專利名稱：：一種超重力旋轉(zhuǎn)床裝置及在二氧化碳捕集純化工藝的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種氣體分離凈化裝置及應(yīng)用，具體涉及一種超重力旋轉(zhuǎn)床裝置及在分離、解吸工藝的應(yīng)用，特別適用于流程工業(yè)尾氣或油田伴生氣中的二氧化碳的捕集純化過程。
背景技術(shù)：
：超重力旋轉(zhuǎn)床是利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力模擬超重力環(huán)境，來強化傳遞和反應(yīng)過程，可以大幅度地提高傳遞與反應(yīng)過程的效率，關(guān)于超重力裝置在早期的專禾lJ(申請?zhí)?1109255.2，91111028.3，ZL95215430.7等)中已經(jīng)公開。目前該技術(shù)從最初應(yīng)用于分離、解吸的物理過程己經(jīng)擴展應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)、超微顆粒制備等諸多領(lǐng)域(詳見中國專利92102061，93104828.1、95105344.2、2004100378859等)。旋轉(zhuǎn)床裝置主要包括密閉的殼體，內(nèi)有一個旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上有環(huán)形填料層，不同的流體從殼體相應(yīng)的入口流入旋轉(zhuǎn)床，在旋轉(zhuǎn)的填料層中的離心力場下(即超重力環(huán)境)進行傳質(zhì)過程，傳質(zhì)速率比傳統(tǒng)的塔器中提高13個數(shù)量級，大大提高傳質(zhì)效率。對旋轉(zhuǎn)床強化傳質(zhì)過程原理的一般認(rèn)識是流體在離心力場環(huán)境下被撕裂成細小的液滴、液絲或液膜，產(chǎn)生大量的快速更新的表面積，大大強化傳質(zhì)和混合過程。然而隨著對旋轉(zhuǎn)床技術(shù)研究的深入，發(fā)現(xiàn)在緊靠轉(zhuǎn)子內(nèi)緣的一個較小的區(qū)域內(nèi)(該區(qū)域填料體積約為總體積的10%)，由于液體噴入的方向和填料旋轉(zhuǎn)方向不同，在該區(qū)域內(nèi)因液體與填料產(chǎn)生強烈地碰撞而變形、破碎，產(chǎn)生大量的新表面，其傳質(zhì)和混合效果最高，該區(qū)域稱為端效應(yīng)區(qū)。與之相比，占填料總體積約為90%的主體區(qū)的填料對傳質(zhì)和混合的貢獻只有端效應(yīng)區(qū)的1/5~1/3。如何更充分地利用端效應(yīng)進一步強化現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)床的傳質(zhì)效率，對旋轉(zhuǎn)床技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用都有重要的意義。如在一些分離體系中，需要分離的組分含量低，而因分離困難需要更強的傳質(zhì)分離效率，典型的是混合氣體中二氧化碳捕集純化過程。二氧化碳是引起溫室效應(yīng)最主要的溫室氣體。統(tǒng)計表明，流程工業(yè)中因燃燒化石燃料從尾氣中排放到大氣的二氧化碳占二氧化碳總排放量的四分之三左右。另外，石油開采過程中的伴生氣也是產(chǎn)生二氧化碳的重要來源。二氧化碳捕集純化方法包括化學(xué)吸收法、變壓吸附法、膜分離法和低溫分餾法等。其中化學(xué)吸收法是回收尾氣中二氧化碳成本最低的方法，一般包括二氧化碳吸收、二氧化碳解吸等過程。傳統(tǒng)吸收法所采用的是以吸收塔為核心設(shè)備的傳統(tǒng)工藝方法，存在氣液比低、液體用量大、操作彈性低、設(shè)備龐大、開停車難等問題。特別是在現(xiàn)有流程工業(yè)技術(shù)中，如果采用塔式設(shè)備為核心的二氧化碳捕集純化工藝會因占地面積大以及空間占用多而難以實施。而對于油田伴生氣中二氧化碳的捕集純化來說，由于油田中采油井的數(shù)量多、分布范圍廣，如果采用傳統(tǒng)塔式設(shè)備的二氧化碳捕集純化工藝，塔式設(shè)備需要安裝在堅實的基礎(chǔ)上來承受風(fēng)載等載荷，一旦建造安裝完成后就不能移動，操作彈性小，難以滿足油田的工業(yè)現(xiàn)場要求。