CN106178573B - 复合转子超重力旋转床 - Google Patents
复合转子超重力旋转床 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106178573B CN106178573B CN201610673887.XA CN201610673887A CN106178573B CN 106178573 B CN106178573 B CN 106178573B CN 201610673887 A CN201610673887 A CN 201610673887A CN 106178573 B CN106178573 B CN 106178573B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shell
- liquid
- composite rotors
- inlet tube
- quiet disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001944 continuous distillation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/30—Fractionating columns with movable parts or in which centrifugal movement is caused
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/32—Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
复合转子超重力旋转床,包括壳体、静盘;液体进口管设于静盘上方的中央,位于壳体内的液体进口管的管壁上设有毛细出液孔;复合转子由壳体下端向上穿入壳体内,复合转子与静盘同轴布置,复合转子包括同心分布的动折流圈,静盘上向下同心分布有静折流圈,动折流圈和静折流圈相互嵌套;复合转子最内层设有从上到下均布的若干个波纹碟片,波纹碟片上设有通孔,波纹碟片固定在液体进口管外侧;在壳体下方设有液体出口;在壳体的侧壁设有气体进口,在静盘上方的液体进口管外侧设有气体出口。本发明转子的内侧部分为多层多孔波纹碟片,气体通过转子的压降小、通量大、液泛汽速大。
Description
技术领域
本发明涉及一种气液传质设备,特别是超重力旋转床。
技术背景
超重力旋转床是一种传质与反应设备,是二十世纪八十年代初发展起来的一种能够极大强化传递和分子混合过程的新型化工单元设备,与常规技术相比,其传质强度高、不易液泛、设备尺寸小等优点。
超重力场旋转床设备主要包括密封的壳体、内有一个旋转的转子,不同的流体从壳体相应的入口流入旋转床,在离心力作用下进行传质和反应。转子多采用多孔介质,流体被多孔介质撕裂成细小的液滴、液丝或液膜,产生大量的快速更新的表面积,大大强化传质和反应。美国专利US4382900公开了一种典型的逆流旋转床结构;前苏联专利SU127408公开了一种典型多层旋转床结构;中国专利CN1686591A、CN2768867Y公开了一种多层折流式超重力旋转床装置,由多层折流圈构成,折流圈由动折流圈和静折流圈组成,它的优点是采用动静结合,不需要上密封,静盘上可以设置进料口,可实现连续精馏;其缺点是通量小,易液泛。
虽然与塔器设备相比,旋转床装置已被公认存在明显优势,但目前旋转床传质和反应设备的结构都只适用于气量较小的过程处理。而实际在工业生产中,常常会遇到需要处理大气量的场合,而采用增大设备直径的方法,会因为转子的重量过大、设备安装过高而不能稳定地运转。
发明内容
为解决现有技术的不足,提供一种复合转子超重力旋转床装置,这种旋转床装置结构紧凑、合理,可适用于气相压降小、液泛气速大、气相通量大的场合。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
复合转子超重力旋转床,包括壳体、静盘、气体进出口、液体进出口;液体进口管设于静盘上方的中央,位于壳体内的液体进口管的管壁上设有毛细出液孔;复合转子由壳体下端向上穿入壳体内,复合转子与静盘同轴布置,复合转子包括同心分布的动折流圈,静盘上向下同心分布有静折流圈,动折流圈和静折流圈相互嵌套,动折流圈上开设若干个通孔,静折流圈上不开设通孔;复合转子最内层设有从上到下均布的若干个波纹碟片,波纹碟片上设有通孔,波纹碟片固定在液体进口管外侧;在壳体下方设有液体出口;在壳体的侧壁设有气体进口,在静盘上方的液体进口管外侧设有气体出口。
上述的复合转子超重力旋转床,复合转子最内层为动折流圈,该动折流圈固定在液体进口管外侧,且在该动折流圈的圈壁上固定有从上到下均布的若干个波纹碟片。
本发明的有益效果主要表现在:1、旋转床转子的内侧部分为多层多孔波纹碟片,气体通过转子的压降小、通量大、液泛汽速大;2、在静盘上可以设置中间进料管,实现连续的精馏过程;3、多层转子的串联的时候,可以通过在静盘上可以设置引流管实现多层联通。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1的A-A俯视结构示意图。
图3是串联结构示意图。
图4是本发明用于常压、全回流精馏的***流程图。
图5是理论塔板数与气速u关系图。
图6是设备压降与气速u关系图。
