專利名稱：無(wú)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)化液-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(kù)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，是提供一種無(wú)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)明的無(wú)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)筒為定孔徑的多孔筒體，內(nèi)室頂有圓形頂蓋，頂蓋開有液體或液固混合物頂部進(jìn)ロ ；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；外室的頂部和底部均有坡形板，頂部坡形板上開有ー圈液體進(jìn)ロ，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)型多孔分布器。上述渦流擋板形狀為直角梯形狀，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。上述直角梯形狀渦流擋板共8塊，每4塊擋板為ー層，渦流擋板(6)分兩層相對(duì)地安裝在內(nèi)筒壁上。上述圓形頂蓋的液體或液固混合物進(jìn)ロ為2個(gè)，對(duì)稱地分布在頂部中心的兩側(cè)。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)。上述頂部坡形蓋板上的ー圈液體或液固混合物進(jìn)ロ為10個(gè)，對(duì)稱地分布在頂部坡形蓋板的各個(gè)方向。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(guò)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圓形頂蓋的液體或液固混合物頂部進(jìn)ロ進(jìn)入內(nèi)室，隨螺旋轉(zhuǎn)子一起做高速螺旋運(yùn)動(dòng)，充分接觸傳質(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(lái)自坡形頂蓋的液體或液固混合物進(jìn)ロ的液體或液固混合物進(jìn)行并流傳質(zhì)、反應(yīng)；從內(nèi)筒體切線方向拋出的液體或液固混合物在外室與液體傳質(zhì)過(guò)程中，受到環(huán)型多孔分布器作用，進(jìn)行再分散，最后從液體或液固混合物出口排出。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(guò)重力加速度的螺旋運(yùn)動(dòng)，在超重力場(chǎng)中進(jìn)行傳質(zhì)，傳質(zhì)效率、反應(yīng)速率得到極大的提聞;②在內(nèi)室做聞速螺旋運(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)入外室與液體或液固混合物接觸傳質(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(wú)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(wú)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 f 倉(cāng)^:。


圖I為發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本裝置頂蓋的俯視圖；圖3為環(huán)型多孔分布器示意圖；圖4為內(nèi)筒壁上多孔結(jié)構(gòu)分布示意圖；圖5為本發(fā)明裝置的下底示意圖。圖中，I-坡形板；2_液體或液固混合物頂部進(jìn)ロ ；3_內(nèi)筒；4_売體；5_環(huán)型多孔分布器；6_渦流擋板；7_液體或液固混合物進(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口 ；12-內(nèi)室；13-外室。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如附圖I所示的無(wú)氣相參與的超重力場(chǎng)傳質(zhì)與反應(yīng)裝置，它是ー個(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，頂蓋中心開有兩個(gè)液體或液固混合物頂部進(jìn)ロ 2，液體或液固混合物頂部進(jìn)ロ 2對(duì)稱地分布在外室頂部中心兩側(cè)；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I，頂部坡形板I上開有10個(gè)對(duì)稱地分布在頂部坡形蓋板各個(gè)方向的液體或液固混合物進(jìn)ロ 7，底部坡形板I上開有2個(gè)對(duì)稱地分布在外室底部中心兩側(cè)的液體或液固混合物出ロ 11，中部安裝有環(huán)型多孔分布器5。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(guò)轉(zhuǎn)軸10與動(dòng)カ裝置連接。
本發(fā)明裝置中，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(guò)程，増加了接觸面積和強(qiáng)化了傳質(zhì)、反應(yīng)過(guò)程，提高了傳質(zhì)與反應(yīng)速率。
權(quán)利要求
1.無(wú)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⑶組成的雙室圓筒形設(shè)備，內(nèi)筒⑶之內(nèi)為內(nèi)室(12)，殼體⑷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，頂蓋開有液體或液固混合物頂部進(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)壁上垂直安裝有渦流擋板￠);外室(13)的頂部和底部均有坡形蓋板(I)，頂部坡形板(I)上開有一圈液體或液固混合物進(jìn)口(7)，底部坡形板(I)上開有液體或液固混合物出口(11)，中部安裝有環(huán)型多孔分布器(5)。
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)分兩層相對(duì)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，其特征在于所述圓形頂蓋的液體或液固混合物頂部進(jìn)口(2)為2個(gè)，對(duì)稱地分布在頂部中心的兩側(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)底坡形板(I)的兩側(cè)。
6.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于頂部坡形蓋板(I)上的一圈液體或液固混合物進(jìn)口(7)為10個(gè)，對(duì)稱地分布在頂部坡形蓋板(I)的各個(gè)方向。
7.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(guò)轉(zhuǎn)軸(10)與動(dòng)力裝置連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)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)筒為定孔徑的多孔筒體，內(nèi)室頂有圓形頂蓋，頂蓋中心開有液體或液固混合物頂部進(jìn)口；內(nèi)室底有圓形底板，底板中央裝有轉(zhuǎn)子，內(nèi)室壁上垂直安裝有渦流擋板；外室的頂部和底部均有坡形蓋板，頂部坡形板上開有一圈液體或液固混合物進(jìn)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)型多孔分布器。本裝置尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需任何填料，不會(huì)堵塞；內(nèi)筒體有多孔結(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)B01J19/18GK102580657SQ20121007142
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