旋轉(zhuǎn)填充床技術(shù)為解決流程工業(yè)及油田伴生氣二氧化碳捕集回收提供了高效的途徑，但是采用一般結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)填充床，由于二氧化碳含量較低，傳質(zhì)與反應(yīng)推動力小，需要的填料層厚度很大，或需要多臺旋轉(zhuǎn)床串聯(lián)，增加設(shè)備的體積及投資運行成本。所以目前在二氧化碳排放最多的流程工業(yè)及油田采油領(lǐng)域，對排放的二氧化碳的捕集和利用率還很低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明基于旋轉(zhuǎn)床傳質(zhì)過程端效應(yīng)原理，通過設(shè)置強化端效應(yīng)的結(jié)構(gòu)，強化旋轉(zhuǎn)床的傳質(zhì)過程，從而提供一種傳質(zhì)效率更高，流體分布合理的旋轉(zhuǎn)床裝置；并且提供一種以該裝置為核心的二氧化碳捕集純化工藝，該工藝不僅可以解決流程工業(yè)尾氣及伴生氣中二氧化碳捕集純化現(xiàn)場回收問題，而且二氧化碳捕集純化效率高、投資成本低、操作彈性大、運行穩(wěn)定、占地面積小。本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)床裝置包括在密閉的殼體中裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上有填充層，殼體上開有液體進、出口，氣體進、出口，液體進口設(shè)有延伸到轉(zhuǎn)子中心空腔中的液體分布器，其中轉(zhuǎn)子上的填充層是由填料層與葉片層沿徑向呈同心環(huán)形式間隔排列組成，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的填料層對流體進行分割、破碎、撕裂、使流體產(chǎn)生大量新的表面積，轉(zhuǎn)子中的葉片層可以調(diào)控流體流動方向，使流體進入下一層填料時形成端效應(yīng)區(qū)。上述的裝置中，葉片層的葉片可以是直葉片、后彎葉片及前彎葉片?？梢愿鶕?jù)調(diào)控流體流動方向的需要采用不同的葉片形式。上述的裝置中，填料層的填料采用通常的絲網(wǎng)型填料或整體結(jié)構(gòu)型填料，優(yōu)選絲網(wǎng)填料。上述的裝置中，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是在轉(zhuǎn)子外側(cè)的殼體空腔內(nèi)安裝有環(huán)形擋板，該環(huán)形擋板可以改善氣體分布同時也充分利用被轉(zhuǎn)子甩出來的液滴的動能，形成了一個強化傳質(zhì)與混合的區(qū)域。擋板結(jié)構(gòu)為開孔型擋板、逆流柵板型擋板、并流柵板型擋板或絲網(wǎng)型擋板。上述的裝置中，殼體優(yōu)選結(jié)構(gòu)是通過支腿安裝于帶有吊耳的底座上，形成整體結(jié)構(gòu)，便于吊裝和移動。本發(fā)明提供一種二氧化碳捕集純化工藝，該工藝主要包括二氧化碳吸收、二氧化碳解吸、氣液分離工序，其中吸收、解吸工序是在本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)床裝置中完成。在吸收工序中，將含有二氧化碳的混合氣(工業(yè)尾氣或伴生氣)送入吸收旋轉(zhuǎn)床氣體進口，來自吸收液配制罐的貧液(吸收液)泵入吸收旋轉(zhuǎn)床液體進口，通過液體分布器將吸收液從轉(zhuǎn)子中心噴向轉(zhuǎn)子填充層，依次通過間隔布置在轉(zhuǎn)子上的填料層、葉片層與氣體逆流接觸，進行化學(xué)反應(yīng)或物理吸附，將二氧化碳氣體轉(zhuǎn)移到液相中，吸收過程中控制進入旋轉(zhuǎn)床的氣液的體積流量比為50200:1，完成吸收過程的貧液成為富液由吸收旋轉(zhuǎn)床液體出口流入富液罐，由富液泵送到解吸工序作為二氧化碳解吸過程的原料，處理后的混合氣由吸收旋轉(zhuǎn)床氣體出口外排；在解吸工序中，將來自吸收工序的富液由富液泵送入解吸旋轉(zhuǎn)床液體進口，在解吸旋轉(zhuǎn)床層內(nèi)依次經(jīng)過間隔布置在轉(zhuǎn)子上的填料層、葉片層，與來自氣體進口的低壓水蒸汽逆流接觸，完成解吸過程，解吸過程中控制氣液的體積流量比為50200:1，將富液中的二氧化碳解吸為氣體并由解吸旋轉(zhuǎn)床的氣體出口流出，富液成為貧液并由解吸旋轉(zhuǎn)床液體出口流入吸收液配制罐，用貧液泵送到吸收工序作為吸收液，解吸得到的含有水蒸汽的二氧化碳，經(jīng)冷凝器后送入氣液分離器，二氧化碳氣體由氣液分離器采出，冷凝液由氣液分離器流體出口流到吸收液配制罐，在系統(tǒng)中循環(huán)使用。