[实用新型]一种多层强化气液传质的旋转填料床转子

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多层强化气液传质的旋转填料床转子，属于超重力旋转填料床技术领域。

背景技术

超重力旋转床是新发展起来的一种设备，特别是在两相接触反应应用较多，与常规技术相比，旋转床反应设备具有传质强度高、设备体积小、持液量小、泛点高、不易堵塞等优点。

旋转床传质反应过程主要在转子内完成，目前转子填料类型发展多种多样。目前比较普遍采用的是轴向或径向层层叠加网丝或碟片，如专利CN2229833Y公布的轴向同心薄板填料转子，CN101234260A公布的轴向平行网板填料转子等等，该类型填料一般只能发挥床层径向或者径向和周向作用，不能有效利用转子的整体空间。

较常规传统气液传质塔设备不同，超重力旋转床具有“端效应区”。所谓的“端效应区”，是指在转子填料内缘一小段区域的传质强度要远远高于填料内部。“端效应区”产生主要是由于当液体刚刚进入填料内时，液体与填料之间速度不同（包括大小和方向）产生的，液体与填料相对速度越大，“端效应”作用越加明显，传质强度越高。因此，提高液体与填料之间相对速度是提高“端效应”作用有效途径。

CN2654194Y公布的旋转填料床转子，填料分层安装，其除了第一层填料外，由于液体与填料转速的相对速度较小，因此“端效应”作用不明显，同时填料之间的环型间隙几乎没有发挥传质作用，造成转子空间上浪费。实用新型专利2004420092277.3公布一种填料轴向分层安装转子，该转子内气液为并流接触，只有在每层填料内径处发挥“端效应”同时，错流传质不及逆流传质强度高。CN10186776A公布多层强化逆流式旋转填料床超重力机，但上层填料的气液以并流式为主，传质强度大大降低。因此，目前转子在设计上一定程度上发挥了旋转填料床的“端效应”作用，但“端效应”在气液传质中的作用有待进一步强化，同时，转子整体空间利用上应更加充分。

发明内容

为了克服现有技术的不足,针对气—液混合流体反应对设备高效传质的要求，结合超重力旋转床自身特点，本实用新型提供一种多层强化气液传质的旋转填料床转子。

一种多层强化气液传质的旋转填料床转子，由旋转、静止两部分组成，旋转部分由旋转盘、环型盖板、以及安装于旋转盘与环型盖板之间填料组成;静止部分由与超重力设备壳体固定连接的静止盘、以及固定于静止盘上的液体转向板组成;

旋转部分采用具有三维立体连通孔结构的整体型金属的填料；填料形状为直径不同的同心圆环体，沿转子径向并列分层安装;

液体转向板沿转子径向，穿插安装于填料环型间隙之间，液体转向板上端焊接在静止盘上，液体转向板与相邻的两层填料以及下层旋转盘之间间隔为2～4mm；

转动部分每层环型盖板与静止盘之间采取线面软接触转动单层或双层密封；

旋转体的转轴固定连接旋转盘，超重力设备壳体连接静止盘，填料径向厚度在50～100mm之间，径向分层安装，层与层之间存在间隙；

填料下端固定在旋转盘上，填料上端固定在环型盖板，环型盖板与静止盘之间有转动密封；在层与层之间环型间隙内设有固定于静止盘上的液体转向板；进液管线连接在排气口中，排气口位于超重力设备壳体的中部，进气口、排液口连接在超重力设备壳体上。

在填料径向分层安装基础上，环型区域内径向设有液体转向板，每层液体转向板数量可根据环型间隙的大小而定。

采用具有三维连通孔结构的整体型填料替代常规叠加的丝网、碟片式填料或折流式孔板。

填料上层环型盖板与静止盘之间采取转动密封。

本实用新型的结构转子人为创造多个高效“端效应区”，特别是液体转向板安装于静止盘上设计，与填料和液体保持相对高速运动，不仅增强环型空隙内传质，同时改变液体进入下层填料的方向，增大液体与下层填料之间的相对速度（液体流速与填料转速的方向），更大程度发挥“端效应”作用。同时，特殊填料设计，实现了流体在填料内规整流道中径向、轴向、周向高效湍流，在一种填料内同时实现气液的逆流、错流、并流等形式接触，充分利用填料空间，最大限度提高混合流体有效接触面积，强化传质。转动密封。由于每层填料相对厚度较小，气体经过每层后压降很小，因此，填料上层环型盖板与静止盘之间采取可以采取简单的软接触密封，简单方便。

本实用新型的优点是转子整体床层压降大大降低，仅为常规转子的1/4～1/3，转动部分质轻，仅为常规1/3～1/2，转动能耗低。该转子不仅有利于低压气体条件下反应，而且进一步提高了转子整体传质效率，达到多层强化气液传质目的，并具有明显节能降耗特点。