[實用新型]一種超重力傳質裝置

無效

• 申請號: 200720106063.0
• 申請日: 2007-01-30
• 公開（公告）號: CN201015725Y
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 張光玉;黃玉橋;劉利華;姜坪
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 杭州華鼎專利事務所
• 代理人: 胡根良

技術領域

本實用新型涉及化學、化工、環保及制冷、空調、熱能動力領域，具體涉及一種超重力傳質裝置。

背景技術

化學、化工、環保及空調、制冷等過程中，廣泛存在著氣(汽)-液間直接接觸進行的傳熱傳質操作，如濕法脫硫中用硫酸鈣溶液吸收煙氣中的二氧化硫，天然氣工業中利用水和天然氣制備天然氣水合物進行天然氣的儲運，在紡織行業中空調系統常采用噴水室處理空氣，近年來舒適性空調系統中則出現了采用吸濕液體對空氣進行除濕的技術，用多元醇、鹽溶液等吸濕液體對空氣進行干燥除濕，除濕后的稀溶液則可用低品位余熱加熱再生，等等。目前最常用的氣(汽)液接觸傳質設備，如填料塔，板式降膜吸收器等，僅僅依靠重力驅動液膜流動、更新，傳質系數較低，致使設備體積龐大。超重力傳質技術的基本原理是利用超重力條件下多相流體系的獨特流動行為，強化相與相之間的相對速度和相互接觸，從而實現高效的傳質傳熱過程和化學反應過程，獲取超重力的方式主要是通過高速轉動的轉體形成離心力場。超重力傳質技術目前已在化工、環保等領域獲得了應用，如“低阻高效同心環碟片填料旋轉床流阻和傳質特性研究”，簡棄非、鄧先和、張亞君，《硫酸工業》，第5期，第11-15頁，2000年，以及“超重力技術及其在環保中的應用”，趙曉曦、鄧先和、潘朝群、陳海輝，《化工環?！?，第22卷第3期，第142-145頁，2002年6月，報道了相關的研究和進展。2005年10月19日公開的申請號為CN200510033125.5的一種超重力液體吸收除濕與再生系統實用新型專利，其采用超重力傳質技術的空氣處理裝置，利用離心力強化空氣處理中的傳質過程，所用填料為板式、金屬絲網填料，吸濕溶液為多元醇、鹽溶液，操作模式為逆流、錯流，需克服離心力，存在空氣流動阻力大、功能單一的缺點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種超重力傳質裝置，在處理過程中可實現對氣(汽)體的增壓，強化氣(汽)-液接觸進行吸收、解吸，冷卻、加熱，合成、凈化等過程，同時減少裝置運行阻力，便于氣(汽)流動，降低能耗。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種超重力傳質裝置，包括外殼、設在外殼上的轉軸及進液管，外殼上設有進氣口、排氣口及排液口，所述轉軸上設有轉體，轉體包括筒狀中心軸、設在筒狀中心軸外壁上的相互平行的若干同軸的板片以及環繞設置在各平行板片間的筒狀中心軸上的若干葉片，葉片和板片可以起到對被處理氣(汽)體增壓、擴大汽液接觸面積、產生超重力(離心力)等效果；所述葉片與板片間設有間隙，此間隙沿徑向從內向外減小，所述進液管穿過外殼處在筒狀中心軸中心處。所述葉片底側也可以直接連接在板片上，在板片與葉片接合處設徑向溝槽而起到與間隙同樣的作用，也就是改變間隙設置位置，將間隙設置在板片與葉片接合處，當然，所述溝槽也可以軸向設置。

上述葉片一般采用沿筒狀中心軸圓周方向上等距設置的優化結構。

所述葉片可直接沿徑向方向外伸，也可前向或后向彎曲外伸，所述葉片形狀也可為三維曲面形狀，從而增大接觸面面積和增壓面積，提高氣動效率。

優選的，所述進氣口與筒狀中心軸的入口連通，從而使進氣方向與進液方向同向，這樣可減少裝置運行時受到的阻力，降低能耗。

改進的，在所述轉體外圍還設有兩端與外殼端部內壁固定連接的立體編織筒狀纖維結構，或其它類型的多孔填料，一方面可擴大氣-液接觸面積，同時還可發揮氣(汽)-液非均一系分離作用。

改進的，在所述轉體外圍還設有與外殼內壁固定連接的弧形板片，弧形板片間可形成擴壓彎道，同時還可起到擴大氣-液接觸面積、氣-液非均一系分離等作用。

改進的，在所述轉體外圍設有與外殼內壁固定連接的弧形板片，弧形板片外緣部位再設立體編織筒狀的纖維結構層或多孔填料層，二者一同擴大氣-液接觸面積，實現氣-液非均一系分離。

工作時，氣(汽)體從進氣口進入，液體從噴液管噴灑入轉體的同軸板片及葉片間，而轉體在外部設備帶動下高速旋轉形成離心力場，使進入的氣(汽)體和液體充分接觸進行吸收(如空氣的除濕)、解吸(如稀溶液的再生)、加濕、冷卻(如直接用冷凍水處理空氣)或加熱，以及化學、化工合成(如水-天然氣生成天然氣水合物)等，視液體、氣(汽)體種類和性質而異，然后再經立體編織筒狀的纖維結構層、弧形板片等組成的通道排氣口經氣(汽)分離器后排出，與氣(汽)體進行傳質接觸后的液體經排液口排出。