月

(1)布埃爾式(Buell)三級旋風分離器。由美國Buell公司設計並製造的一種較早的三級旋風分離器，基本結構是由幾台並聯操作的旋風分離器組成，其特點為結構簡單，管道配置複雜，所以國內應用不多。

(2)旋流式(龍捲風)三級旋風分離器。國內又稱“龍捲風型”，該三級旋風分離器的主要特點是：一次氣和二次氣接觸形成強的漩渦流，此處的氣體切向速度很大，使固體顆粒受較強的離心力作用，這樣有利於固體微粒的分離，微粒的返混較少。

(3)立管式三級旋風分離器。立管式三旋主要工作原理是煙氣切向進入分離單管，在流經導向葉片時，催化劑微粒受到離心力的作用與煙氣分離，並由底部的縫隙流出，淨化後的煙氣經中心管外出，從而達到氣固分離的作用。

(4)卧管式三級旋風分離器。卧管式三旋的工作原理與立管式三旋類似，但其在結構上取消了受力不良的大隔板，將旋風分離單管水平放置在兩個同軸圓殼體上，從而使結構力學性能有了很大的改善，克服了立管式三旋抗高温能力差、隔板變形嚴重的缺點。