專利名稱：一種旋轉床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種旋轉床，具體地說，涉及一種利用高速旋轉的床層，在超重力狀態(tài)
下，完成氣液傳質與反應、氣固分離的設備。
背景技術：
超重力場旋轉床傳質與反應設備，是二十世紀八十年代初發(fā)展起來的一種新型化 工單元設備。與傳統(tǒng)技術相比，超重力場旋轉床傳質設備，具有傳質強度高、設備尺寸小、物 料停留時間短、持液量少、不液泛等特點。 通常超重力場旋轉床設備由外殼、轉子(反應床層)和電機等部件構成，轉子多采 用多孔介質，物料在此進行傳質和反應。氣相需用風機輸送，特別是氣液逆流狀態(tài)時由于液 相利用離心場進行分散，氣相盡管密度小、受離心場作用小，但旋轉床層仍然會對氣相產生 較大阻力，所以必須配備風機、液泵才能實現(xiàn)物料輸送。美國專利US4382900公開了一種典 型的逆流旋轉床結構；前蘇聯(lián)專利SU127408公開了一種典型的多層旋轉床結構；中國專利 CN1059105A、 CN1062098A、 CN1428189A、 CN2523482Y、 CN1415396A、 CN2221437Y、 CN2229833Y、 CN2654194A等所公開的旋轉床設備由外殼、轉子和電機等部件構成；CN1608715A公開了一 種脫除氣相中雜質的方法，增加了除霧結構，同時使用兩種不同規(guī)格的填料，以減少固體物 質對填料層的堵塞；CN1686591A、 CN2768867Y公開了一種多層折流式超重力旋轉床裝置， 由多層折流圈構成，折流圈由動折流圈、靜折流圈組成。CN1743064A公開了一種在超重力 場中進行催化反應的方法。CN1611293A公開了一種超重力場旋轉床傳質與反應設備，轉子 分為逆流、順流兩個床層區(qū)域，設置了旋轉除沫器。CN1060415A公開了一種轉動布液式旋 轉床裝置。CN1062098A公開了一種帶有抽吸裝置的超重力場裝置，CN1116125A公開了一種 錯流旋轉床超重力裝置，在轉子軸上設置葉輪，抽吸氣相，旋轉床層呈微負壓工況，不利于 氣相分子在液滴表面的附著溶解。CN2581060Y公開了一種旋轉床超重力多相反應器，采用 了螺旋通道型旋轉床，螺旋線為阿基米德螺旋線，可獲得較長的氣液兩相接觸路徑，但阻力 大、無抽吸能力，特別是氣相多含固體顆粒、因而易堵塞床層。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種可床層不易堵塞的旋轉床，用于處理含有 固體雜質的氣相時，可有效防止旋轉床層堵塞，適用于含固氣體的氣液傳質與反應，不影響 正常操作。 本發(fā)明旋轉床包括旋轉床層、液相分布管、氣相進出口、液相進出口、外殼、復合葉 輪、擋泥環(huán)和集泥箱等構成。氣相進出口分別設置在外殼的兩端，液相分布管為管壁上開設 液體分布孔的圓筒結構，液相分布管同時做為旋轉床層和復合葉輪的轉軸，復合葉輪按裝 置在靠近氣相進口的位置，擋泥環(huán)為環(huán)狀結構，靠近外殼固定在旋轉床層和復合葉輪之間， 集泥箱設置在復合葉輪對應位置的外殼底部，液相進口通過旋轉接頭與液相分布管連接， 液相出口設置在外殼底部。
