[發明專利]無氣相參與的超重力場傳質與反應裝置

無效

• 申請號: 201210071423.3
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102580657A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉荊風;楊毅;馮克敏;姚石林;楊國行;曾珍花
• 申請（專利權）人: 甕福（集團）有限責任公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J8/10
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所 52106
• 代理人: 劉安寧

技術領域

本發明涉及一種強化傳質與反應設備，特別涉及一種強化液-液-固多相傳質與反應裝置。

背景技術

超重力旋轉床設備是上世紀80年代初興起的一種新型設備。與常規技術比，超重力場設備具有設備尺寸小、傳質強度大、物料停留時間短等優點。超重力旋轉床場設備一般由機殼、螺旋轉子、物料進口、物料出口、轉軸和電機構成，但目前所見螺旋轉子多填充有多孔介質，并且轉軸需要多個密封設備固定，其弊端在于多孔介質容易堵塞，安裝、維護和檢修困難。傳統的超重力場旋轉設備的另一弊端是物料在螺旋轉子的作用進行傳質后獲得的能量沒有得到有效利用。

中國專利數據庫中，已有一些屬于超重力場反應方法或反應設備的專利申請件，例如91109255.2號《旋轉床超重力場強化傳遞與反應裝置》、91229204.0號《旋轉床超重力場傳遞與反應裝置》、?99105437.7號《渦流式超重力場反應裝置及其應用》、99200696.1號《超重力場傳質、反應裝置》、99208429.6?號《氣動渦流式超重力場反應裝置》、01143459.7號《超重力場中高壓旋轉床氣液傳質與反應設備》、200310103434.6號《一種超重力場旋轉床傳質與反應設備》、200410073624.2號《一種在超重力場中進行催化反應的方法》等。但這些技術方案仍然屬于傳統的傳質與反應超重力旋轉床，其效率并不理想。

發明內容

本發明的目的，是提供一種無氣相參與的超重力場傳質與反應裝置，從而克服現有技術的不足，提高其傳質與反應的效率，減少能耗。

本發明的無氣相參與的超重力場傳質與反應裝置為一個殼體與內筒組成的雙室圓筒形設備，內筒之內為內室，殼體與內筒之間為外室；內筒為定孔徑的多孔筒體，內室頂有圓形頂蓋，頂蓋開有液體或液固混合物頂部進口；內室底有圓形底板，底板中央裝有轉子，內室壁上安裝有渦流擋板；外室的頂部和底部均有坡形板，頂部坡形板上開有一圈液體進口，底部坡形板上開有液體或液固混合物出口，中部安裝有環型多孔分布器。

上述渦流擋板形狀為直角梯形狀，直角梯形狀擋板垂直地安裝在內壁上，擋板與內室軸向平行。

上述直角梯形狀渦流擋板共8塊，每4塊擋板為一層，渦流擋板(6)分兩層相對地安裝在內筒壁上。

上述圓形頂蓋的液體或液固混合物進口為2個，對稱地分布在頂部中心的兩側。

上述液體或液固混合物出口為2個，對稱地分布在外室底部中心兩側。

上述頂部坡形蓋板上的一圈液體或液固混合物進口為10個，對稱地分布在頂部坡形蓋板的各個方向。

上述轉子帶有螺線葉輪并用密封環固定在底板上，轉子通過轉軸與動力裝置連接。

本發明裝置的原理與反應流程是：液體或液固混合物從圓形頂蓋的液體或液固混合物頂部進口進入內室，隨螺旋轉子一起做高速螺旋運動，充分接觸傳質、反應；在內室做高速螺旋運動的液體或液固混合物受到離心力和內壁多孔結構的作用，沿內筒體切線方向拋出，在外室與來自坡形頂蓋的液體或液固混合物進口的液體或液固混合物進行并流傳質、反應；從內筒體切線方向拋出的液體或液固混合物在外室與液體傳質過程中，受到環型多孔分布器作用，進行再分散，最后從液體或液固混合物出口排出。

本發明的裝置與常規超重力旋轉床相比具有如下優點：①液體或液固混合物在帶有螺線葉輪的螺旋轉子和渦流擋板作用下作遠遠超過重力加速度的螺旋運動，在超重力場中進行傳質，傳質效率、反應速率得到極大的提高；②在內室做高速螺旋運動的液體或液固混合物在離心力和內壁多孔結構的作用下沿內筒體切線方向拋出，進入外室與液體或液固混合物接觸傳質、反應，液體或液固混合物獲得的能量得到有效利用，傳質與反應效率高；③本發明螺旋轉子帶有螺線葉輪，無需任何填料，不會存在液體或液固混合物堵塞的現象，可實現長時間有效平穩運行；④螺旋轉子只采用一副動密封固定在下底板上，因此制造、安裝、維修非常方便。

本裝置具有尺寸小、結構簡單的特點，因本裝置螺旋轉子無需任何填料，所以不會出現堵塞情況。本裝置在內筒體上設有多孔結構，液體或液固混合物在螺旋轉子的作用下獲得的能量能夠得到充分利用。本裝置比傳統的傳質與反應超重力旋轉床效率更高、更加節能。

附圖說明

圖1為發明裝置的結構示意圖；圖2為本裝置頂蓋的俯視圖；圖3為環型多孔分布器示意圖；圖4為內筒壁上多孔結構分布示意圖；圖5為本發明裝置的下底示意圖。