图中标记为:壳体1、复合转子2、动折流圈3、静折流圈4、静盘5、多孔波纹碟片6、液体进口管7、毛细出液孔8、气体出口9、气体进口管10、液体出口管11、转轴12、复合转子内缘13、复合转子外缘14、引液管15、层间进料16-a、静盘进料16-b、冷却水进口管17-a、冷凝水出口管17-b和18-b、蒸汽进口18-a、冷凝器19、电机20、压差计21、再沸器22、转子流量计23、液体的流动24、气体的流动25、挡液板26。
具体实施方式
实施例一
参照附图,复合转子超重力旋转床,包括壳体1、静盘5、气体进出口、液体进出口;液体进口管7设于静盘上方的中央,液体进口管的下端封闭,位于壳体内的液体进口管壁上设有毛细出液孔8;复合转子2由壳体下端向上穿入壳体内,复合转子与静盘同轴布置,复合转子包括同心分布的动折流圈3,静盘上向下同心分布有静折流圈4,动折流圈和静折流圈相互嵌套,动折流圈上开设若干个通孔,静折流圈上不开设通孔;复合转子最内层为动折流圈,该动折流圈固定在液体进口管外侧,且在该动折流圈的圈壁上固定有从上到下均布的4个波纹碟片6,波纹碟片上设有通孔,波纹碟片固定在液体进口管7外侧;在壳体下方设有液体出口11;在壳体的侧壁设有气体进口10,在静盘上方的液体进口管外侧设有气体出口9。
参照附图,本发明工作时,气体通过旋转床密闭壳体上的气体进口10切向进入旋转床内腔,在压差的作用下由外到内径向地依次通过转子上的动折流圈3、静折流圈4、多孔波纹碟片6,与液体逆向接触,流过转子中心,最后经气体出口9流出旋转床;液体通过液体进口7,经出液孔8均匀的喷射到复合转子内缘13,在离心力的作用下,由内而外依次通过多孔波纹碟片、静折流圈、动折流圈与气体逆向接触,进行传质、反应、混合,从复合转子外缘14甩出,最后液体汇合后经液体出口11排出旋转床。
另,本发明也可以组成多层转子串联的结构。气体从气体进口10进入,在压差的作用下,气体由下到上,依次通过各层转子,在转子内气液逆流接触,最后从气体出口9流出。液体从液体进口7进入,在重力所用下,通过引流管15,从上到下依次通过各层转子,最后从液体出口11流出。
在常压和全回流情况下,分别对复合转子和折流式转子,以乙醇-水为物系进行精馏实验,如图4。
将乙醇—水混合物放入到再沸器22中,再沸器通入蒸汽,加热蒸汽由入口管18-a进入再沸器22,把热量传给乙醇—水混合物,加热蒸汽冷凝成冷凝水,冷凝水经出口管18-b流出。乙醇—水混合物汽化,气体由旋转床上的气体进口管10流入到转子内,冷却水由入口管17-a流入,出口管17-b流出,带走热量。气体与液体逆向接触,进行传热传质。气体经过转子内缘13,由气体出口9流出,进入冷凝器19,冷凝成液体,液体回流流过转子流量计23,从液体进口7进入旋转床,进而从转子内缘13进入转子,在转子内液体与气体进行传热传质,液体从转子外缘14甩出,由旋转床液体出口11流回到再沸器。待体系稳定后,分别塔顶、塔底取样,用气相色谱分析其浓度,用作图法求出理论塔板数,如图5;由压差计读出的旋转床气相气体进出口之间的压降△P,如图6。
图5以旋转床内缘的气速u为横坐标,以理论塔板数NT为纵坐标,可以看出新型复合转子与折流式转子理论塔板数接近,由u液泛,折流>u液泛,复合可以看出型复合转子比折流式旋转床液泛气速高,图5中实线为复合转子曲线,虚线为折流式转子曲线。
图6以气速u为横坐标横坐标,压降△P为纵坐标,由图可以看出,新型复合转子比折流式旋转床压降低。图6中,实线为复合转子曲线,虚线为折流式转子曲线。
可见复合转子的实际效果要优于现有技术。
实施例二
本实施例与实施例一不同的是,本实施例中,复合转子最内层的波纹碟片固定通过若干根铁杆固定在转子的中央。即本实施例波纹碟片无须固定在动折流圈也同样可以达到本发明的目的。
Claims (1)
1.复合转子超重力旋转床,包括壳体、静盘、气体进出口、液体进出口;液体进口管设于静盘上方的中央,位于壳体内的液体进口管的管壁上设有毛细出液孔;其特征在于:复合转子由壳体下端向上穿入壳体内,复合转子与静盘同轴布置,复合转子包括同心分布的动折流圈,静盘上向下同心分布有静折流圈,动折流圈和静折流圈相互嵌套,动折流圈上开设若干个通孔,静折流圈上不开设通孔;复合转子最内层为动折流圈,该动折流圈固定在液体进口管外侧,且在该动折流圈的圈壁上固定有从上到下均布的若干个波纹碟片,波纹碟片上设有通孔,波纹碟片固定在液体进口管外侧;在壳体下方设有液体出口;在壳体的侧壁设有气体进口,在静盘上方的液体进口管外侧设有气体出口。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610673887.XA CN106178573B (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 复合转子超重力旋转床 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610673887.XA CN106178573B (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 复合转子超重力旋转床 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106178573A CN106178573A (zh) | 2016-12-07 |
CN106178573B true CN106178573B (zh) | 2018-09-07 |
Family
