一種旋轉床反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種旋轉床反應器，屬于化工設備領域，適用于兩種或兩種以上的液一液強化傳質(zhì)反應過程。
【背景技術】
[0002]旋轉床反應器是二十世紀八十年代初發(fā)展起來的一種新型化工設備，與傳統(tǒng)設備相比，旋轉床反應器具有傳質(zhì)效率高，設備體積小，物料停留時間短等特點。
[0003]通常旋轉床反應器設備由殼體、床層組件和電機等部件構成，床層多采用多孔介質(zhì)，物料在床層內(nèi)進行傳質(zhì)和反應。氣液相在在巨大的剪切力作用下被撕裂成微米至納米級的的液膜、液絲和液滴。同時床層高速旋轉產(chǎn)生的強大離心力將液滴拉伸為極薄的液膜，切割與拉伸不斷交互作用，單位體積的液相獲得極大的比表面積，使得氣液兩相間的傳質(zhì)作用得到極大地強化。美國專利US4382900公開了一種用于氣液分離的旋轉床裝置；前蘇聯(lián)專利SU127408公開了一種典型的多層旋轉床結構，CN1608715A公開了一種脫除氣相中雜質(zhì)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(zhì)對填料層的堵塞；CN1686591A、CN2768867A公開了一種多層折流式超重力旋轉床創(chuàng)智，由多層折流圈構成，折流圈由動折流圈和靜折流圈構成。CNl 116125A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，可獲得較長的氣相接觸路徑，但阻力大，無抽吸能力。
[0004]目前，旋轉床反應器分散液相效果極好，旋轉的床層產(chǎn)生的離心力使液滴具有很大的線速度，即，在轉動床體中完成了液液混合、傳質(zhì)與反應后，液滴在離開轉動床體后，仍然具有很大的殘余動能，沒有充分利用，浪費能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種以液相殘余動能為動力，實現(xiàn)強力撞擊的強化傳質(zhì)的旋轉床反應器。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種旋轉床反應器，所述反應器包括上封頭、下封頭、筒體、轉動床體、進料管、進料分布管；所述上封頭、筒體和下封頭構成反應器殼體，轉動床體垂直設置在殼體內(nèi)中部，轉動床體通過旋轉軸與驅(qū)動裝置連接，轉動床體中心為空筒結構，進料分布管設置在轉動床體中心的空筒結構內(nèi)，進料分布管與進料管連通，轉動床體上部與反應器殼體之間設置密封構件，轉動床體上部與密封構件之間為可轉動連接，下封頭上設置液相物料出口，反應器筒體內(nèi)壁上設置鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)。
[0007]本實用新型所述旋轉床反應器中，所述進料管一端與進料分布管連通，進料管另一端與噴射式混合器的出口連通。所述噴射式混合器包括對撞室和進料噴射口，對撞室內(nèi)設置位置相對的兩個進料噴射口，兩個進料噴射口之間形成噴射混合區(qū)，實現(xiàn)物料的預混口 ο
[0008]本實用新型所述旋轉床反應器中，所述反應器的筒體為圓柱形筒體，圓柱形反應器垂直設置。所述轉動床體采用耐腐蝕框架和床層構成，床層采用耐腐蝕金屬絲網(wǎng)或填料構成；轉動床體外形為圓柱筒形，轉動床體與反應器殼體之間設置適宜空隙，形成環(huán)狀空間；轉動床體中心為圓柱形空筒，進料分布管設置在該圓柱形空筒中，進料分布管與轉動床體之間具有適宜空隙，形成環(huán)狀空間；進料分布管上設置適宜的物料分布孔，進料分布管的長度與旋轉床的軸向長度對應；旋轉軸與轉動床體一端固定板固定連接，旋轉軸垂直設置；旋轉軸通過下封頭與反應器外上部或下部設置的驅(qū)動裝置連接。
[0009]本實用新型所述旋轉床反應器中，所述鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)通過焊接固定在反應器筒體的內(nèi)壁上。所述的鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)在反應器筒體內(nèi)壁周向設置一圈，且與轉動床體同軸布置，鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)高度與轉動床層高度一致。所述鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)均為菱形結構。所述鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)與反應器筒體的間距O?200mm，優(yōu)選5?80mm。