一種超重力分離裝置製造方法

2023-06-09 02:11:56

一種超重力分離裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超重力分離裝置，該裝置分為內部的液體均布器和外部的氣液傳質分離層，包括：內轉軸、外轉軸、轉子、靜態液相分布器、動態液相分布器。所述超重力兩相傳質分離旋轉床的殼體上設有液相進出口、氣相進出口。本實用新型所述的超重力分離裝置具有下列優點：1、動態液相分布器配合靜態液相分布器可實現液體在轉子內周向及軸向的均勻分布，從而提高傳質效率。2、採用內外轉軸結構，實現兩轉軸不同轉速要求的同時簡化了傳動結構。3、實現兩相的高效傳質和分離，可運用於精餾、吸收等過程。
【專利說明】一種超重力分離裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及超重力【技術領域】，具體地說，本發明涉及一種超重力分離裝置。
【背景技術】
[0002]超重力場技術是強化傳遞和多相反應過程的一項突破性技術。實際應用中，實現超重力環境的方法是通過旋轉產生離心力，這種經過特殊設計的旋轉設備稱為超重力機或超重力旋轉床，也因其突破性的優點而被譽為「化學工業的電晶體」。但是目前應用在工業中的超重力旋轉床裝置的液體分布器為靜態或者動態，這兩周都無法實現真正意義上的液體的均勻分布。而現有技術的超重力旋轉床根據其轉子結構可分為兩大類:單層超重力旋轉床和多層超重力旋轉床。單層超重力長旋轉床中國專利有填料式CN1059105A、CN 1062098A、CN1064338A、CN 2229833Y，防堵填料式 CN 201529411U，碟片式CN2581060Y117488C，管式CN 1438067A ;多層超重力旋轉床中國專利有折流式CN 1686591A，同心圈式CN 101234261A，同心圓環多層填料式CN 101869776A，多級霧化式CN 201108754Y，多級吸收式 CN 202173801。
[0003]現有的旋轉床多為固定布液方式，即將液體分布器與機殼或其它固定支撐連接，進液管靜止不動，液體靠泵的壓力通過液體分布器布液管上的噴液孔噴向轉子內緣表面。例如美國專利US 4382900和中國專利CN 1507940A中，通過泵將液體送入管中，由噴液孔噴向環形填料內緣表面。
[0004]中國專利CN 101254355A和CN 1116125A公開了一種轉動分布形式的液體分布器，其轉軸為空心結構並布有出液小孔，液體由進液管進入空心軸，轉軸內的液體隨轉軸一起轉動，在離心力的作用下，由轉軸上的孔送入填料層。這種液體分布器由於轉軸半徑的限制，液體在空心軸內受到的離心力小,液體處理量小。
[0005]中國專利CN 1060415A提出了將液體分布器與轉子或轉子上的部件固定連接的轉動布液型旋轉床裝置，靠旋轉產生的離心力分布液體，提高了液體流量操作範圍，但是液體分布器與液相入口管之間需要動密封結構，分布器結構複雜，製作安裝麻煩。
[0006]中國專利CN 201752587U中，液體分布器為固定於轉子之上的多層圓筒式結構，與液體進口通過固定於殼體上的靜止圓柱形空心進料槽相連通，靠進料槽的內壁和每一層圓筒的內壁上所設出液孔達到液體霧化與初始分布。雖然這種液體分布器避免了液體分布器與進料管之間的動密封結構，易於製造安裝，但是液體流量較大時會造成液體分布器流動阻力較大，液體霧化效果減弱。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是繼承現有技術的超重力旋轉床的優點，拓展超重力旋轉床的功能，提供一種具有靜動結合式液相均布器的超重力兩相傳質分離旋轉床，通過對液相的均勻分布從而提高傳質效率。
[0008]為了實現本實用 新型的目的，本實用新型提供一種超重力兩相傳質分離旋轉床，包括:
[0009]超重力兩相傳質分離旋轉床的殼體；
[0010]外轉軸，所述外轉軸和所述殼體之間設置機械密封；
[0011]轉子，所述轉子設置於所述外轉軸上，並且位於所述超重力兩相接觸傳質段之內，所述轉子和位於所述殼體之間設置機械密封；
[0012]內轉軸，所述內轉軸和所述轉子之間設置機械密封；
[0013]設置在所述殼體上方的液相入口管和氣相出口管，所述液相入口管固定在所述氣相出口管上；