ID=57521584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610673887.XA Active CN106178573B (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 复合转子超重力旋转床 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106178573B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110152336A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-23 | 大湾环保科技惠州有限公司 | 一种超重力床 |
CN110523178B (zh) * | 2019-09-16 | 2020-12-04 | 固安县朔程燃气有限公司 | 一种基于超重力的烟雾污染净化装置 |
CN114247171A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-03-29 | 朱丹 | 超重力溶媒提纯设备 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE29677T1 (de) * | 1980-09-01 | 1987-10-15 | Ici Plc | Zentrifugalapparat zum gas-fluessigkeit-kontakt. |
CN1174788C (zh) * | 2001-10-30 | 2004-11-10 | 浙江工业大学 | 折流式超重力场旋转床装置 |
CN1327945C (zh) * | 2004-09-02 | 2007-07-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种在超重力场中进行催化反应的方法 |
CN201105172Y (zh) * | 2007-10-23 | 2008-08-27 | 浙江工业大学 | 折流式气液错流型超重力场旋转床装置 |
CN101596400A (zh) * | 2009-07-14 | 2009-12-09 | 薛碧 | 逆顺流水波纹环板填料超重力除尘脱硫机 |
CN101745245B (zh) * | 2010-02-05 | 2012-05-23 | 北京化工大学 | 一种多级逆流式旋转床反应精馏装置及其应用 |
-
2016
- 2016-08-17 CN CN201610673887.XA patent/CN106178573B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106178573A (zh) | 2016-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1325137C (zh) | 多层折流式超重力旋转床装置 | |
CN106178573B (zh) | 复合转子超重力旋转床 | |
CN103604258B (zh) | 一种排液型气液分离器 | |
CN101306258B (zh) | 高效旋转精馏床 | |
CN202376859U (zh) | 一种气液分离器 | |
CN108635897A (zh) | 一种折流式超重力旋转床磁场强化精馏设备 | |
WO2011094984A1 (zh) | 一种多级逆流式旋转床反应精馏装置及其应用 | |
CN102240461A (zh) | 多级吸收式超重力旋转床 | |
CN105413317B (zh) | 应用于精馏塔的液雾除沫器 | |
CN110251981A (zh) | 一种甲醇精馏塔 | |
CN101935079A (zh) | 一种真空闪蒸强化传质脱氧设备和脱氧工艺 | |
CN107126820A (zh) | 多次除沫的丝网除沫器 | |
CN105709509A (zh) | 一种汽水分离装置 | |
CN101254356B (zh) | 同心圈逆流型超重力旋转床装置 | |
CN2287992Y (zh) | 气体轴流型旋转填料床气液传热传质装置 | |
CN103239885B (zh) | 一种具有中间进料的且内置液体收集再分布器的超重力旋转填料床装置 | |
CN102872788B (zh) | 一种超重力多功能反应器 | |
CN110180203A (zh) | 一种具有气体导流功能的同心圈超重力旋转床 | |
CN101254357B (zh) | 同心圈逆流型超重力旋转床装置 | |
CN207478216U (zh) | 一种焚烧尾气处理用气液分离装置 | |
CN110339675A (zh) | 一种脱除异丙醇气体的方法和装置 | |
US3151043A (en) | Vapor-liquid contacting and mass transfer | |
CN108744895A (zh) | 一种旋流管塔 | |
CN204121887U (zh) | 高效除沫器 | |
CN201143389Y (zh) | 同心圈逆流型超重力旋转床装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |