[发明专利]一种旋转床反应器及两级吸收工艺

说明书

本发明公开了一种可用于两级吸收的旋转床反应器。所述反应器包括液相进料管和液相分布器；液相进料管包括第一液相进料管和第二液相进料管，第二液相进料管的上段套装于第一液相进料管内部，而第二液相进料管的下段超出第一液相进料管的下端；第一液相进料管位于转动床体中心空筒内的管壁上设置有第一液相分布器，第二液相进料管的下部管壁上设置有第二液相分布器；第二液相进料分布器。本发明的旋转床反应器结构简单、体积小、使用可靠性高，适用于强化传质的气液吸收的传质与反应过程。

技术领域

本发明涉及一种可用于两级吸收的旋转床反应器，属于化工设备领域，适用于气液吸收传质反应，尤其适用于强化传质的气液相传质反应过程。

背景技术

旋转床反应器是二十世纪八十年代初发展起来的一种新型化工设备，与传统传质设备相比，旋转床反应器具有传质效率高，设备体积小，物料停留时间短等特点。

通常旋转床反应器设备由壳体、床层组件和电机等部件构成，床层多采用多孔介质，物料在床层内进行传质和反应。气液相在在巨大的剪切力作用下被撕裂成微米至纳米级的的液膜、液丝和液滴。同时床层高速旋转产生的强大离心力将液滴拉伸为极薄的液膜，切割与拉伸不断交互作用，单位体积的液相获得极大的比表面积，使得气液两相间的传质作用得到极大地强化。美国专利US4382900公开了一种用于气液分离的旋转床装置；苏联专利SU127408公开了一种典型的多层旋转床结构，CN1608715A公开了一种脱除气相中杂质的方法，增加了除雾结构，同时使用两种不同规格的填料，以减少固体物质对填料层的堵塞；CN1686591A、CN2768867A公开了一种多层折流式超重力旋转床创智，由多层折流圈构成，折流圈由动折流圈和静折流圈构成。CN1116125A公开了一种错流旋转床超重力装置，在转子轴上设置叶轮，抽吸气相，旋转床层呈微负压工况，不利于气相分子在液滴表面的附着溶解。CN2581060Y公开了一种旋转床超重力多相反应器，采用了螺旋通道型旋转床，螺旋线为阿基米德螺旋线，可获得较长的气相接触路径，但阻力大，无抽吸能力。

目前，旋转床反应器分散液相效果极好，能够有效实现强化传质，但由于旋转床反应器反应速率高，反应时间短，很容易实现液相吸收平衡，导致无法实现更深层次的吸收效果，影响装置的吸收效果，这也是旋转床反应器虽然传质效率远远高于塔设备，但是总吸收效率却相当于或低于塔设备的原因，因此，如何打破液相吸收平衡，是旋转床用于气液吸收领域急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可采用两级吸收的旋转床反应器。该旋转床反应器可实现分段进液，提高吸收率，结构简单、体积小、使用可靠性高、稳定性好的两级旋转床反应器。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种可采用两级吸收的旋转床反应器。

本发明的技术方案如下：

一种两级吸收旋转床反应器，包括上封头、下封头、筒体、转动床体、分隔组件、密封组件、气相入口管、气相出口管、液相进料管、液相出料管、液相进料分布器及驱动电机；所述上封头、筒体和下封头构成反应器壳体；所述的液相进料管包括第一液相进料管和第二液相进料管，第二液相进料管的上段套装于第一液相进料管内部，而第二液相进料管的下段超出第一液相进料管的下端；第一液相进料管位于转动床体中心空筒内的管壁上设置第一液相分布器，第二液相进料管的下部（段）管壁上设置有第二液相分布器。

进一步的，所述的第一（第二）液相分布器是在第一（第二）液相进料管上设置分布孔或分布组件得到的。所述的分布孔可以为圆形、三角形或四方形等结构，分布孔的截面积为液相进料管截面积的1～8倍，优选为2～4倍。分布组件可以选择喷射组件，喷射组件的喷射角度为0～180°，优选为30°～120°。

进一步的，所述的第一液相分布器和第二液相分布器均设置在旋转床体的中心空筒内。

进一步的，所述密封组件为可转动的动密封结构。密封组件由若干环形分布、且呈一定倾角的斜槽或叶片构成，其与转动床体（床层）一起旋转。