【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超重力旋轉填充床裝置。該裝置選用304不銹鋼制成超重力旋轉填充床，有效避免了酸堿反應等條件下的設備腐蝕及反應產(chǎn)物混入雜質問題。該裝置采用密封軸承對旋轉填充床兩端固定，主要有三方面的原因：第一，保證了進入旋轉填充床中的氣相全部從填料層內流動和液相充分反應，防止了漏氣帶來的氣液反應不完全而導致的設備性能下降；第二，保證了旋轉填充床在運行過程中，環(huán)繞軸向做中心對稱運動，以此達到動平衡；第三，保證了旋轉填充床在高速運轉過程中兩端固定，提高了安全性能。該裝置還設置了氣體緩沖室，有效的防止了氣液反應后出氣不均勻，氣體潮濕損害設備等問題。
【專利說明】
一種超重力旋轉填充床裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超重力旋轉填充床裝置。屬于化工設備領域。
【背景技術】
[0002]所謂超重力指的是在比地球重力加速度(9.8 m/s2)大得多的環(huán)境下物質所受到的力。研究超重力環(huán)境下的物理和化學變化過程的科學稱為超重力科學，利用超重力科學原理而創(chuàng)制的應用技術稱為超重力技術。在地球上，實現(xiàn)超重力環(huán)境的簡便方法是通過旋轉產(chǎn)生離心力而模擬實現(xiàn)。這樣旋轉設備被稱為超重力機，又稱為旋轉填充床。
[0003]旋轉填充床(Rotating Packed Bed)是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新興、高效氣液傳質設備;其工作原理是在填料床中環(huán)以數(shù)百至千倍重力(超重力)的離心作用下，液相在填料表面形成液膜，液膜快速向外環(huán)流動，液膜厚度急劇減小，載體潤濕面積增加，相界面積增加導致了由液相控制的傳質、傳熱和反應過程得到了極大的強化。傳質單元高度降低了 I?2個數(shù)量級，并且顯示出許多傳統(tǒng)設備所不具備的優(yōu)點。從而使巨大的塔器變?yōu)楦叨炔坏?米的超重機。因此，超重力技術被認為是強化傳質與多相反應過程的一項突破技術，被譽為化學工業(yè)的“晶體管”。
[0004]在國內，1988年，北京化工大學與美國Case Western Reserve大學合作，由Glitsch公司提供超重力主機，在北京化工大學建立了一套實驗裝置，開始進行超重力技術的基礎研究以及用于油田注水脫氧、酵母發(fā)酵等應用技術研究。1990年，在北京化工大學建立了我國第一個超重力工程技術研究中心，2001年升級成立教育部超重力工程研究中心。此后，浙江大學、中北大學、天津大學、武漢化工學院、湘潭大學相繼也展開了超重力技術的研究。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，取得了一系列的國際領先的研究成果。
[0005]超重力旋轉填充床是強化多相流傳遞及反應過程的新技術，自問世以來，在國內外受到廣泛的重視，由于它的廣泛適用性以及具有傳統(tǒng)設備所不具有的體積小、重量輕、能耗低、易運轉、易維修、安全、可靠、靈活以及更能適應環(huán)境等優(yōu)點，使得超重力技術已廣泛應用于:分離精餾、制備納米材料、環(huán)境工業(yè)、生物化工、作物育種等領域。
【發(fā)明內容】
[0006]該裝置選用304不銹鋼制成超重力旋轉填充床，主要包括以下十個部分:動力電機、旋轉填充床外殼、液體分布器、旋轉填充床、氣體進口、液體出口、氣體出口、液體進口、密封軸承、氣體出口緩沖室。
[0007]具體制作方法:為保證動力充足動力電機(I)選用250W可調速減速電機，最高轉速為1400轉/分鐘;旋轉填充床外殼(2)內徑為130mm壁厚為3mm、高度為80mm的柱形管加工而成;為保證液體進入旋轉填充床填料層可均勻分布，液體分布器(3)采用水平左右兩邊噴灑液體;旋轉填充床填料層(4)厚度為30mm;軸向厚度為15mm;空隙率為80%;氣、液在旋轉填充床中以逆流方式流動傳質，因此氣體從頂部氣體進口(5)進入旋轉填充床腔體內、液體從底部液體出口(6)流出；為保證氣密性，旋轉填充床腔體與氣體出口緩沖室(10)用6005RS密封軸承(9)進行密封;氣體經(jīng)旋轉填充床傳質反應后進入氣體出口緩沖室(10 )，氣體出口緩沖室中加入干燥劑，干燥后的氣體從氣體出口(7)流出。
[0008]按照本發(fā)明所述的裝置，旋轉填充床外殼內徑為130mm。
[0009]按照本發(fā)明所述的裝置，旋轉填充床的填料層最佳軸向厚度為1.5mm。
[0010]按照本發(fā)明所述的裝置，旋轉填充床的最佳填料層厚度為30mm。
[0011]按照本發(fā)明所述的裝置，旋轉填充床的填料為孔隙率為80%的不銹鋼鐵絲網(wǎng)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的一個實施方案中所使用的超重力旋轉填充床反應器的結構示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明中旋轉填充床填料層(4)的側面90°正視結構示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明中旋轉填充床填料層(4)的正面90°正視結構示意圖。
[0015]圖中標記為:(I)動力電機、(2)旋轉填充床外殼、(3)液體分布器、(4)旋轉填充床、
(5)氣體進P、(6)液體出口、( 7)氣體出口、( 8)液體進P、(9)密封軸承、(10)氣體出口緩沖室。
【主權項】
1.一種超重力旋轉填充床裝置，裝置主要包括:動力電機(I)、旋轉填充床外殼(2)、液體分布器(3 )、旋轉填充床填料層(4 )、氣體進口( 5 )、液體出口(6)、氣體出口(7)、液體進口(8)、密封軸承(9)、氣體出口緩沖室(10)。2.根據(jù)權利要求1所述的超重力旋轉填充床裝置，動力電機(I)為150?500W。3.根據(jù)權利要求1所述的超重力旋轉填充床裝置，旋轉填充床外殼(2)內徑為100?.200mm4.根據(jù)權利要求1所述的超重力旋轉填充床裝置，旋轉填充床填料層(4)厚度為20?.60mm;軸向厚度為10?30mm;空隙率為60%?90%。5.根據(jù)權利要求1所述的超重力旋轉填充床裝置，為保證氣密性，旋轉填充床腔體與氣體出口干燥室(10)用密封軸承(9)進行密封。
