化学工程与装备

Ｃｈｅｍｉｃａｌ

Ｅａｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｅｑｕｉｉｍｅｎｇ

２００８年第４期

２００８年４月

超重力旋转填料床最新研究进展

栗继宏，刘有智

（山西省超重力化工工程技术研究中心，山西太原０３００５１）

摘要：本文对旋转填料床结构的研究进展进行了评述，具体介绍了几种常见和新型的旋转填料床工作原理并进行了对比，最后对旋转填料床的发展趋势与侧重点做了简要分析．关键词，旋转填料床；超重力；逆流；错流；折流；撞击流中图分类号：ＴＱ０２ｔ．４文献标识码：Ａ

旋转填料床（ＲｏｔａｔｉｎｇＰａｃｋ酣Ｂｅｄ）是２０世纪８０

分离反应技术更为广阔的应用范围。因此，吸引了各国公司和大学对其进行研究，我国在１９８５年才开始对旋转填料床技术及设备方面进行相关研究研制，经过２０年的发展，现已取得了较大的进展。１．１超重力旋转床的结构及原理

．超重力旋转床自诞生以来，其结构得到了不断的发展。超重力旋转床的主要结构包括外壳、转子和液体分布器，设备的核心部分是转子。其主要作用是固定和带动填料旋转，实现良好的气液接触与微观混合。超重力旋转床按气液接触方式分为逆

年代发展起来的一种新兴、高效气液传质设型卜到。

其工作原理是在填料床中环以数百至于倍重力（超

重力）的离心力作用下，液相在填料表面形成液膜，

液膜快速向外环流动，液膜厚度急剧减小，载体湿

润面积增加，相界面积增加导致了由液相控制的传

质、传热和反应过程得到极大的强化．传质单元高

度降低了ｌ一２个数量级，并且显示出许多传统设备

所完全不具备的优点。从而使巨大的塔器变为高度不到２ｍ的超重机ｐＪ。因此，超重力技术被认为是强化传递与多相反应过程的一项突破性技术，被誉为“化学工业的晶体管，吐¨Ｊ。１旋转填料床研究进展．

１９７６年，美国国家宇航局在太空进行了气．液两

流、错流、撞击流和折流等，根据填料转子的摆放位置可分为立式和卧式。基于超重力旋转床的结构。其处理物系是多种多样的．根据不同需要可以

是气液或液液两相，亦可以是气液固三相，无论如何变化，超重力旋转床总是以气液、液液两相或气液固三相在模拟的超重力场实现“三传一反”的强化过程。

相间的传质实验，结果发现在完全失重Ｃｇ＝ｏ）的条件下，气液间传质不能实现。受此传质实验的启发．

英国帝国化学工业公司（ＩＣＩ）以Ｒａｍｓｈａｗ教授为首的课题组经过数年的研制，设计出了新型的传质设

逆流结构以丝网填料旋转床为代表，结构如图

１．１【１５ｌ所示。由丝网填料构成的环状填料床（简称转鼓）

备一超重力装置亦叫旋转填料床（ＲｏｔａｔｉｎｇＰａｃｋｅｄ

Ｂｅｄ．．简称ＲＰＢ）或旋转床或超重机，申请了被称为“Ｈｉｇｅｅ”的多项专利【６￣１０ｌ，从此揭开了国内外学者

在电机的带动下以每分钟数百至数千转的转速旋转。

强制气体由气体进口管导入外腔，在压力作用下自转鼓周边进入床层，经过填料进入内腔，从中心排出；液体由位于转鼓内腔的静止液体分布器均匀喷洒在

研究超重力技术的序幕ＩｌＨ４１。

由于旋转填料床具有体积小ｊ重量轻、能耗低、易运转、易维修、安全、可靠、灵活等优点，它一旦在某个行业部门工业示范成功后，就能较快得到推广。并且该设备还具有不怕震动，可以任意方位安装，物料在设备内停留时间短，适合于快速反应和选择性吸收等特点。因此。还可用于－二些传统技术所不能胜任的场合，使这项新技术有着较传统的

转子内缘匕进入床层。在高速旋转产生的离心力作用

下，由转鼓内缘沿径向向外流动，碰到静止的器壁后

落下，从位于底部的液体出口排出。在此过程中，由

于强大的离心力的作用。液体在高分散、强混合及界面快速更新的环境下与气体充分接触，极大地强化了传质和反应过程。

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