[实用新型]同心圆环薄板填料旋转床气液传质反应器

说明书

本实用新型是同心圆环薄板填料旋转床气液传质反应器，属气液传质反应设备，特别涉及利用旋转填料床产生的离心力强化气液两相传质反应的装置。

气液传质反应装置的内部结构有多种。特别在旋转床的填料结构方面，主要有多孔介质填料，如泡沬金属、泡沬陶瓷及金属丝网填料等不规则流道填料，其气相流阻较大；另外还有板式填料，如英国专利《气液两相接触装置的改进》(Improve-ments in liquid-gas contact apparatus，专利号：UK1366312)中的径向辐射状波纹板填料是属流道规则的板式填料，其气相流阻较小，比多孔介质填料的操作功耗小。但由于这种板填料的板面与轴平行，星径向辐射状，相邻两板间间距沿径向递增，因此存在以下缺点：①流道当量直径d与径向距离r近似成正比，这使旋转床内气相流阻沿径向的压力梯度变化较大，近似有dp/dr∝1/r³，为使旋转床内外环的压力梯度不致变化太大，这种板填料的径向流道一般取值较短，以使板间距沿径向基本保持平行，这又缩短了气液两相接触时间，不利于相间传质反应；②这种填料沿径向单位体积填料中板面积减小，这使旋转床内环板填料过于密集，而外环填料过于稀疏，不利于气液两相流体传质与流阻均匀分布，使得整体传质效果变差；③由于这种板填料是由环状网络相连接，而且片数多，故该旋转填料床的制造、安装、维修都不方便。就旋转方式而言，有竖式旋转和卧式旋转，但竖式旋转床在工业大型设备中重心较高，不易稳定，而卧式旋转床重心较低，容易控制离心机的振动。然而现有的卧式旋转床由于壳内旋转的气体会将壳璧上附着的液体带动旋转，使液体不能顺畅地从底部排液管排出，从而造成壳内积液，操作不稳。中国专利《带阻排液装置的超重力场卧式旋转床》，(专利号：91226917.0)提出了阻排液装置来解决这一问题，此法虽可解决排液顺畅问题，但阻排液挡板的设置又对气体环形流动造成很大的形体阻力，使得仍存在如下的缺点和问题：①气相流动在局部地区功耗较大，同时也容易诱发流体振动，不利于离心机的高速旋转；②气相环形流动速度大幅下降，不利于气液两相分离，难于去除较小粒径的液雾。

本实用新型的目的就是为了解决和克服现有卧式板式填料旋转床传质反应器存在的旋转床内外环压力梯度变化太大、使流道取值短、不利相间传质反应、整体传质效果差、且因是环状网络连接的板填料，故片数多、旋转床不便制造、安装、维修，以及现有带阻排液装置的卧式旋转床不利于离心机的高速旋转、气相环形流动速度低、不利于气液两相分离等的问题和缺点，研究设计一种具有板间径向流道当量直径沿径向恒定以及单位体积填料的板面积沿径向恒定、旋转床有多种径向波纹流道结构、流道取值可增长、可强化气液两相传质及降低气相流阻、传质效果好、气相流动功耗小、并且有低气阻气液分离槽、排液流畅，有利于离心机的高速旋转、有利于气液两相分离、方便制造、安装、维修的同心圆环薄板填料旋转床气液传质反应器。