[實用新型]一種折流式超重力旋轉床磁場強化精餾設備

有效

• 申請號: 201820532661.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN208389429U
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 李育敏;耿康生;計建炳
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D3/30
• 分類號: B01D3/30;B01D3/32
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種折流式超重力旋轉床磁場強化精餾設備，包括殼體和裝于殼體內腔的折流式轉子，所述折流式轉子包括靜盤、動盤以及旋轉軸，靜盤上設有若干直徑不同的同心靜圈，且相鄰同心靜圈之間留有用于容納動盤同心動圈的間隙，同心靜圈、同心動圈相互嵌套并交錯排布；至少一個同心動圈的下部環壁不開孔區域、至少一個同心靜圈的環壁上以及殼體的壁面均貼覆磁性材料層。本實用新型的有益效果是：在保持折流式旋轉床能在單臺旋轉床設備實現連續精餾的結構基礎上，增加了磁場，從而改變物質的粘度、表面張力等物性，物質間的相對揮發度，以及恒沸物系的恒沸點，提高氣液傳質效率和強化氣液分離過程。

技術領域

本實用新型涉及一種折流式超重力旋轉床磁場強化精餾設備。

背景技術

精餾利用組分揮發度的差異對液體混合物進行分離的一種單元操作，是化工生產過程中一種最為常用的、也是發展最為成熟的分離過程。傳統的精餾塔器設備中，液體是在重力作用下向下流動，氣體在壓差的作用下向上流動，由此產生的氣液傳質速率較小。超重力指的是在比地球重力加速度大得多的環境下物質所受到的力，在化工過程中常通過旋轉產生離心力而實現。在超重力環境下，不同大小分子間的分子擴散和相間傳質過程比普通重力場快得多。氣液兩相在多孔道中受超重力作用而快速流動接觸，巨大的剪切力使液體形成微米級的液膜、液滴和液絲，并產生快速更新的相界面。處于高分散和強湍流中的氣液兩相的相間傳質過程得到高度的強化，其傳質速率比傳統的精餾塔器設備提高1～3個數量級。超重力精餾具有設備體積小、壓降低、液泛點高和傳質效率高等優點、是實現強化精餾的一項突破性技術。中國專利01134321.4公開的折流式超重力旋轉床裝置具有動靜折流圈相互嵌套的轉子，能夠實現液體中間進料，適合在單臺旋轉床設備實現連續精餾。中國專利2005100492145.1公開的多層折流式超重力旋轉床裝置，在殼體內設有同軸串聯的多個動靜折流圈相互嵌套的轉子，能夠增加單臺設備的傳質能力。中國專利201710012625.3公開的復合式折流旋轉床傳質與反應設備改變氣液流體的流動路徑，有效延長氣液接觸時間，改善氣液分布不均，提高氣液傳質效率。

折流式超重力旋轉床不使用填料而導致氣液傳質效率不高，并且同軸串聯的轉子個數有限，故折流式超重力旋轉床精餾對于要求理論塔板數很多的精餾分離無能為力。

中國實用新型專利201521103254.2公開的一種精餾塔塔板及包括這種塔板的精餾塔，塔盤包括包裹材料層和磁性材料層，塔板之間通過磁性材料層形成磁場，強化分離過程。中國實用新型專利20162121083923.9公開的一種磁精餾系統，該磁精餾系統通過在再沸器外部設置外加磁場，改變物系的粘度、表面張力等物性和氣液平衡條件，強化氣液分離過程，提高分離效率。但是，現有的折流式超重力旋轉床都存在一個共同的問題：氣液傳質效率不高，這使得精餾效果低。

發明內容

針對現有的折流式超重力旋轉床氣液傳質效率不高的問題，本實用新型提供了一種可以提高氣液傳質效率的折流式超重力旋轉床磁場強化精餾設備。

本實用新型所述的一種折流式超重力旋轉床磁場強化精餾設備，包括殼體和裝于殼體內腔的折流式轉子，殼體頂部與氣體入口管管路連通，殼體上端中部與氣體出口管管路連通，殼體上端中部設有液體入口管，殼體上端和下端偏離中心的位置分別設有液體進料管和液體出口管，所述折流式轉子包括靜盤、動盤以及旋轉軸，其中靜盤固裝于殼體內頂面上，旋轉軸一端伸入殼體內腔并與之密封轉動連接，動盤固裝在旋轉軸伸入殼體內腔的一端，動盤與旋轉軸同步周向轉動，其特征在于：所述動盤上設有若干直徑不同的同心動圈，同心動圈的上部環壁上均勻分布若干通孔，所述靜盤上設有若干直徑不同的同心靜圈，且相鄰同心靜圈之間留有用于容納動盤同心動圈的間隙，同心靜圈、同心動圈相互嵌套并交錯排布；至少一個同心動圈的下部環壁不開孔區域、至少一個同心靜圈的環壁上以及殼體的壁面均貼覆磁性材料層。

所述液體入口管的下端沿殼體中心軸向下延伸至殼體內腔底部，并與動盤表面留有間隙。