上述工藝方法中，吸收或解吸過程中貧液或富液在填充層中經(jīng)過填料層強化傳質(zhì)，對流體進行分割、破碎、撕裂、使流體產(chǎn)生大量新的表面積，葉片層調(diào)控流體流動方向，使流體進入下一層填料時形成端效應(yīng)區(qū)。從而在整個轉(zhuǎn)子中形成多個強化傳質(zhì)與混合的端效應(yīng)區(qū)，填料層及葉片層的層數(shù)可根據(jù)二氧化碳的進口濃度和處理要求確定。上述吸收過程的壓力為常壓，溫度在6085'C，解吸過程溫度在75140°C。本發(fā)明工藝中吸收液與含有二氧化碳的混合氣體在經(jīng)過旋轉(zhuǎn)床后，二氧化碳的吸收率大于80%。吸收了二氧化碳后的吸收液成為富液，進入富液罐，作為二氧化碳解吸過程的原料。解吸后得到的二氧化碳氣體純度大于99%，滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。本發(fā)明工藝中所用的吸收液是工業(yè)上常用的添加活化劑的熱鉀堿溶液或醇胺類水溶液。當(dāng)采用添加活化劑的熱鉀堿溶液為吸收液時，所用的活化劑包括但不局限于二乙醇胺、ACT-1等。其中，熱鉀堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為2040%,優(yōu)選2535%，尤其優(yōu)選2732%，活化劑的質(zhì)量百分比濃度為15%，優(yōu)選1.54%，尤其優(yōu)選23.5%。當(dāng)采用醇胺類水溶液為吸收液時，醇胺的摩爾濃度0.2mol/L15mol/L，優(yōu)選lmol/L10mol/L，最優(yōu)1.5mol/L5mol/L。本發(fā)明工藝中，旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1003000轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選為3002000轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選為4501500轉(zhuǎn)/分鐘。發(fā)明效果本發(fā)明超重力旋轉(zhuǎn)床裝置的轉(zhuǎn)子中，通過設(shè)置葉片層改變流體的流動方向，使流體流動方向與相鄰的下一層填料的旋轉(zhuǎn)方向不同，進而形成端效應(yīng)區(qū)。通過在徑向上間隔設(shè)置填料層和葉片層，在轉(zhuǎn)子中形成多個強化傳質(zhì)和混合的端效應(yīng)區(qū)。大大強化旋轉(zhuǎn)床的氣液傳質(zhì)過程，提高傳質(zhì)效率，減小設(shè)備體積，且本裝置操作彈性大、運行穩(wěn)定、便于移動。以本發(fā)明旋轉(zhuǎn)床用于流程工業(yè)尾氣及油田伴生氣二氧化碳的捕集純化工藝，吸收或解吸過程中液體在填充層中經(jīng)過填料層強化傳質(zhì)與混合以及葉片層的調(diào)控流體流動方向，形成多個強化傳質(zhì)與混合的端效應(yīng)區(qū)，大大提高二氧化碳的捕集純化效率，與傳統(tǒng)的塔設(shè)備為核心設(shè)備的二氧化碳捕集純化工藝相比，在達到相同吸收、解吸效果的情況下，設(shè)備投資可節(jié)約30%，占地面積可減小50%，運行操作費用可降低10%。并且該工藝自身形成貧、富液及冷凝水的循環(huán)利用，充分發(fā)揮出工藝系統(tǒng)效能，回收的二氧化碳可被直接利用在油田三次采油用二氧化碳驅(qū)油過程中，具有工業(yè)使用的實際價值。圖l本發(fā)明旋轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)示意圖2是直葉片型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖3是后彎葉片型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是前彎葉片型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是開孔型擋板結(jié)構(gòu)示意圖；圖6逆流柵板型擋板結(jié)構(gòu)示意圖；圖7并流柵板型擋板結(jié)構(gòu)示意圖；圖8絲網(wǎng)型擋板結(jié)構(gòu)示意圖；圖9本發(fā)明二氧化碳捕集純化工藝流程圖；具體實施例方式本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)床裝置是對現(xiàn)有的超重力旋轉(zhuǎn)床裝置(如申請?zhí)?1109255.2、91111028.3、200520100685.3、01268009.5、02114174.6、200510032296.6等專利中公開的超重力旋轉(zhuǎn)裝置)進行的改進。