所述鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)的短節(jié)距5?65mm,優(yōu)選10?30mm,所述鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)的長節(jié)距為12?120mm,優(yōu)選為20?100mm。所述鋼板網(wǎng)為采用薄鋼板，鋼板切縫，然后拉伸形成的菱形網(wǎng)狀結構；菱形篩網(wǎng)為采用較細的鋼絲編織或焊接而成的菱形網(wǎng)狀結構。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所述利用剩余動能實現(xiàn)補充傳質(zhì)的旋轉床反應器具有強化傳質(zhì)和降低能耗的優(yōu)點。本發(fā)明旋轉床反應器中，在反應器內(nèi)壁附設鋼板網(wǎng)，旋轉的床層產(chǎn)生的離心力使液滴具有很大的線速度，即，在轉動床體中完成了液液混合、傳質(zhì)與反應后，液滴在離開轉動床體后，仍然具有很大的殘余動能，液滴借助參與動能在鋼板網(wǎng)上形成強烈撞擊，產(chǎn)生混合，實現(xiàn)補充的傳質(zhì)與反應過程，從而強化混合效果，減少軸功率，降低能耗。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型旋轉床反應器結構示意圖。
[0012]圖2是本實用新型旋轉床反應器殼體內(nèi)鋼板網(wǎng)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]結合圖1對本實用新型所述旋轉床反應器作進一步說明，所述反應器包括上封頭3、下封頭6、筒體5、轉動床體4、進料管17、進料分布管12、液相物料出口 10 ;所述上封頭3、筒體5和下封頭6構成反應器殼體，轉動床體4垂直設置在殼體內(nèi)中部，轉動床體4通過旋轉軸18與驅(qū)動裝置9連接，旋轉軸18與轉動床體4下端的固定板固定連接，旋轉軸18垂直設置；旋轉軸18與下封頭6之間采用機械密封7，旋轉軸18通過下封頭6與反應器外下部設置的電機9通過聯(lián)軸器8連接；轉動床體4中心為空筒結構，進料分布管12設置在轉動床體4中心的空筒結構內(nèi)，進料管17—端與進料分布管12連通，進料管17另一端與噴射式混合器16的出口連通；噴射式混合器16包括對撞室2和進料噴射口 14，對撞室2內(nèi)設置位置相對的兩個進料噴射口 14，兩個進料噴射口之間形成噴射混合區(qū)，實現(xiàn)物料的預混合。進料分布管12上設置適宜的物料分布孔，進料分布管12的長度與旋轉床的軸向長度對應；轉動床體4上部與反應器殼體之間設置密封構件13，轉動床體4上部與密封構件13之間為可轉動連接，反應器筒體內(nèi)壁上設置菱形的鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)11，液相物料出口 10設置在反應器殼體下側。
[0014]采用本實用新型所述旋轉床反應器工作時，兩種液相在對撞室實現(xiàn)混合，混合后的物料自進入進料分布管，液相自設置在轉動床體中心的進料分布管噴散到轉動床體內(nèi)壁上，在離心力的作用下，向轉動床體外沿運動，氣液實現(xiàn)逆流接觸，完成傳質(zhì)與反應。旋轉床反應器分散液相效果極好，液相在分散過程中以納米級的液滴、液膜形式實現(xiàn)分散，旋轉的床層產(chǎn)生的離心力使液滴具有很大的線速度，即，在轉動床體中完成了液液混合、傳質(zhì)與反應后，液滴在離開轉動床體后，仍然具有很大的殘余動能，未能充分利用，浪費能耗。本發(fā)明旋轉床反應器筒體內(nèi)壁上設置菱形篩網(wǎng)或鋼板網(wǎng)，旋轉的床層產(chǎn)生的離心力使液滴具有很大的線速度，即，在轉動床體中完成了液液混合、傳質(zhì)與反應后，液滴在離開轉動床體后，液滴借助殘余動能在鋼板網(wǎng)上形成強烈撞擊，產(chǎn)生混合，實現(xiàn)補充的傳質(zhì)與反應過程，從而強化混合效果，減少軸功率，降低能耗。
【主權項】
1.一種利用剩余動能實現(xiàn)補充傳質(zhì)的旋轉床反應器，其特征在于:所述反應器包括上封頭、下封頭、筒體、轉動床體、液相進料管、噴射式混合室、液相出料管、液相進料分布管及驅(qū)動電機構成；所述上封頭、筒體和下封頭構成反應器殼體，轉動床體垂直設置在殼體內(nèi)中部，轉動床體通過旋轉軸與驅(qū)動裝置連接，旋轉床中心為空筒結構，液相進料分布管設置在旋轉床中心的空筒結構內(nèi)，進料分布管與進料管連通，旋轉床上部與反應器殼體之間設置密封構件，旋轉床上部與密封構件之間為可轉動連接，液相出口設置在下封頭上；反應器筒體內(nèi)壁上設置鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)。
