[實用新型]折流式氣液錯流型超重力場旋轉床裝置

無效

• 申請號: 200720192109.5
• 申請日: 2007-10-23
• 公開（公告）號: CN201105172Y
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 計建炳;徐之超;王廣全;俞云良
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D3/30
• 分類號: B01D3/30;B01D53/18;B01J8/10;B01J19/18;B01J19/28
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本實用新型涉及一種氣液接觸傳質設備，尤其是指一種折流式氣液錯流型超重力場旋轉床裝置，可廣泛地應用于化工、制藥、冶金、輕工等行業的吸收、精餾、傳熱、化學反應及納米材料制備等場合，由于延長了氣相的路徑而尤其適用于氣體吸收過程。

背景技術

自從上個世紀70年代誕生之后，超重力技術由于可以大大縮小設備的體積而備受青睞。最早關于超重力技術的授權專利是Ramshaw教授在歐洲的專利EP0002568，專利名稱為Mass?transfer?apparatus?and?itsuse，公開了一種填料式超重力場旋轉床(旋轉填料床)，其后很多超重力技術的專利如ZL97212054.8，CN95214611.8等都屬于這一典型結構，不同的只是填料的種類及氣液進出的方式。報道中旋轉填料床最早商業應用是用于酸性氣體的吸收過程(Smelser?et?al.Selective?acid?gas?removal?using?the?HIGEE?absorber.AIChE?Spring?Meeting，Orlando，Florida.1990，18)，但是旋轉填料床應用于吸收過程有其自身的缺陷。由于轉子的高速旋轉，氣液兩相在床內接觸時間非常短，因此雖然氣液傳質效率很高，但是單個轉子的傳質能力相對還是有限的，這對于中等濃度的氣體吸收而言是不利的。另一方面由于單個轉子的傳質能力有限，因此在某些對傳質能力要求較高的場合就需要多個轉子，但是至今公開的專利中尚未見到單個殼體內串聯多個填料轉子的報道。

專利ZL01134321.4和ZL200510049145.1公開了一種可以在單個殼體內串聯多個轉子的折流式超重力場旋轉床裝置，由于采用了動靜部件結合的結構，使得其能夠簡單地實現多層轉子的串聯，使得單臺設備的傳質能力成倍地提高。雖然該旋轉床具有較高的傳質能力，但是也存在著自身的弱點，由于轉子采用了動靜部件結合的結構，液體在轉子內經歷了多次的靜止-加速過程，因此轉子轉動的能耗較高；另一方面，由于轉子內部有一半空間為非傳質區域，因此氣體在轉子內部的流通面積小，氣體在轉子中的阻力較大，所以該設備氣體壓降較大。此外，折流式超重力場旋轉床的轉子內部存在傳質和非傳質區域，因此轉子內的空間未能有效利用，因而在相同設備體積條件下其氣液流量相對較小。

實用新型內容

本實用新型提出了一種綜合上述現有優點、解決上述現有缺點的折流式氣液錯流型超重力場旋轉床裝置。本裝置具有傳質能力較高，轉動能耗和壓降較低的特點，其氣相走折流，流動路徑相對較長，液相在轉子中徑向流過各同心圈，能夠較好地適用于氣體吸收過程，而且該結構可以很方便地實現單殼體內的多轉子同軸串聯。

本實用新型解決其技術問題采用的技術方案為：這種折流式氣液錯流型超重力場旋轉床裝置，主要包括殼體、下端板、下同心圈、氣體進口、上同心圈、上端板、氣體出口、導液管、液體分布器、液體進口、液體出口和轉軸。殼體由分隔板分成上腔體和下腔體，分隔板與上端板之間設有密封裝置，殼體的上設有氣體進口、液體出口、氣體出口和液體進口，其中氣體出口、液體進口分別與上腔體相通，氣體進口、液體出口分別與下腔體相連通；轉軸貫穿殼體，轉子由與轉軸固定連接的上端板、下端板、上同心圈、下同心圈、液體分布器共同組成，上同心圈和下同心圈在轉子內交錯排列，形成了供氣體流動的曲折的S形通道，上同心圈和下同心圈在軸向與液體分布器的出液孔的相對部位開有小孔作為液體徑向流動的通道；氣體進口和液體出口與轉子的S形通道相連通，導液管的一端與液體分布器上端相連通，另一端與液體進口相連通。這種結構使得轉子內的氣體能夠多次與液體進行錯流接觸。

本實用新型所述殼體由分隔板分成上腔體、多層中間腔體和下腔體，中間腔體上設有中間進料口，形成多層折流結構，方便地實現多個轉子同軸串聯，成倍地提高單臺設備的傳質能力。

本實用新型的有益效果是：1、結構合理，因為轉子內的徑向范圍不存在非傳質區，因此轉子內空間利用充分。2、殼體內可以設有多層轉子，單臺設備的傳質能力成倍提高。3、與ZL200510049145.1相比，在動圈數量相同的前提下，由于轉子內氣體流動面積要大一倍，轉子內氣體阻力較小，因此壓降較低。4、由于液體在轉子中只經歷逐步加速的過程，因此轉動的能耗大幅度降低。

附圖說明

圖1是單層折流式氣液錯流型超重力場旋轉床的實施例1結構示意圖；

圖2是圖1的B-B向結構示意圖

圖3是多層折流式氣液錯流型超重力場旋轉床的實施例2結構示意圖；