專利名稱：有氣相參與的超重力場(chǎng)傳質(zhì)與反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化傳質(zhì)與反應(yīng)設(shè)備，特別涉及ー種強(qiáng)化氣-液-固多相傳質(zhì)與反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
超重力旋轉(zhuǎn)床設(shè)備是上世紀(jì)80年代初興起的ー種新型設(shè)備。與常規(guī)技術(shù)比，超重力場(chǎng)設(shè)備具有設(shè)備尺寸小、傳質(zhì)強(qiáng)度大、物料停留時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。超重力旋轉(zhuǎn)床場(chǎng)設(shè)備一般由機(jī)殼、螺旋轉(zhuǎn)子、物料進(jìn)ロ、物料出ロ、轉(zhuǎn)軸和電機(jī)構(gòu)成，但目前所見螺旋轉(zhuǎn)子多填充有多孔介質(zhì)，并且轉(zhuǎn)軸需要多個(gè)密封設(shè)備固定，其弊端在于多孔介質(zhì)容易堵塞，安裝、維護(hù)和檢修困難。傳統(tǒng)的超重力場(chǎng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的另ー弊端是物料在螺旋轉(zhuǎn)子的作用進(jìn)行傳質(zhì)后獲得的能量沒有得到有效利用。中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫中，已有ー些屬于超重力場(chǎng)反應(yīng)方法或反應(yīng)設(shè)備的專利申請(qǐng)件， 例如91109255. 2號(hào)《旋轉(zhuǎn)床超重力場(chǎng)強(qiáng)化傳遞與反應(yīng)裝置》、91229204. 0號(hào)《旋轉(zhuǎn)床超重力場(chǎng)傳遞與反應(yīng)裝置》、99105437. 7號(hào)《渦流式超重力場(chǎng)反應(yīng)裝置及其應(yīng)用》、99200696. I號(hào) 《超重力場(chǎng)傳質(zhì)、反應(yīng)裝置》、99208429. 6號(hào)《氣動(dòng)渦流式超重力場(chǎng)反應(yīng)裝置》、01143459. 7 號(hào)《超重力場(chǎng)中高壓旋轉(zhuǎn)床氣液傳質(zhì)與反應(yīng)設(shè)備》、200310103434. 6號(hào)《ー種超重力場(chǎng)旋轉(zhuǎn)床傳質(zhì)與反應(yīng)設(shè)備》、200410073624. 2號(hào)《一種在超重力場(chǎng)中進(jìn)行催化反應(yīng)的方法》等。但這些技術(shù)方案仍然屬于傳統(tǒng)的傳質(zhì)與反應(yīng)超重力旋轉(zhuǎn)床，其效率并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種有氣相參與的超重力場(chǎng)傳質(zhì)與反應(yīng)裝置，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高其傳質(zhì)與反應(yīng)的效率，減少能耗。本發(fā)明的有氣相參與的超重力場(chǎng)傳質(zhì)與反應(yīng)裝置為ー個(gè)殼體與內(nèi)筒組成的雙室圓筒形設(shè)備，內(nèi)筒之內(nèi)為內(nèi)室，殼體與內(nèi)筒之間為外室；內(nèi)筒為多孔筒體，內(nèi)室頂有圓形頂蓋，頂蓋中心開有液體或液固混合物進(jìn)ロ ；內(nèi)室底有圓形底板，地板中央裝有轉(zhuǎn)子，內(nèi)室壁上安裝有渦流擋板；外室的頂部和底部均有坡形蓋板，頂部坡形蓋板上開有氣體出口，底部坡形板上開有液體或液固混合物出口，中部安裝有環(huán)型多孔布料器；殼壁下部四周和內(nèi)室底板均開有的氣體進(jìn)ロ。上述渦流擋板的形狀為直角梯形狀，直角梯形狀擋板垂直地安裝在內(nèi)壁上，擋板與內(nèi)室軸向平行。上述渦流擋板渦流擋板共8塊，每4塊渦流擋板為ー層，渦流擋板分為兩層對(duì)稱地
垂直安裝在內(nèi)室壁上。上述氣體出口為2個(gè)，對(duì)稱地分布在外室頂部中心的兩側(cè)。上述殼壁四周的氣體進(jìn)ロ為10個(gè)，對(duì)稱、均勻地徑向分布在筒體壁的下部，這樣氣體進(jìn)入裝置可分布均勻。上述液體或液固混合物出口為2個(gè)，對(duì)稱地分布在外室底部中心兩側(cè)。