如圖1所示，在密閉的殼體9中有一個由軸5帶動的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子壓蓋17、螺栓19、轉(zhuǎn)鼓20、填料層21和葉片層18組成，轉(zhuǎn)子填料層與葉片層沿徑向呈同心環(huán)形式間隔排列，軸5與外殼9之間設(shè)有機械密封8來使殼體內(nèi)外分隔開，軸5安裝于軸承箱6上，軸的下端有從動皮帶輪4，通過皮帶26、主動皮帶輪25和電機24的軸相連接，構(gòu)成傳動系統(tǒng)。在殼體上部有上蓋14，其上有液體進口13，液體進口的另一端設(shè)有延伸到轉(zhuǎn)子中心空腔中的液體分布器16，液體物料由液體分布器噴到轉(zhuǎn)子內(nèi)層，在離心力的作用下向外流動，依次通過轉(zhuǎn)子中同心環(huán)狀填料21以及葉片層18。上述的葉片層采用的葉片結(jié)構(gòu)可以是如圖2-4所示的直葉片型、后彎葉片型及前彎葉片型。在同一轉(zhuǎn)子上可以用不同葉片結(jié)構(gòu)的葉片層排列組合。轉(zhuǎn)子中的填料提供高比表面積，轉(zhuǎn)子中的葉片可以調(diào)控液體流動方向，以便在液體進入下一層填料時形成端效應(yīng)區(qū)。這樣液體在由內(nèi)向外的流動過程中形成多個端效應(yīng)區(qū)，將液體分散為大量微小的液滴，暴露出大量且快速更新的表面積，有利于氣液反應(yīng)與傳質(zhì)過程。在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)子外周安裝有固定于縮口法蘭12的擋板10，擋板10可以改善氣體分布，同時被轉(zhuǎn)子的甩出的液滴以較高的速度撞擊到擋板，利用被轉(zhuǎn)子甩出來的液滴的動能來強化傳質(zhì)過程，其中，擋板具有不同的結(jié)構(gòu)型式，包括如圖5-8所示的開孔型擋板、逆流柵板型擋板、并流柵板型擋板或絲網(wǎng)型擋板。擋板下部設(shè)有液體回流口23，使液體最終可以匯集到殼體下部并由液體出口7流出，氣體由設(shè)置于殼體上的氣體進口22進入，由于在上蓋14與轉(zhuǎn)子壓蓋17之間設(shè)有氣體密封ll，氣體只能由外向內(nèi)依次通過擋板10和轉(zhuǎn)子填料層，與液體進行逆流接觸，并從氣體出口15流出。殼體9通過支腿2安裝于帶有吊耳3的底座1上，形成整體結(jié)構(gòu)，便于吊裝和移動。本發(fā)明的二氧化碳捕集純化工藝流程如圖9所示，包括吸收、解吸、冷凝純化等工序。在吸收工序中，將含有二氧化碳的混合氣(流程工業(yè)尾氣或油田伴生氣)通入具有一定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的吸收旋轉(zhuǎn)床27，并使其從轉(zhuǎn)子的外緣進入轉(zhuǎn)子，來自貧液罐(吸收液配置罐)34的吸收液經(jīng)貧-富液熱交換器31和冷卻器30，由旋轉(zhuǎn)床的液體進口通入吸收旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子中心，吸收液在離心力的作用下由轉(zhuǎn)子內(nèi)緣依次經(jīng)過填料層、葉片層、填料層......流向轉(zhuǎn)子外緣，與氣體在旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子填充層內(nèi)逆流接觸完成二氧化碳的吸收過程，氣液的體積流量比為50200:1，優(yōu)選50150:1，尤其優(yōu)選80100:1。吸收液與含有二氧化碳的混合氣體在經(jīng)過旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子充分接觸后，吸收了二氧化碳后的吸收液成為富液，進入富液罐28，泵入貧-富液熱交換器31，作為二氧化碳解吸過程的原料，送入解吸工序。在解吸工序中，將二氧化碳吸收工序所產(chǎn)生的富液由液體進口通入解吸旋轉(zhuǎn)床29，富液在離心力的作用下由轉(zhuǎn)子內(nèi)緣流向轉(zhuǎn)子外緣，與來自旋轉(zhuǎn)床氣體進口的低壓蒸汽在旋轉(zhuǎn)床內(nèi)逆流接觸并進行反應(yīng)，完成二氧化碳解吸過程。