[发明专利]一种多级错流-逆流旋转填料床用液体分布器及其应用

说明书

本发明公开了一种多级错流‑逆流旋转填料床用液体分布器及其应用，该装置包括环形套管、集液槽、导流管，环形套管包括至少两个，所述环形套管由两个同轴套管组成，环形套管套于转轴外侧，环形套管外侧为填料转子，环形套管的外管壁上均匀开有若干孔；集液槽位于上层环形套管的底部外侧，与旋转床壳体内壁相接，集液槽通过导流管与下层环形套管相通；上层环形套管喷出的液体经旋转的填料转子多次分散与聚并后，经壳体收集旋流入集液槽内，沿导流管流向下层的环形套管喷出。该装置能使液体收集与再均匀分布，使气液间的传质更充分且能强化气相传质过程；使气液之间的反应经过多级处理成为可能，单台设备实现多级反应与吸收，具有更高的效率。

技术领域

本发明涉及一种多级错流-逆流旋转填料床用液体分布器及其应用，具体为一种能使液体在径向和轴向都能均匀分布于各层填料内缘，使气液间的传质更充分且强化气相传质过程的多级错流-逆流旋转填料床用液体分布器。

背景技术

超重力技术是20世纪80年代发展起来的一种强化多相传递和反应过程的技术，其主要靠旋转填料床来实现。该技术广泛应用于石油、化工、制药、火炸药等行业，主要是精馏、吸收等化工单元操作和纳米材料的制备。

旋转填料床的基本结构包括液体分布器、填料和外壳三部分，其工作原理是：液体由液体进口进入，通过液体分布器将液体均匀喷洒在填料内缘，在旋转产生的离心力作用下，液体沿径向穿过填料，与气体逆流，并流或错流接触进行传质与反应后，由外壳汇集后由液体出口排出。

在旋转填料床中，气体是连续相，液体是分散相，因此液体能否在填料中分布均匀将直接影响旋转填料床的传质效果。在旋转填料床中采用的填料通常是波纹丝网，网状金属，金属泡沫，拉西环等填料，它为气液接触提供了场所，但不能解决液体均匀分布的问题，且对于有的反应来说气液接触不够充分，接触时间短以致气液传质效果不高，净化度差，导致需要多台设备实现高精度净化。多级旋转填料床应运而生，其中，液体分布器是核心部分，结构的好坏直接影响液体分布的均匀性、液体用量和传质效果。

在旋转填料床中，液体分布器一般是设备内腔中心进液管上的管状结构，有静止的也有旋转的。静止分布器有以下优点：喷出的液体与填料发生较大的相对运动和初始碰撞及再分散，在填料内缘不同轴向高度处，周向能得到均匀分布。

发明内容

本发明旨在提供一种多级错流-逆流旋转填料床用液体分布器及其应用，能使液体多次收集与均匀分布，使气液间的传质更充分且能强化气相传质过程；使气液之间的反应经过多级接触反应与吸收后，气体具有更高的脱除率和净化度，液体具有更高的浓度，节能效果显著，更加符合高效净化、高精度脱除有害物的环保新要求。

本发明提供了一种多级错流-逆流旋转填料床液体分布器，包括环形套管、集液槽、导流管，环形套管包括至少两个，所述环形套管由两个同轴套管组成，环形套管套于转轴外侧，环形套管外侧为填料转子，环形套管的外管壁上均匀开有若干孔或格栅；集液槽位于上层环形套管的底部外侧，与旋转床壳体内壁相接，集液槽通过导流管与下层环形套管相通；上层环形套管喷出的液体进入集液槽内，沿导流管流向下层的环形套管喷出。

所述的环形套管均置于转轴与填料之间，环形套管穿过填料定子并与填料定子以焊接方式固定，防止气体短路，环形套管的外管壁上（靠近转子部分）均匀开有若干孔，液体沿该孔喷出穿过填料进入集液槽内。

所述孔为圆形孔或格栅。孔的数目由液体流量和流速确定，液体流速控制在0.5-6m/s。

所述的集液槽为圆环形，其截面是由环形薄板、内圆筒、旋转床壳体内壁组成的U形槽，集液槽位于旋转床壳体内侧，环形薄板垂直于壳体内壁并焊接在壳体内壁上，供收集液体；所述的内圆筒是与壳体同心的圆筒，内圆筒底部与环形薄板焊接为一体。