2.按照權利要求1所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述進料管一端與進料分布管連通，進料管另一端與噴射式混合器的出口連通。
3.按照權利要求2所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述噴射式混合器包括對撞室和進料噴射口，對撞室內(nèi)設置位置相對的兩個進料噴射口，兩個進料噴射口之間形成噴射混合區(qū)，實現(xiàn)物料的預混合。
4.按照權利要求1所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述反應器的筒體為圓柱形筒體，圓柱形反應器垂直設置。
5.按照權利要求1所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述轉動床體采用耐腐蝕框架和床層構成，床層采用耐腐蝕金屬絲網(wǎng)或填料構成；旋轉床外形為圓柱筒形，旋轉床與反應器殼體之間設置適宜空隙，形成環(huán)狀空間；旋轉床中心為圓柱形空筒，進料分布管設置在該圓柱形空筒中，進料分布管與旋轉床之間具有適宜空隙，形成環(huán)狀空間；進料分布管上設置適宜的物料分布孔，進料分布管的長度與旋轉床的軸向長度對應；旋轉軸與旋轉床一端固定板固定連接，旋轉軸垂直設置；旋轉軸通過下封頭與反應器外上部或下部設置的驅(qū)動裝置連接。
6.按照權利要求1所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)通過焊接固定在反應器筒體的內(nèi)壁上。
7.按照權利要求1所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述的鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)在反應器筒體內(nèi)壁周向設置一圈，且與轉動床體同軸布置，鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)高度與轉動床層高度一致。
8.按照權利要求1所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述的反應器筒體內(nèi)壁上設置的鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)與反應器筒體的間距O?200mm，優(yōu)選5?80mm。
9.按照權利要求1所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述的反應器筒體內(nèi)壁上設置的鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)其短節(jié)距為5?65mm，長節(jié)距為12?120mm，優(yōu)選短節(jié)距為10?30臟，長節(jié)距為20?100臟。
10.按照權利要求1所述的旋轉床反應器，其特征在于:所述的反應器筒體內(nèi)壁上設置的鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)均為菱形結構。
【專利摘要】本實用新型涉及一種旋轉床反應器，所述反應器包括上封頭、下封頭、筒體、轉動床體、液相進料管、噴射式混合室、液相出料管、液相進料分布管及驅(qū)動電機構成；所述上封頭、筒體和下封頭構成反應器殼體，轉動床體垂直設置在殼體內(nèi)中部，轉動床體通過旋轉軸與驅(qū)動裝置連接，旋轉床中心為空筒結構，液相進料分布管設置在旋轉床中心的空筒結構內(nèi)，進料分布管與進料管連通，旋轉床上部與反應器殼體之間設置密封構件，旋轉床上部與密封構件之間為可轉動連接，液相出口設置在下封頭上；反應器筒體內(nèi)壁上設置鋼板網(wǎng)或篩網(wǎng)。本實用新型旋轉床反應器結構簡單、體積小，適用于強化傳質(zhì)的液液反應過程。
【IPC分類】B01J19-26, B01J14-00
【公開號】CN204320312
【申請?zhí)枴緾N201420756666
【發(fā)明人】彭德強, 齊慧敏, 王巖, 王璐瑤, 劉杰, 孟凡飛, 陳新
【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
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月6日