一种超重力旋转精馏床制造技术

本实用新型专利技术提出了一种超重力旋转精馏床，包括：机体、动力输入装置、气液通道、旋转托盘以及传质组件；所述机体内设有所述旋转托盘，所述动力输入装置带动所述旋转托盘旋转；所述气液通道贯穿所述旋转托盘以及机体；所述传质组件包括：填料箱、承液盘、布液盘；所述旋转托盘内设有填料箱，所述填料箱的下部设有所述承液盘；所述承液盘与所述气液通道连接，所述布液盘设置在所述气液通道上并与所述填料箱连通；所述旋转托盘、填料箱与所述动力输入装置同步旋转；所述气液通道、布液盘均为静止状态。本实用新型专利技术的精馏床在使用时，中间轴不转动，布液管布置更简单高效；其结构设计合理，可以方便多层级叠加，相当于提高塔板数很容易，很简单；传质适应性广。传质适应性广。传质适应性广。

【技术实现步骤摘要】
一种超重力旋转精馏床


[0001]本技术涉及旋转床
，特别是指一种超重力旋转精馏床。

技术介绍

[0002]在化工、材料、环保及能源等工业生产中，化合物的分离操作(如精馏、汽提或吸收等)大量使用塔器，包括填料塔和板式塔。气液两相依靠重力场的作用实现接触传质，达到分离提纯的目的。
[0003]精馏是一种传质、传热的过程，化工上常采用精馏塔来达到这个目的；精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。塔釜里的物料经过加热成为蒸汽，由塔底进入，升至塔顶，冷凝后的液体部分回流至塔顶，在重力作用下，往下流动。上升的气相与下降的液相在塔内的填料上进行逆流接触；两相接触中，下降液中的易挥发组分不断向气相中转移，气相中的难挥发组分不断地向下降液中转移，从而达到组分分离的目的。
[0004]由于液相是靠重力下落与气相接触的，所以，液相只具备一个重力，重力场较弱，液膜流动缓慢，单位体积内有效接触面积小，因此传质效率很低，设备体积庞大，空间利用率低。
[0005]超重力旋转精馏床是一种新型的传温传质设备。它利用旋转产生的离心力，使液体带上几十倍重力的超重力，与气相接触。其气液传质就是在这个超重力场中进行的，液体被超重力撕裂成微米甚至纳米级的液膜及液丝，气液两相由于接触面积大且相界面能快速更新，使得传质效率比传统塔设备提高了1～2个数量级。
[0006]一层超重力旋转精馏床，可以抵过几十个理论塔板数；1米高度的超重力旋转床相当于15米高的常用精馏塔；在同样处理能力的情况下，超重力旋转精馏床可使设备体积缩小50～70倍。
[0007]因此，与常规精馏塔技术相比，超重力旋转精馏床具有反应传质效率高、设备体积小、安装高度低、安装灵活、易操作等优点并且还具有反应物料滞留时间短，泛点高，不易起泡，不易堵塞，节能环保、维修方便，能在数秒钟内使设备运转达到稳定等特点。超重力旋转床是一种典型的强化多相流传递及反应过程的新技术，在石油化工、煤化工、制药、冶金、轻工业、火炸药行业等气、液接触的吸收、精馏、解吸、化学反应等场合有着广泛的应用；可以使化工生产在更紧凑的工厂布局、更低的单位能耗和更少的三废污染物排放的条件下进行。
[0008]旋转填料精馏床按照气液接触方式分为逆流、错流和折流等几种。逆流式填料床的结构原理是由丝网填料(或其它填料)构成的环状填料床在电机的带动下高速转动，液体从填料床中间静止的内腔由液体分布器均匀喷洒到旋转填料的内壁，在高速旋转的作用下，液体在填料中沿着径向朝外运动，同时，气体在压差作用下，从填料周边进入填料内腔，液体和气体逆向接触。液体在强大的离心力作用下出现高分散强混合的特点，极大地强化了传质和反应过程。
[0009]单层的旋转填料精馏床已经有明显的精馏效果。工业生产中，还经常使用多层级
的旋转填料精馏床。每层级之间的液体和气体，通过外部连接管道进行导通。
[0010]中国专利CN107987279A公开了一种折流式超重力旋转床，其转子包括同心的旋转盘和静止盘，静止盘上的折流圈与转动盘留有一定的距离，转动盘上的折流圈与静止盘也留有一定的距离，该旋转床结构独创，体积小，高度低，购置和运行成本低，使用维护方便，可避免使用传统精馏塔设备需考虑的防雷击、台风、地震和高空作业等情况。
[0011]中国专利CN1014178573A公开了一种复合转子超重力旋转床，其复合转子最内层为动折流圈，该动折流圈固定在液体进口管外侧，且在该动折流圈的圈壁上固定有从上到下均布的若干个波纹碟片。这种旋转床装置结构紧凑、合理，可适用于液泛气速大、气相通量大的场合。但上述旋转床的气液传质速率不高，存在压降较大和功耗高的缺点，限制了它在某些工业中的应用。
[0012]中国专利CN1059105A提供的旋转床，是在旋转床中心处添加了一个环形或圆柱形旋转件，利用离心力场来除掉气中夹带的液体，同时采用多种形式的进液管形式，提高了操作气速，均匀了液体分布，强化了传质效果，进而提高了生产能力。