上述內(nèi)室底板的氣體進(jìn)ロ為2個(gè)，對(duì)稱地分布在底部中心的兩側(cè)。上述轉(zhuǎn)子帶有螺線葉輪并用密封環(huán)固定在底板上，轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸與動(dòng)カ裝置連接。本發(fā)明裝置的原理與反應(yīng)流程是液體或液固混合物從液體或液固混合物進(jìn)ロ進(jìn)入內(nèi)室，液體或液固混合物隨螺旋轉(zhuǎn)子一起做高速螺旋運(yùn)動(dòng)，并與來自氣體進(jìn)ロ的氣體接觸傳質(zhì)、反應(yīng)；在內(nèi)室做高速螺旋運(yùn)動(dòng)的液體或液固混合物受到離心力和內(nèi)壁多孔結(jié)構(gòu)的作用，沿內(nèi)筒體切線方向拋出，在外室與來自氣體進(jìn)ロ的氣體進(jìn)行逆流傳質(zhì)、反應(yīng)；從內(nèi)筒體切線方向拋出的液體或液固混合物與氣體傳質(zhì)過程中，受到環(huán)型布料器的作用，進(jìn)行再分散，最后從液體或液固混合物出ロ排出。本發(fā)明的裝置與常規(guī)超重力旋轉(zhuǎn)床相比具有如下優(yōu)點(diǎn)①液體或液固混合物在帶有螺線葉輪的螺旋轉(zhuǎn)子和渦流擋板作用下作遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過重力加速度的螺旋運(yùn)動(dòng)，與氣體在超重力場(chǎng)中進(jìn)行傳質(zhì)，傳質(zhì)效率、反應(yīng)速率得到極大的提高；②在內(nèi)室做高速螺旋運(yùn)動(dòng)的液體或液固混合物在離心カ和內(nèi)壁多孔結(jié)構(gòu)的作用下沿內(nèi)筒體切線方向拋出，進(jìn)入外室與氣體或液體接觸傳質(zhì)、反應(yīng)，液體或液固混合物獲得的能量得到有效利用，傳質(zhì)與反應(yīng)效率高; ③本發(fā)明螺旋轉(zhuǎn)子帶有螺線葉輪，無需任何填料，不會(huì)存在液體或液固混合物堵塞的現(xiàn)象， 可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間有效平穩(wěn)運(yùn)行螺旋轉(zhuǎn)子只采用ー副動(dòng)密封固定在下底板上，因此制造、安裝、維修非常方便。本發(fā)明裝置具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因本裝置螺旋轉(zhuǎn)子無需任何填料，所以不會(huì)出現(xiàn)堵塞情況。本裝置在內(nèi)筒體上設(shè)有多孔結(jié)構(gòu)，液體或液固混合物在螺旋轉(zhuǎn)子的作用下獲得的能量能夠得到充分利用。本裝置比傳統(tǒng)的傳質(zhì)與反應(yīng)超重力旋轉(zhuǎn)床效率更高、 更加節(jié)能。


圖I為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本裝置的頂蓋俯視圖，圖3為環(huán)型多孔布料器示意圖，圖4為內(nèi)筒壁上小孔分布示意圖，圖5為本裝置的仰視圖。圖中，I-氣體出ロ ；2_液體或液固混合物進(jìn)ロ ；3_內(nèi)筒；4-殼體；5_環(huán)型多孔布料器；6_渦流擋板；7_殼壁氣體進(jìn)ロ ；8_密封環(huán)；9-轉(zhuǎn)子；10_轉(zhuǎn)軸；11-液體或液固混合物出 ロ ；12-內(nèi)室；13-外室，14-氣體進(jìn)ロ。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如附圖I所示的有氣相參與的超重力場(chǎng)傳質(zhì)與反應(yīng)裝置，一個(gè)殼體4與內(nèi)筒3組成的雙室圓筒形設(shè)備，內(nèi)筒3之內(nèi)為內(nèi)室12，殼體4與內(nèi)筒3之間為外室13 ;內(nèi)筒3為定孔徑的多孔筒體，內(nèi)室12頂有圓形頂蓋，頂蓋中心開有液體或液固混合物進(jìn)ロ 2 ;內(nèi)室12底有圓形底板，底板中央裝有轉(zhuǎn)子9，內(nèi)室12壁上垂直安裝有8塊渦流擋板6 ;外室13的頂部和底部均有坡形蓋板，頂部坡形蓋板上開有2個(gè)對(duì)稱地分布在中心兩側(cè)的氣體出口 I,底部坡形板上開有2個(gè)對(duì)稱地分布在中心兩側(cè)的液體或液固混合物出ロ 11，中部安裝有環(huán)型多孔布料器5 ;殼壁下部四周對(duì)稱、均勻地開有10個(gè)徑向分布的殼壁氣體進(jìn)ロ 7，內(nèi)室12底板開有2個(gè)對(duì)稱地分布在中心兩側(cè)的氣體進(jìn)ロ 14。轉(zhuǎn)子9帶有螺線葉輪并用密封環(huán)8固定在底板上，轉(zhuǎn)子9通過轉(zhuǎn)軸10與動(dòng)カ裝置連接。本發(fā)明裝置中，氣體、液體或液固混合物在螺旋轉(zhuǎn)子作用下進(jìn)行了多次的反復(fù)傳質(zhì)、反應(yīng)過程，増加了接觸面積和強(qiáng)化了傳質(zhì)、反應(yīng)過程，提高了傳質(zhì)與反應(yīng)速率。
