[发明专利]平面网板填料式错流型超重力旋转床及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种强化旋转床，特别涉及一种以间隔分置平面网板为填料的错流型超重力旋转床及其在强化传热、传质和除尘的应用。

背景技术

现有的超重力旋转床有多种形式，其中同心圆环薄板填料旋转床气液传质反应器(专利号为ZL95214611.8)，板式旋膜气液传质反应装置(专利号为ZL95106281.6)，气体轴流型旋转填料床气液传热传质装置(专利号为ZL97212054.8)等。

发明专利错流型旋转床超重力场装置95107423.7中，转子上的叶轮、环状填料层和除雾段依次装在圆筒形转壳内，与轴固定连接，一并作旋转运动，转子上均布有孔，气体进入机壳内从填料层前端进入由后端排出，与液体错流接触。

实用新型专利200420092277.3多层强化传质的超重力除尘脱硫机，转子上固定的填料，由轴向多层环形填料组成，填料层与填料层中间有环形空隙；轴向填料层之间的环形空隙中，设有防旋风挡板，挡板与机壳相连；各填料层外缘设有动密封片。

气液错流型超重力旋转床(ZL97212054.8)工作时，液体从中心进水管的小孔喷出，被开孔的转轴甩到转筒中；运动的液滴碰到高速旋转的转筒内表面，液滴在旋转转筒的内表面上铺展成为液膜；在离心力的作用下，液膜透过转筒的开孔，被转筒上的丝网撕裂，在表面张力的作用下收缩成微液滴，进入喷雾区；多级雾化超重力旋转床中高度雾化的微小液滴表面积比传统设备中液体的表面积增大了一个数量级以上，因而使得多级雾化超重力旋转床的传热效率和除尘效率比传统的设备大大提高，另外，由于微小液滴的内循环剧烈并且表面更新速度快，传质速度得到了比较大的提高。这就是多级雾化超重力旋转床的传热、传质和除尘强化的机理。

由于随着液滴从中心部分向外部运动过程中，单位体积微元内的液滴数量减少(与半径的平方成反比)；同时不同直经的液滴产生的加速度不同，液滴之间不停的碰合，液滴直径增大。这样，限制了多级雾化超重力旋转床液滴表面积及其传热、传质和除尘效率的进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于继续保留错流型超重力旋转床气体阻力小的优点，通过网板填料来提高气液间的传质、传热系数和除尘效率，提供一种平面网板填料式错流型超重力旋转床。

本发明的另一目的在于提供上述平面网板填料式错流型超重力旋转床在传质、传热和除尘中的应用。

本发明的技术目的可以通过下述技术方案实现：

平面网板填料式错流型超重力旋转床，包括旋转床壳体、电机、转轴；转轴位于筒形壳体中心，与电机连接，壳体上设有进气口、出气口和出液口；所述位于壳体内的转轴为空心结构，转轴中间插有开孔的中间水管，水管设有进液口，转轴布有小孔，至少3个以上的平面网板固定在转轴上，平面网板水平设置，网板之间保持轴向间距。

为进一步实现本发明目的，有益的是，所述的平面网板用焊接的方法固定在转筒上，或者所述的平面网板用螺栓紧固的方法固定在转轴上。

有益的是，所述的转轴为多孔的无缝不锈钢钢管、钛管；多孔的PP、PE、ABS、PU、聚四氟乙烯等高分子材料和玻璃钢制作；或者采用碳钢、不锈钢结构骨架复合PP、PE、ABS、PU、聚四氟乙烯等高分子材料和玻璃钢的材料制作。

有益的是，所述的平面网板以不锈钢、钛的金属结构或PP、PE、ABS、PU、聚四氟乙烯、玻璃钢为骨架，上面布置不锈钢丝网、钛网或PP、PE丝网。所述的平面网板为密布小孔的PP、PE、ABS、PU、聚四氟乙烯、玻璃钢平板或者以不锈钢、碳钢结构为骨架的密布小孔的PP、PE、ABS、PU、聚四氟乙烯、玻璃钢平板。所述的平面网板轴向间距为10～200mm。

平面网板填料式错流型超重力旋转床在强化传热、传质和除尘的应用：来自转轴内的液体随转轴转动，在离心力的作用下，经转轴上的孔进入位于平面网板之间的旋转床喷雾区，液滴随轴向气流携带作轴向运动，在旋转平面网板上被捕获，并在离心力的作用下，在旋转平面网板上铺展成沿径向高速运动的微薄液膜层，与通过旋转平面网板孔隙的轴向气流产生强烈的湍流碰撞，强化气液之间的传热传质，铺展开的液膜对气流中间的粉尘颗粒有高效的捕集作用，达到强化除尘的目的。