[0013]中国专利CN1686591公开的折流式旋转床，其核心部件为上下相嵌的由不同直径同心圈所构成的折流盘；位于上方的折流盘固定在壳体上，为静折流盘；与静折流盘相配套的是相嵌在其下方的动折流盘，动折流盘固定在旋转轴上并与轴一起转动。气体由进气口进入腔体，沿动、静折流盘的间隙曲折地由外缘向中心流动，最后经出气口离开床体；液体从进液口进入，由引导管(引流至动折流盘的中心，随后被一系列旋转的动圈甩向相应的静圈，最后在腔体内收集后由出液口流出。
[0014]中国专利CN1325137C公开了一种多层折流式超重力旋转床装置，包括壳体，壳体中心设有两端贯穿壳体的转轴，转轴上串联连接有由上到下呈层状排列的一组转子，增加单台设备的传质能力。增加气液相通量，提高单位时间的处理能力，并且液相不易返混。
[0015]中国专利CN 202983665 U提出一种直接传动式旋转填料床反应器，通过设置减震器、减震弹簧、减震支架等结构，以及直接传动的方式，增加动力传输能力，减少设备震动。
[0016]中国专利CN 101306258 B公开了一种高效旋转精馏床装置，气体和液体以总体逆流接触、在各旋转填料内错流的形式，通过3～6层旋转填料的方法来强化传递过程和提高传递的效率；其特点是经过多级的填料，延长了气、液的接触时间与面积，使得过程得到强化和效率得到提高；将旋转填料床最上层填料作为除雾层，减少雾沫夹带，以提高净化能力；既保证了旋转填料床精馏的分离能力，又解决了旋转填料床逆流精馏中转子内径处易出现的淹床和液沫夹带现象。
[0017]中国专利CN104549100A公开了一种新型无源的超重力旋转床装置；无需使用电机，利用高压流体自身的流动性能带动转子转动，能有效的节约能量，进而降低整个装置的能量消耗。该装置要求压力≥500Pa的高压流体，利用该类流体产生的强大压差带动转子转动，以达到节能的目的。
[0018]但实验证明，无论是从外径进入的气流，还是内径进入的液流，要驱动转子转动所需的动能都非常大，只适合恰好有过剩动能的场合，应用领域有限。
[0019]中国专利CN 112206698 A公开了一种转子整体旋转的折流式超重力旋转床；其特征是转子整体旋转，喇叭状的液体分布器向下延伸至转子内；转子的上下旋转盘的第一折流圈和第二折流圈分别安装有第一三棱柱和第二三棱柱作为挡片，当液体从第一折流圈或
第二折流圈相应位置甩出时，会接触到相邻的第二三棱柱或第一三棱柱的侧棱面，由于液体速度方向与之垂直，可以使其速度损失达到最大，同时获得强大的撞击力，使液体粉碎成大量细小的液滴，增强传质效果，而且液体的S型运动轨迹正好与气体的S型运动轨迹相反，两相接触效果加强，进而提高旋转床气液传质速率；液体在转子内与气体逆流接触，增加了传质、传热及反应接触面积，因此具有很高的传热传质效率。同时具有压降小和功耗低的优点。
[0020]该技术通过转子整体旋转，减少了旋转阻力；通过折流，提高了传热传质的效率；但由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超重力旋转精馏床，其特征在于，包括：机体、动力输入装置、气液通道、旋转托盘以及传质组件；所述机体内设有所述旋转托盘，所述动力输入装置带动所述旋转托盘旋转；所述气液通道贯穿所述旋转托盘以及机体，所述气液通道的上接口为液体进口和气体出口，其下接口为液体出口和气体进口；所述传质组件包括：填料箱、承液盘、布液盘；所述旋转托盘内设有填料箱，所述填料箱的下部设有所述承液盘；所述填料箱设有下液口，所述填料箱通过设置在所述气液通道上的出气孔与气液通道连通；所述承液盘与所述气液通道连接，所述承液盘与设置在所述气液通道上的出液与进气孔连通；所述布液盘设置在所述气液通道上并与所述填料箱连通，液体通过上接口进入所述布液盘，之后进入所述填料箱，最后通过所述下液口进入所述承液盘，通过所述出液与进气孔进入所述气液通道，通过所述下接口排出；所述旋转托盘、填料箱与所述动力输入装置同步旋转；所述气液通道、布液盘均为静止状态。2.根据权利要求1所述的一种超重力旋转精馏床，其特征在于，还包括气液隔离板，其设置在所述气液通道上，并位于所述出液与进气孔、出气孔之间。3.根据权利要求1所述的一种超重力旋转精馏床，其特征在于，还包括防腐隔离罩，其设置在所述旋转托盘与所述填料箱之间。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：应盛荣，姜战，应悦，
申请(专利权)人：衢州市鼎盛化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：