氣液的體積流量比為50200:1，優(yōu)選100180:1，尤其優(yōu)選120160:1，解吸時系統(tǒng)的溫度在75140°C。解吸得到的二氧化碳和低壓蒸汽的混合氣體經(jīng)冷凝器32冷凝并經(jīng)氣液分離過程進行分離純化。具體來說是將由旋轉(zhuǎn)床氣體出口得到的二氧化碳和低壓蒸汽的混合氣體送入冷凝器32，低壓蒸汽冷凝為液體，經(jīng)氣液分離器33實現(xiàn)二氧化碳氣體與液體的分離，分離后的液體水回到貧液罐34，在系統(tǒng)中循環(huán)應(yīng)用，得到的二氧化碳氣體純度大于99%，滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進一步說明。但是本發(fā)朋不限于所列出的實施例。實施例l:采用本發(fā)明的裝置和工藝，原料氣為流程工業(yè)尾氣，原料氣中二氧化碳體積含量^為13.2%。吸收液為質(zhì)量濃度^,為32%的碳酸鉀溶液，質(zhì)量濃度>^為2.5%的二乙醇胺作為活化劑。吸收工序系統(tǒng)溫度r。為70°C，解吸工序系統(tǒng)溫度7;為115°C。吸收旋轉(zhuǎn)床和解吸旋轉(zhuǎn)床的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為直葉片型轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子填充層為4層填料層和3層直葉片自內(nèi)向外沿徑向間隔排列。在吸收工序中，將流程工業(yè)尾氣通入轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速500r/min的吸收旋轉(zhuǎn)床，經(jīng)設(shè)置在殼體內(nèi)的開孔型擋板分布后，由轉(zhuǎn)子的外緣進入轉(zhuǎn)子填充層。吸收液由旋轉(zhuǎn)床的液體進口通入吸收旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子中心，經(jīng)液體分布器均勻分布在轉(zhuǎn)子內(nèi)緣，吸收液在離心力的作用下由轉(zhuǎn)子內(nèi)緣依次經(jīng)過填料層、葉片層、填料層......流向轉(zhuǎn)子外緣，與氣體在旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子填充層內(nèi)逆流接觸，并且由轉(zhuǎn)子外緣尼出的液滴碰撞在開孔型擋板上，與氣體進行進一步接觸，完成二氧化碳的吸收過程，氣液的體積流量比/7。為100。吸收液與含有二氧化碳的混合氣體在經(jīng)過吸收旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子充分接觸后，吸收了二氧化碳后的吸收液成為富液，進入富液罐，作為二氧化碳解吸過程的原料，進入解吸工序。在解吸工序中，將二氧化碳吸收工序所產(chǎn)生的富液由液體進口通入轉(zhuǎn)速500r/min解吸旋轉(zhuǎn)床。富液由旋轉(zhuǎn)床的液體進口通入解吸旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子中心，經(jīng)液體分布器均勻分布在轉(zhuǎn)子內(nèi)緣，吸收液在離心力的作用下由轉(zhuǎn)子內(nèi)緣依次經(jīng)過填料層、葉片層、填料層......流向轉(zhuǎn)子外緣，并且由轉(zhuǎn)子外緣甩出的液滴碰撞在開孔型擋板上，自氣體進口進入的低壓蒸汽經(jīng)擋板分布并與富液進行接觸，然后自轉(zhuǎn)子外緣進入旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子填充層內(nèi)與富液進行逆流接觸完成富液中二氧化碳的解吸過程，氣液的體積流量比/^為120。采用紅外線氣體分析儀在線分析吸收工序的旋轉(zhuǎn)床出口及解吸工序氣液分離器氣體出口的氣體中二氧化碳的體積含量為1.68%和99.3%。實施例2-22:工藝流程及步驟同實施例1，各實施例的工藝條件和操作條件以及相應(yīng)的實驗結(jié)果詳見表1。表i各實施例的工藝條件及實驗結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表中參數(shù)吸收系統(tǒng)溫度7;，解吸系統(tǒng)溫度z;，吸收劑質(zhì)量或摩爾濃度^或c,，活化劑質(zhì)量濃度w，原料氣體中二氧化碳體積含量K，吸收后二氧化碳體積含量K，解吸后二氧化碳體積含量^，吸收過程氣液比7。