[发明专利]多层逆流式旋转填充床

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液接触装置，具体为一种多层逆流式旋转填充床，可应用于进行气液之间的质量传送等相关程序。

背景技术

超重力技术是强化气液质量传送程序之创新技术，利用超重力的环境来提高气液接触的比表面积与降低气液之间的质量传送阻力，达到提升气液质量传送速率与减少反应器体积之目的。超重力技术的主要作用机制为在比地球重力场高出数百倍至数千倍的离心加速度下，液体会在填充物的表面与孔隙处形成微小的液滴、液膜、及液丝进行由内径向外径的流动，一方面增加了气液接触的比表面积，也因为气液之间的微观混合作用而提高质量传送系数。一般来说相较于传统的气液接触装置，超重力反应器单位体积的质量传送速率可提高数十倍至数百倍，而显著减少反应器的设备体积。

然而传统所使用的旋转填充床反应器皆为单层旋转填充床装置，在相同的表面气体速度与表面液体速度下，若要提高气液之间的质量传送效果，通常只能增加旋转填充床的尺吋，然而过大的旋转半径会造成心轴与轴承的机械负担而容易坏损，因此使得单层旋转填充床装置的应用受到了限制。若能开发一种多层逆流式旋转填充床，则可显著增加其气液质量传送的区域进而提高质量传送的效率。

中国专利CN1325137C提出多层折流式旋转床装置，然而使用折流板可能会浪费部分填充床的空间，而使得反应器单位体积的质量传送效果较差。中国专利CN101306258B提出多层错流式旋转填充床，利用受液盘与降液管来将液体导入下一层的错流式旋转填充床中，但是错流式旋转填充床的质量传送效果通常都比逆流式旋转填充床来得差，而且所使用的降液管会经过壳体的外部而比较容易造成热能的损失。CN101745245B揭露一种多级逆流式旋转床反应精馏装置及其应用，其旋转盘上沿径向间隔设有一组同心且直径各异的动填料环，各动填料环之间的环形间隙内有固定于静止盘上的静环；动填料环中填料包括催化剂填料或丝网填料。此一技术虽然对于习知技术有所贡献，惟其技术手段及功效仍具有改善的空间。

发明内容

本发明提出一种多层逆流式旋转填充床装置，解决传统单层旋转填充床的气液质量传送区域受到限制的情况，可以大幅增加气液质量传送的区域，而达到提高气液质量传送效率之目的。

本发明采用的技术方案：

一种多层逆流式旋转填充床装置，该装置包括一密闭的圆柱壳体与一贯穿该圆柱壳体的心轴，两个以上的旋转填充床由上而下依序排列在该圆柱壳体内。该圆柱壳体由上盖、中空圆柱外壳、及底板所构成，该中空圆柱外壳的下方侧壁有一个气体进入口与该底板有一个液体排出口，该上盖有一个气体排出口与一个液体进入口。该旋转填充床包括一个多孔内环、一个多孔外环、一个中空上盖、及一个底盘固定于该心轴上，和该旋转填充床的腔体内填充固体填充物质。每一个旋转填充床上方搭配一个管式散水盘，该管式散水盘包含一个中空圆环、一个中空圆盘、与一根以上的散水管。该中空圆环连接于该中空圆盘上，该散水管连接于该中空圆环的下方，该散水管的出水口位于该旋转填充床的多孔内环之内侧。该心轴系利用一马达进行驱动，使得该旋转填充床可以相对该圆柱壳体进行旋转。

本案提供之旋转填充床装置，将可藉由下列实施方式说明及附图而进一步了解。

附图说明

图1是多层逆流式旋转填充床装置之结构示意图。

图2是管式散水盘之结构示意图。

图3是多层逆流式旋转填充床装置进行水中氨氮气提的系统示意图。

具体实施方式

本发明的多层逆流式旋转填充床装置结构如图1所示，包括：密闭且较佳为圆柱形之壳体100；若干／至少两个旋转填充床200，其设于该壳体100内，且可相对于该壳体100旋转。

壳体100包括上盖110、中空外壳120、及底板130；上盖110及底板130分别与中空外壳120之上缘、下缘结合。中空外壳120之外形配合上盖110及底板130，而使壳体100较佳呈圆柱形。一心轴140穿过该圆柱壳体100正中央，贯穿该上盖110及底板130。该心轴140系利用一马达驱动进行旋转，使得该旋转填充床200可相对于该圆柱壳体100进行旋转。该心轴140在通过该上盖110和底板130处设有轴封150。一气体进入口122设于该壳体100的下方(或更明确言之，中空外壳120的下方)之一侧壁上。该底板130设有一个液体排出口132。该上盖110设有一液体进入口112及一气体排出口114。