權(quán)利要求
1.有氣相參與的超重力場(chǎng)強(qiáng)化傳質(zhì)與反應(yīng)裝置，其特征在于該裝置是一個(gè)殼體(4) 與內(nèi)筒(3)組成的雙室圓筒形設(shè)備，內(nèi)筒(3)之內(nèi)為內(nèi)室(12)，殼體(4)與內(nèi)筒(3)之間為外室(13);內(nèi)筒(3)為定孔徑的多孔筒體，內(nèi)室(12)頂有圓形頂蓋，頂蓋中心開有液體或液固混合物進(jìn)口(2);內(nèi)室(12)底有圓形底板，底板中央裝有轉(zhuǎn)子(9)，內(nèi)室(12)壁上安裝有渦流擋板出)；外室(13)的頂部和底部均有坡形蓋板，頂部坡形蓋板上開有氣體出口(I)，底部坡形板上開有液體或液固混合物出口(11)，中部安裝有環(huán)型多孔布料器(5);殼壁下部四周和內(nèi)室(12)底板均開有氣體進(jìn)口(7)和(14)。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述渦流擋板(6)的形狀為直角梯形狀，直角梯形狀擋板垂直地安裝在內(nèi)壁上，擋板與內(nèi)室軸向平行。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述渦流擋板(6)共8塊，每4塊渦流擋板為一層，渦流擋板(6)分兩層對(duì)稱地垂直地安裝在內(nèi)筒(3)壁上。
4.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述氣體出口(I)為2個(gè)，對(duì)稱地分布在外室(13)頂部中心的兩側(cè)。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述殼壁四周的殼壁氣體進(jìn)口(7)為10個(gè)， 對(duì)稱、均勻地徑向分布在殼體(4)的下部。
6.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述液體或液固混合物出口(11)為2個(gè)， 對(duì)稱地分布在外室(13)底部中心的兩側(cè)。
7.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述內(nèi)室(12)底板的氣體進(jìn)口(14)為2 個(gè)，對(duì)稱地分布在底部中心的兩側(cè)。
8.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(9)帶有螺線葉輪并用密封環(huán)(8) 固定在底板上，轉(zhuǎn)子(9)通過轉(zhuǎn)軸(10)與動(dòng)力裝置連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有氣相參與的超重力場(chǎng)傳質(zhì)與反應(yīng)裝置，它是一個(gè)殼體與內(nèi)筒組成的雙室圓筒形設(shè)備，內(nèi)筒之內(nèi)為內(nèi)室，殼體與內(nèi)筒之間為外室；內(nèi)筒為多孔筒體，內(nèi)室頂有圓形頂蓋，頂蓋中心開有液體或液固混合物進(jìn)口；內(nèi)室底有圓形底板，底板中央裝有轉(zhuǎn)子，內(nèi)室壁上安裝有渦流擋板；外室頂部和底部均有坡形蓋板，頂部坡形蓋板上開有氣體出口，底部坡形板上開有液體或液固混合物出口，中部安裝有環(huán)型多孔布料器；殼壁下部四周和內(nèi)室底板均開有氣體進(jìn)口。本裝置尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需任何填料，不會(huì)堵塞；在內(nèi)筒體上設(shè)有多孔結(jié)構(gòu)，液體或液固混合物在螺旋轉(zhuǎn)子的作用下獲得的能量能夠得到充分利用，比傳統(tǒng)的傳質(zhì)與反應(yīng)超重力旋轉(zhuǎn)床效率更高、更節(jié)能。
文檔編號(hào)B01J8/08GK102580659SQ20121007142
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者馮克敏, 劉荊風(fēng), 姚石林, 曾珍花, 楊國(guó)行, 楊毅 申請(qǐng)人:甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司