[0014]靜態液相分布器，所述靜態液相分布器設置於所述液相入口管上，所述靜態液相分布器上設置導流結構；
[0015]動態液相分布器，所述動態液相分布器設置於所述內轉軸上，與所述靜態液相分布器組成液相均布器；
[0016]設置在所述殼體上的氣相入口管；
[0017]設置在所述殼體上的液相出口管；
[0018]所述氣相出口管和所述殼體之間設置轉動連接。
[0019]優選地，所述超重力兩相接觸傳質段為圓柱狀。
[0020]優選地，所述轉子的兩夾板之間的距離為6mm?5000mm,內徑為12mm?3000mm,外徑為16_?6000mm。
[0021]優選地，所述的靜態液相分布器圓筒個數為2?100,最大圓筒直徑為4?1000mm。
[0022]優選地，所述靜態液相分布器的導流結構外徑為8mm?1400mm。厚度為0.5mm?20mmo
[0023]優選地，所述導流結構數量與所述靜態液相分布器圓筒數量相等。
[0024]優選地，所述動態液相分布器的形狀為S型、流線型或平板型形狀，具有的導流葉片的數量為2?12，內徑比所述靜態液相分布器的內徑大Imm?3mm，外徑為IOmm?2000mm。
[0025]優選地，所述內轉軸為階梯軸、光軸或空心軸，直徑為4mm?100mm,長度為20mm?2000mm。
[0026]優選地，所述外轉軸為階梯軸或空心軸，內徑比所述內轉軸大I?5mm，外徑為24mm ?160mm。
[0027]優選地，所述導流結構中充滿矽油或其它熱敏性流體介質。
[0028]本實用新型所述的超重力三相傳質分離旋轉床具有下列優點:1、時實現兩相的高效傳質和分離，可應用於精餾、吸收等多種單元操作過程；2、動靜結合的液體分布方法使得液相分布實現均勻化，可使傳質分離效率大大提高；3、內外軸套連滿足了轉速差要求，同時簡化了結構。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型的超重力兩相傳質分離旋轉床的結構示意圖；
[0030]圖2是本實用新型的超重力兩相傳質分離旋轉床的靜態液相分布器的一種結構示意圖；
[0031]圖3是本實用新型的超重力兩相傳質分離旋轉床的靜態液相分布器的一種結構示意圖
[0032]圖4是本實用新型的超重力兩相傳質分離旋轉床的動態液相分布器的一種結構示意圖；
[0033]圖5是本實用新型的超重力兩相傳質分離旋轉床的動態液相分布器的一種結構示意圖；
[0034]圖中:1、殼體；2、轉子；3、超重力兩相接觸傳質段；4、氣相入口管；5、內轉軸；6、外轉軸；7、機械密封；8、動態液相分布器；9、靜態液相分布器；10、氣相出口管；11、液相入口管；12、液相出口管；13、機械密封；14、機械密封；15、導流板。
【具體實施方式】
[0035]以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。
[0036]圖1示意性示出本實用新型的超重力兩相傳質分離旋轉床，包括:超重力兩相傳質分離旋轉床的殼體I ;外轉軸6,所述外轉軸6和所述殼體I之間設置機械密封7 ;轉子2,所述轉子2設置於所述外轉軸6上，並且位於所述超重力兩相接觸傳質段3之內，所述轉子2和位於所述殼體I之間設置機械密封14 ;內轉軸5，所述內轉軸5和所述轉子2之間設置機械密封13 ;設置在所述殼體I上方的液相入口管11和氣相出口管10,所述液相入口管11固定在所述氣相出口管10上；靜態液相分布器9，所述靜態液相分布器9設置於所述液相入口管11上，所述靜態液相分布器9上設置導流結構15 ;動態液相分布器8，所述動態液相分布器8設置於所述內轉軸5上，與所述靜態液相分布器9組成液相均布器；設置在所述殼體I上的氣相入口管4 ;設置在所述殼體I上的液相出口管12 ;所述氣相出口管10和所述殼體I之間設置轉動連接。
[0037]所述超重力兩相接觸傳質段3為圓柱狀。所述轉子2的兩夾板之間的距離為500mm,內徑為100mm,外徑為600mm。所述的靜態液相分布器9圓筒個數為5,最大圓筒直徑為40mm。所述靜態液相分布器9的導流結構15外徑為60mm。厚度為2mm。所述導流結構15數量與所述靜態液相分布器9圓筒數量相等。所述動態液相分布器8的形狀為S型、流線型或平板型形狀，具有的導流葉片的數量為6，內徑比所述靜態液相分布器9的內徑大1臟，外徑為90mm。所述內轉軸5為階梯軸、光軸或空心軸，直徑為40mm，長度為200mm。所述外轉軸6為階梯軸或空心軸，內徑比所述內轉軸5大2mm,外徑為80mm。所述導流結構15中充滿矽油。
