[發明專利]一種同心雙層圈超重力旋轉床

在審

• 申請號: 202110289915.9
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112934126A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 李育敏;王宇航;計建炳
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J10/00
• 分類號: B01J10/00;B01J10/02;B01J19/18
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 朱楓

本發明公開了一種同心雙層圈超重力旋轉床，包括一腔體，腔體內設有轉子；所述轉子由上圓盤和下圓盤組成，上圓盤和下圓盤之間固定一組同心且直徑均勻增加的雙層同心圈，雙層同心圈由篩孔圈和起鼓孔圈組成，篩孔圈位于起鼓孔圈內部，篩孔圈直徑小于起鼓孔圈，起鼓孔圈上開有凸起的起鼓孔，篩孔圈上設有篩孔和不開孔區，篩孔圈上的篩孔與起鼓孔圈上的起鼓孔位置交錯，篩孔圈的不開孔區正對起鼓孔圈的起鼓孔。本發明的轉子內的篩孔與起鼓孔位置交錯，避免氣體直線流動，氣體呈“S”型曲折流動地穿過不開孔區兩側的篩孔，增加氣體湍動程度，旋轉床氣相傳質系數得以增大，旋轉床氣液傳質效率得以提高。

技術領域

本發明涉及一種氣液傳質設備，尤其涉及一種同心雙層圈超重力旋轉床。

背景技術

超重力旋轉床是一種新型的強化傳質的設備，因其傳質強度高，可大幅減小設備體積，同時極大地提高生產效率。其原理是通過旋轉轉子產生離心力場，利用離心力場模擬超重力場，液體在超重力場下，液體在巨大剪切力的作用下被撕裂成微米級的液滴、液沫和液膜，產生出巨大的相間傳遞面積，極大的強化了氣液傳質過程。在相同操作條件下，與常用的板式塔相比，傳質單元高度可降低1-2個數量級，體積傳質系數可提高1-2個數量級，設備體積縮小5-10倍以上。超重力旋轉床具有傳質強度高，能耗低，持液量小，體積小，節省空間，維修成本低，開停車方便等諸多優點。目前，以超重力旋轉床為設備載體得超重力技術已經解決了眾多化工過程難題，已經廣泛應用在油田注水脫硫、制備納米材料、煙氣脫硫、強化除塵過程等多個領域。

中國專利200720192639.X公開了一種同心圈逆流型超重力旋轉床，其轉子包括同心篩孔動圈，該動圈由一組同心且直徑各異的帶有篩孔的旋轉圈組合而成。該旋轉床具有壓降小、轉子持液量小的優點。但該旋轉床的氣液傳質速率不高，限制了它在某些工業中的應用。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供一種增加氣體湍動，液體在周向分布均勻，氣液傳質速率較高，同時壓降和轉子持液量小的同心雙層圈超重力旋轉床。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種同心雙層圈超重力旋轉床，包括一腔體，腔體內設有轉子，轉子與腔體之間設有動密封，轉子的轉軸從腔體的底板穿入；所述腔體的底板上設有液體出口管，液體進口管從腔體的上部穿入腔體和轉子的中心腔室內，所述腔體的側面設有氣體進口管，腔體的上面板處設有氣體出口管，氣體出口管連通轉子的中心腔室；

其特征在于：所述轉子由上圓盤和下圓盤組成，上圓盤和下圓盤之間固定一組同心且直徑均勻增加的雙層同心圈，雙層同心圈由篩孔圈和起鼓孔圈組成，篩孔圈位于起鼓孔圈內部，篩孔圈直徑小于起鼓孔圈，起鼓孔圈上開有凸起的起鼓孔，篩孔圈上設有篩孔和不開孔區，篩孔圈上的篩孔與起鼓孔圈上的起鼓孔位置交錯，篩孔圈的不開孔區正對起鼓孔圈的起鼓孔。

優選地，所述起鼓孔圈上的起鼓孔向轉子中心凸起，形成起鼓孔折邊。

優選地，所述起鼓孔圈與篩孔圈相鄰間距為轉子半徑的0.0001~0.5倍。

優選地，所述起鼓孔及篩孔在起鼓孔圈和篩孔圈上呈三角形排布，或呈矩形排布。

優選地，所述液體進口管與轉軸同軸安裝，液體進口管的上部開口且底部封閉，液體進口管伸入轉子中心腔室內的管壁上設有若干出液孔。

腔體底部安裝在傳動裝置的轉軸上，轉軸上部從底板穿入腔體，二者密封連接，用以驅動同心圈轉子沿轉軸周向旋轉從而產生離心力。