復合葉輪由輪轂和若干片復合葉片構成，輪轂將復合葉片固定在液相分布管上， 復合葉片由鋼板葉片附著若干層篩網制成，鋼板葉片置于迎風面，篩網貼附于鋼板背風面， 鋼板葉片開設舌型槽縫。復合葉輪隨液相分布管旋轉時產生向裝置內吸氣的效果。復合葉 輪一般設置2 6片。旋轉床層根據需要采用本領域普通的旋轉床層，一般由若干層篩網 疊扎制成。 本發(fā)明旋轉床中，旋轉床層對應的外殼位置設置氣封環(huán)組件，氣封環(huán)組件由殼體
和若干道圓環(huán)構成，氣環(huán)組件殼體固定在外殼內壁上，圓環(huán)固定在殼體上，圓環(huán)的寬度一般
為1 20cm，優(yōu)選2 10cm，根據旋轉床層的長度，可以設置1 6道圓環(huán)。擋泥環(huán)也可以
固定在氣環(huán)組件殼體上，擋泥環(huán)的寬度可以與氣封組件圓環(huán)寬度相同或略寬一些。 本發(fā)明旋轉床中，液相分布管內設置離心葉輪，離心葉輪由若干條葉片和端蓋構
成，離心葉輪用螺釘固定在液相分布管液體入口端。離心葉輪隨液相分布管旋轉時產生向
液相分布管內吸液的效果。 液相分布管具有分布液相、床層旋轉軸、復合葉輪軸和離心葉輪軸四個功能；液相
分布管制成兩段，用螺釘連接成為一體；液相分布管呈中空管狀，安裝旋轉床層的液相分布
管區(qū)域，和安裝復合葉輪的液相分布管區(qū)域，其管壁上均勻開設若干液體分布孔。 外殼由三段構成布氣箱、床層殼體和集氣箱，布氣箱上設置氣體進口，集氣箱上
設置氣體出口。旋轉床層安裝在外殼內的液體分布管上，液體分布管兩端分別用滑動軸承
支撐一端軸承固定在外殼上，一端軸承安裝在支撐組件上。外殼與電機共用一個底盤，旋
轉床軸與電機間用聯(lián)軸器連接。 本發(fā)明的旋轉床可制成多級并聯(lián)結構，以適應不同氣量的運行工況，采用并聯(lián)結 構時，設置氣相出入口集合管，用于氣相的分配與收集。 本發(fā)明根據氣相中含有固體雜質的特點，設置復合葉輪和旋轉床層兩級旋轉區(qū)， 在旋轉床層之前，復合葉輪形成氣相的預處理，在預處理段，復合葉輪引入氣相的同時，液 相分布管噴灑液相，氣相中的微小固體顆粒附著了液滴后，其粘度、重量均有較大的增加， 在離心力的作用下，沿鋼板葉片表面滑動，并被甩至設備外殼，在集泥箱中收集并隨時或定 期排出，在預處理段，氣相中的大部分固體雜質可以分離下來，減少了固體雜質對后續(xù)旋轉 床的影響。 本發(fā)明旋轉床中，復合葉輪還具有吸氣功能，抵消了因旋轉床對氣相造成的壓降 影響。設置的離心葉輪可以實現(xiàn)液相的抽吸，使該設備具有自吸功能。設置的氣封組件使 旋轉床周圍處于液封狀態(tài)，減少了旋轉床的氣相不經過床層的短路現(xiàn)象，保證了處理效果， 適用于含固氣體的氣液傳質與反應。
圖1為本發(fā)明旋轉床一種具體結構的裝配圖。 圖2為氣封環(huán)組件結構示意圖。 圖3為離心葉輪結構示意圖。 圖4為復合葉輪結構示意圖。 圖5為本發(fā)明的設備多級并聯(lián)結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發(fā)明一種具體結構的旋轉床做進一步詳述。如圖1、2、3、4所 示，本發(fā)明的氣液自吸式旋轉床由旋轉床層6、復合葉輪16、離心葉輪7、液相分布管5、旋轉 接頭9、支撐組件8、氣相入口 2、氣相出口 10、液相入口 11、集液箱13、液相出口 12、氣封環(huán) 組件4、擋泥環(huán)3、集泥箱14、排泥口 15、外殼17及電機1等構成。 