[0038]在使用超重力兩相傳質分離旋轉床時，氣體或帶有固體顆粒雜質的氣體從氣相入口管4進入超重力兩相接觸傳質段3，外轉軸6帶動轉子2轉動。液體從液相入口管11進入靜態液相分布器9，經過第一次分布的液體再進入動態液相分布器8實現液體的均勻分布，均勻分布的液體被高速甩入超重力兩相接觸傳質段3與氣體相遇實現兩相接觸傳質分離，傳質後的氣體從氣相出口管排出，傳質後的液體從液相出口處流出。
【權利要求】
1.一種超重力分離裝置，其特徵在於，包括: 超重力兩相傳質分離旋轉床的殼體(1); 外轉軸(6)，所述外轉軸(6)和所述殼體(1)之間設置機械密封(7)； 轉子(2)，所述轉子(2)設置於所述外轉軸(6)上，並且位於所述超重力兩相接觸傳質段(3)之內，所述轉子(2)和位於所述殼體(1)之間設置機械密封(14)； 內轉軸(5)，所述內轉軸(5)和所述轉子(2)之間設置機械密封(13)； 設置在所述殼體(1)上方的液相入口管(11)和氣相出口管(10)，所述液相入口管(11)固定在所述氣相出口管(10)上； 靜態液相分布器(9)，所述靜態液相分布器(9)設置於所述液相入口管(11)上，所述靜態液相分布器(9)上設置導流結構(15)； 動態液相分布器(8)，所述動態液相分布器(8)設置於所述內轉軸(5)上，與所述靜態液相分布器(9)組成液相均布器； 設置在所述殼體(1)上的氣相入口管(4)； 設置在所述殼體(1)上的液相出口管(12)； 所述氣相出口管(10)和所 述殼體(1)之間設置轉動連接。
2.根據權利要求1所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述超重力兩相接觸傳質段(3)為圓柱狀。
3.根據權利要求1所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述轉子(2)的兩夾板之間的距離為6mm~5000mm,內徑為12mm~3000mm,外徑為16mm~6000mm。
4.根據權利要求1所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述的靜態液相分布器(9)圓筒個數為2~100，最大圓筒直徑為4~1000mm。
5.根據權利要求4所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述靜態液相分布器(9)的導流結構(15)外徑為8_~1400mm,厚度為0.5mm~20mm。
6.根據權利要求5所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述導流結構(15)數量與所述靜態液相分布器(9)圓筒數量相等。
7.根據權利要求1所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述動態液相分布器(8)的形狀為S型、流線型或平板型形狀，具有的導流葉片的數量為2~12，內徑比所述靜態液相分布器(9)的內徑大1_~3mm,外徑為10mm~2000mm。
8.根據權利要求1所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述內轉軸(5)為階梯軸、光軸或空心軸，直徑為4mm~100mm,長度為20mm~2000mm。
9.根據權利要求1所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述外轉軸(6)為階梯軸或空心軸，內徑比所述內轉軸(5)大I~5mm,外徑為24mm~160mm。
10.根據權利要求1所述的超重力分離裝置，其特徵在於，所述導流結構(15)中充滿矽油或其它熱敏性流體介質。
【文檔編號】B01J19/18GK203790609SQ201420122032
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】馬慶芬, 劉方平, 盧輝, 何文晉, 廖宇蘭, 陳致水 申請人:海南大學