，解吸過程氣液比W。權(quán)利要求1、一種超重力旋轉(zhuǎn)床裝置，在密閉的殼體中裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上有填充層，殼體上開有液體進、出口，氣體進、出口，液體進口設(shè)有延伸到轉(zhuǎn)子中心空腔中的液體分布器，其特征在于，轉(zhuǎn)子上的填充層是由填料層與葉片層沿徑向呈同心環(huán)形式間隔排列組成。2、根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)床裝置，其特征在于，所述的葉片層的葉片是直葉片、后彎葉片或前彎葉片。3、根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)床裝置，其特征在于，所述的填料層的填料為絲網(wǎng)型填料、整體結(jié)構(gòu)型填料。4、根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)床裝置，其特征在于，在所述的轉(zhuǎn)子外側(cè)的殼體空腔內(nèi)安裝有環(huán)形擋板。5、根據(jù)權(quán)利要求4的旋轉(zhuǎn)床裝置，其特征在于，所述的環(huán)形擋板結(jié)構(gòu)是開孔型擋板、逆流柵板型擋板、并流柵板型擋板或絲網(wǎng)型擋板。6、一種把權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)床裝置用于二氧化碳捕集純化的工藝方法，主要包括二氧化碳吸收、解吸過程，其特征在于，在吸收工序中，將含有二氧化碳的混合氣送入吸收旋轉(zhuǎn)床氣體進口，同時將來自吸收液配制罐的吸收液泵入吸收旋轉(zhuǎn)床液體進口，通過液體分布器將吸收液從轉(zhuǎn)子中心噴向轉(zhuǎn)子填充層，并依次通過間隔布置在轉(zhuǎn)子上的填料層、葉片層與混和氣逆流接觸，進行化學(xué)反應(yīng)或物理吸附，吸收過程中控制進入旋轉(zhuǎn)床的氣液的流量比為50200:1，完成吸收過程的貧液成為富液由吸收旋轉(zhuǎn)床液體出口送入富液罐，泵送到解吸工序作為二氧化碳解吸過程的原料，處理后的混合氣由吸收旋轉(zhuǎn)床氣體出口外排；在解吸工序中，將來自吸收工序的富液送入解吸旋轉(zhuǎn)床液體進口，在解吸旋轉(zhuǎn)床層內(nèi)依次經(jīng)過間隔布置在轉(zhuǎn)子上的填料層、葉片層，與來自氣體進口的低壓水蒸汽逆流接觸，完成解吸過程，解吸過程中控制氣液的流量比為50200:，將富液中的二氧化碳解吸為氣體并由解吸旋轉(zhuǎn)床的氣體出口流出，富液成為貧液并由解吸旋轉(zhuǎn)床液體出口流入吸收液配制罐，用貧液泵送到吸收工序作為吸收液，解吸得到的含有水蒸汽的二氧化碳，經(jīng)冷凝器后送入氣液分離器，二氧化碳氣體由氣液分離器采出，冷凝液由氣液分離器液體出口流到吸收液配制罐，在系統(tǒng)中循環(huán)使用。全文摘要本發(fā)明涉及一種超重力旋轉(zhuǎn)床裝置及在二氧化碳捕集純化工藝應(yīng)用，該裝置轉(zhuǎn)子中的填充層是由填料層與葉片層沿徑向呈同心環(huán)形式間隔排列組成，轉(zhuǎn)子中的填料層使流體產(chǎn)生大量新的表面積，轉(zhuǎn)子中的葉片層可以調(diào)控流體流動方向，使流體進入下一層填料時形成端效應(yīng)區(qū)。在二氧化碳捕集純化工藝中，二氧化碳的吸收、解吸過程在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)床裝置中進行，使流程工業(yè)尾氣及伴生氣中二氧化碳得到高效的捕集純化現(xiàn)場回收，與傳統(tǒng)的用塔設(shè)備進行二氧化碳捕集純化工藝相比，在達到相同吸收、解吸效果的情況下，設(shè)備投資可節(jié)約30％，占地面積可減小50％，運行操作費用可降低10％。設(shè)備操作彈性大，運行穩(wěn)定，具有工業(yè)使用的實際價值。文檔編號B01J19/00GK101549274SQ20081010323公開日2009年10月7日申請日期2008年4月1日優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日發(fā)明者初廣文,鄒?？?陳建峰申請人:北京化工大學(xué);北京中超海奇科技有限公司