旋轉床層6由若干層篩網疊扎制成，可以使用本領域現(xiàn)有的旋轉床層。復合葉輪 16由輪轂16-1和若干片復合葉片16-2構成；復合葉片由鋼板葉片附著若干層篩網制成； 鋼板葉片置于迎風面，篩網緊密貼附于鋼板背風面；復合葉片的鋼板葉片開設舌型槽縫； 舌型槽縫沖壓而成；舌型板凸起，凸起高度1 2mm;槽縫開孔率10 % 30 % ，優(yōu)選25 % 。 旋轉床外沿設置氣封環(huán)組件；氣封環(huán)組件4由氣封組件殼體4-l和若干道圓環(huán)4-2構成；圓 環(huán)下部可以開設圓孔通道，以便液體通過。床層殼體上設置擋泥環(huán)，擋泥環(huán)與氣封環(huán)共用一 個殼體。液相分布管具有分布液相、床層旋轉軸、復合葉輪軸和離心葉輪軸四個功能；液相 分布管制成兩段，兩段軸用螺釘連接；液相分布管呈中空管狀；安裝旋轉床層的液相分布 管區(qū)域，其管壁上開設若干小孔，小孔直徑①1 ①3mm，優(yōu)選Ol. 5mm，小孔總面積等于進 料管截面積的2/3左右；安裝吸氣復合葉輪的液相分布管區(qū)域，其管壁上開設若干小孔，小 孔直徑①2 ①5mm，優(yōu)選①3mm，小孔總面積等于進料管截面積的1/3左右；液相分布管設 置離心葉輪；離心葉輪由若干條葉片和端蓋構成；離心葉輪用螺釘固定在液相分布管入口 端。旋轉接頭把液相分布管與進液管連接在一起。外殼由三段構成布氣箱17-1、床層殼 體17-2和集氣箱17-3。氣液自吸式旋轉床可制成多級并聯(lián)結構，設置氣相出入口集合管。 氣液自吸式旋轉床可制成多級并聯(lián)結構，如圖5所示，采用并聯(lián)結構時，設置氣相入口集合 管18、氣相出口集合管19，用于氣相的分配與收集。 工作時，氣液兩相分別實現(xiàn)自吸進入該旋轉床氣相經氣相入口進入旋轉床，液 相分布管上設置復合葉輪，并與液相分布管一起做高速旋轉，給氣相提供壓頭，實現(xiàn)氣相抽 吸。液相通過旋轉接頭進入液相分布管，在與液相分布管一起做高速旋轉的離心葉輪作用 下，給液相提供壓頭，實現(xiàn)液相抽吸。 在預處理段，復合葉輪引入氣相的同時，液相分布管噴灑液相，氣相中的微小固體 顆粒附著了液滴后，其粘度、重量均有較大的增加，在離心力的作用下，沿鋼板葉片表面滑 動，并被甩至設備殼體，完成氣固分離。 在旋轉床層段，液相在高速旋轉床離心力的作用下，在旋轉床內實現(xiàn)碎液、霧化， 并形成徑向流；氣相在旋轉床內形成軸向流，氣液兩相在流動過程中完成錯流接觸，實現(xiàn)傳 質與反應。液滴在旋轉床內做徑向運動過程中，反復經歷"聚集_分散_反應"過程，液滴 表面在此過程中，不斷更新，強化、均化了傳質與反應。 設置擋泥環(huán)，使預處理段分離出來的泥漿無法流入旋轉床層段，只能進入集泥箱， 并從排泥口排出設備外；設置氣封環(huán)組件，使旋轉床與設備殼體間液相流道氣相無法通過， 防止氣相短路；甩在殼體壁上的液相匯集到底部，通過氣封環(huán)底部開設的孔道，流入集液 箱，經液相出口排出設備外。 該設備設置復合葉輪和離心葉輪，實現(xiàn)氣液兩相的自吸。復合葉輪段去除氣相中 的微小固體顆粒，實現(xiàn)氣相的預處理，防止旋轉床層結垢。適用于氣液兩相傳質與反應。特 別是含微小固體顆粒的氣相與液相的傳質與反應。
