[实用新型]用于精馏的超重力旋转填料床装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气液接触传质设备，尤其是指一种具有内置中段板式冷凝器的用于精馏的超重力旋转填料床装置，可广泛的用于化工、制药、轻工等行业的精馏过程。

背景技术

超重力技术是强化传递和多相反应的一项突破性技术。超重力旋转床产生比地球重力大数百倍至数千倍的离心力，液体被撕裂成细小的液滴、液膜和液丝，高速向外流动，产生大量快速更新的表面积，传质单元高度因此降低1-2个数量级。同时，超重力旋转床还具有液体停留时间极短，能处理高粘度物料，抗颠簸倾斜的优点。

超重力机结构现在已经发展成多种形式，有气液逆流（CN91109255.2）、气液错流（CN95107423.7）、气液同时并流逆流（CN95107423.7）、转子带抽吸装置（CN92100093.6）、转子管式（CN03115674.6）、转子折流圈式（CN01134321.4）、转子同心圈式（CN200710157094.3）、转子多层式（CN200510049145.1、CN200810054532.8）、转子磁力驱动（CN01143459.7）等。其中最常见的是气液逆流式。气体从转子外缘向转子内缘流动，其流通截面不断缩小，而液体从转子内缘向转子外缘流动，其流通面积不断扩大，造成了转子不同半径处，气液负荷不均。在转子内缘处气液负荷最大，液体易充满整个转子内缘横截面，而气体在转子内缘横截面上气速最高，导致严重液沫夹带和液泛，从而降低了旋转床的通量和处理能力。

中国专利CN200810054532.8公开一种高效旋转精馏床，该旋转精馏床壳体内设有多层同轴旋转填料转子。气体和液体总体逆流接触，在各旋转填料转子内错流接触，气体流动横截面积不变，气液流动通畅，解决了旋转填料床气液逆流在转子内缘处出现的严重液沫夹带和液泛现象。但是，目前还没有专利解决气液逆流在单层转子内缘处出现的严重液沫夹带和液泛现象。

精馏是一传质、传热过程，气液的密集接触发生传质传热，液体混合物得到分离。实用新型专利《改进的分凝分馏塔系统》CN97111162.6公开了把板翅式冷凝器放置于精馏塔内部的分凝分馏塔系统。在精馏塔精馏段设置中间板式冷凝器，可以减少精馏过程的热量不可逆损失。同时，塔顶的汽体流量小于进料处的汽体流量，因此塔顶处的塔径可以相应缩小，起到节约设备费用的效果。把板式冷凝器放置在用于精馏的超重力旋转填料床中，旋转填料床内缘的汽体流量将减小，故可解决旋转填料床气液逆流在转子内缘处出现的严重液沫夹带和液泛现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于精馏的超重力旋转填料床装置；本装置的特点是在用于精馏的超重力旋转填料床中内置一个板式冷凝器，构成中段回流系统，有效的改善了不同转子半径处的气液两相负荷不均，同时降低了旋转填料床在精馏过程中能量的不可逆损失，达到节能的目的。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括旋转床壳体、电机、转轴、转子、动盘、静盘、导液管、中段板式冷凝器和转子支撑框架；旋转床壳体由静盘分为上腔体和下腔体，旋转床壳体上设有气体进口、气体出口、液体进口和液体出口；转轴位于旋转床壳体中心，与电机和转子相连接；电机由旋转床壳体中心上方的凸台支撑，通过转轴带动转子高速旋转；旋转床壳体内部下方设静止的转子支撑框架以支撑转子重量，转子下方的小滚轮在支撑框架的凹槽中滚动，使转子转动平稳；液体通过静盘上的导液管进入转子中心，再通过导液管壁上开设的多排出液小孔喷射到转子内缘；所述的转子内部设有中段板式冷凝器，该中段板式冷凝器的转动的冷却液进口管和转动的冷却液出口管随转子一起转动，与旋转床壳体固定的静止的冷却液进口管和静止的冷却液出口管静止不动；转动的冷却液进口管和转动的冷却液出口管与静止的冷却液进口管和静止的冷却液出口管在转子中心下方形成套管，并且采用对接管机械密封连接。

作为优选，所述的中段板式冷凝器以焊接的方式或螺栓紧固的方式固定在转子上。

作为优选，所述的中段板式冷凝器由2—10000个换热板箱组成，该换热板箱为长方体，内部空心，所有的换热板箱围绕转子中心环形排列；相邻换热板箱一端设有定距杠以固定其间距，另一端设有冷却液短管作为冷却液在相邻换热板箱流动的通道；相邻换热板箱的间距是转子外直径的1/10000—1倍。

作为优选，所述的中段板式换热器采用碳钢、不锈钢、石墨、铜、铝的材料制作。

作为优选，所述的中段板式冷凝器也可采用板翘式冷凝器、列管式冷凝器和螺旋板式冷凝器。