權利要求
一種旋轉床，包括旋轉床層、液相分布管、氣相進出口、液相進出口和外殼，其特征在于旋轉床還包括復合葉輪、擋泥環(huán)和集泥箱，氣相進出口分別設置在外殼的兩端，液相分布管為管壁上開設液體分布孔的圓筒結構，液相分布管同時做為旋轉床層和復合葉輪的轉軸，復合葉輪按裝置在靠近氣相進口的位置，擋泥環(huán)為環(huán)狀結構，靠近外殼固定在旋轉床層和復合葉輪之間，集泥箱設置在復合葉輪對應位置的外殼底部，液相進口通過旋轉接頭與液相分布管連接，液相出口設置在外殼底部。
2. 按照權利要求1所述的旋轉床，其特征在于所述的復合葉輪由輪轂和若干片復合葉 片構成，輪轂將復合葉片固定在液相分布管上。
3. 按照權利要求2所述的旋轉床，其特征在于所述復合葉輪的復合葉片由鋼板葉片 附著若干層篩網制成，鋼板葉片置于迎風面，篩網貼附于鋼板背風面，鋼板葉片開設舌型槽 縫。
4. 按照權利要求1所述的旋轉床，其特征在于所述的復合葉輪設置2 6片。
5. 按照權利要求1所述的旋轉床，其特征在于在旋轉床層對應的外殼位置設置氣封環(huán) 組件，氣封環(huán)組件由殼體和若干道圓環(huán)構成，氣環(huán)組件殼體固定在外殼內壁上，圓環(huán)固定在 殼體上。
6. 按照權利要求5所述的旋轉床，其特征在于所述的圓環(huán)寬度為1 20cm。
7. 按照權利要求5所述的旋轉床，其特征在于擋泥環(huán)固定在氣環(huán)組件殼體上。
8. 按照權利要求1所述的旋轉床，其特征在于液相分布管內設置離心葉輪，離心葉輪 由若干條葉片和端蓋構成，離心葉輪用螺釘固定在液相分布管液體入口端。
9. 按照權利要求1所述的旋轉床，其特征在于液相分布管呈中空管狀，安裝旋轉床層 的液相分布管區(qū)域，和安裝復合葉輪的液相分布管區(qū)域，其管壁上均勻開設液體分布孔。
10. 按照權利要求1所述的旋轉床，其特征在于旋轉床采用并聯(lián)結構，設置氣相出入口 集合管，用于氣相的分配與收集。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋轉床，包括旋轉床層、液相分布管、氣相進出口、液相進出口、外殼、復合葉輪、擋泥環(huán)和集泥箱，氣相進出口分別設置在外殼的兩端，液相分布管為管壁上開設液體分布孔的圓筒結構，液相分布管同時做為旋轉床層和復合葉輪的轉軸，復合葉輪按裝置在靠近氣相進口的位置，擋泥環(huán)為環(huán)狀結構，靠近外殼固定在旋轉床層和復合葉輪之間，集泥箱設置在復合葉輪對應位置的外殼底部，液相進口通過旋轉接頭與液相分布管連接，液相出口設置在外殼底部。復合葉輪段去除氣相中的微小固體顆粒，實現(xiàn)氣相的預處理，防止旋轉床層結垢；本發(fā)明適用于氣液兩相傳質與反應，特別是含微小固體顆粒的氣相與液相的傳質與反應。
文檔編號B01D3/30GK101721829SQ20081022835
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權日2008年10月28日
發(fā)明者劉杰, 張藝輝, 彭德強, 李建軍, 王麗君, 齊慧敏 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院