CN113368798B - 一种用于快速换热的超重力通道旋转床及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于快速换热的超重力通道旋转床，包括电机、壳体、预混器、转子、气体出口、气体进口、物料液体进口、物料液体出口和换热系统；本发明超重力通道旋转床可以实现旋转床内部换热及反应一体化。尤其是对于产生剧烈热量变化的反应，避免了传统结构中内部反应热量无法进行及时交换带来的潜在危害。通过对旋转通道结构及换热系统结构进行调整，配合旋转床不同的转速，可以有效移除或供给反应所需热量。此装置及方法对于超重力反应器内部伴随剧烈热量变化的反应具有重要意义。

Description

一种用于快速换热的超重力通道旋转床及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种超重力通道旋转床及其应用。更具体地，涉及一种用于快速换热的超重力通道旋转床及其应用方法。

背景技术

许多化学反应的过程中常伴随着热量的变化，有的是吸热反应，有的是放热反应。在这些反应的过程中一旦温度控制不好，就会引起一系列严重后果。尤其是在强放热反应过程中，一般很难控制反应的温度，也很难实现高效快速混合。对强放热反应过程，许多反应器中都是采用逐滴加料的方式。整个过程无法实现物料的快速均匀混合，进而影响反应的进行，往往伴随副反应的发生，影响产物的收率和纯度。

超重力技术主要设备是超重力旋转床，其是一种典型的过程强化设备。通过内部高速旋转的填充的转子产生强大的离心力场，可以有效地将液体切割成无数微小的液滴、液膜和液线，提高气液接触的比表面积，进而强化旋转床内的混合和传质。因其具有设备尺寸较小，能耗低等优势，越来越受到广泛的青睐。但将其应用于许多伴随剧烈热量变化的反应中，其内部热量交换一直是需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种用于快速换热的超重力通道旋转床。该超重力通道旋转床可以实现旋转床内部换热及反应一体化。尤其是对于产生剧烈热量变化的反应，避免了传统结构中内部反应热量无法进行及时交换带来的潜在危害。通过对旋转通道结构及换热介质再分布器结构进行调整，配合旋转床不同的转速，可以有效移除或供给反应所需热量。此装置及方法对于超重力反应器内部伴随剧烈热量变化的反应具有重要意义。

本发明要解决的第二个技术问题是利用上述超重力通道旋转床进行换热及产品制备一体化的方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种用于快速换热的超重力通道旋转床，包括电机、壳体、预混器、转子、气体出口、气体进口、物料液体进口、物料液体出口和换热系统。

所述换热系统包括换热介质入口、换热介质分布器、换热介质内部出口、换热介质外部出口；

所述电机的旋转轴穿过壳体的底面中心延伸到壳体内部与转子固定连接；

所述转子的中部为中空结构，形成转子内腔；所述转子与壳体之间的空间形成转子外腔；

所述转子上固设有至少一层旋转通道，所述旋转通道连通转子内腔和转子外腔；所述旋转通道的上下均设有换热介质分布器，旋转通道和换热介质分布器间隔设置；反应介质在旋转通道内流通，换热介质在旋转通道外换热介质分布器间流通；

所述换热介质入口设置在壳体上，下端连通第一级换热介质分布器；所述转子的转盘上设置换热介质内部出口，所述壳体下表面设置换热介质外部出口。

作为技术方案的进一步改进，所述旋转通道层数为1-50层，旋转通道形状包括但不限于圆形、椭圆形、方形或菱形，以及其他可将换热介质及反应介质分割的通道。

优选地，所述旋转通道从内到外为直线，弧线，折线或螺旋线型；每层旋转通道中的单个通道从内到外流通截面积是可变化的。更优选地，旋转通道层数为3-5层，每层旋转通道包括的通道数量为10-400个；单个通道直径50μm-20mm。

优选地，所述旋转通道其内填充有规整填料、散装填料、泡沫金属或催化剂。

优选地，所述旋转通道其内填充5-40ppi的泡沫镍金属负载的催化剂。

优选地，所述旋转通道表面设置环形翅片；

优选地，所述旋转通道的单个通道表面设置5-50个环形翅片，环形翅片高度5-10mm。

优选地，所述旋转通道的材质可以是不锈钢、石英玻璃、有机玻璃、聚四氟乙烯或树脂等，可以由机械加工或3D打印技术等制造。

作为技术方案的进一步改进，所述转子外壁以及内壁的上边缘设置环形上密封，转子转盘下表面设置环形下密封，将超重力通道旋转床内部分为转子外腔和换热介质汇集腔。

作为技术方案的进一步改进，所述第一级换热介质分布器设置在转子的上方，为环形结构，可以由多片状结构组成，其表面上开孔。

优选地，所述第一级换热介质分布器由4个片状结构组成。

优选地，当所述旋转通道为多层时，所述换热介质分布器还包括固定在转子上的换热介质再分布器，该换热介质再分布器为环形结构，与旋转通道共同旋转并间隔排布。

优选的，所述换热介质再分布器可以由疏水丝网填料或者径向按一定比例开孔的环形板或者环形槽组成，孔的形状可以是圆形，方形，菱形及椭圆形等。

优选的，所述换热介质再分布器可水平放置也可沿内径到外径方向向上倾斜放置，倾斜角度2-80°，便于换热介质流向内部，在离心力的作用，在下一层旋转通道表面更好的流向外围，改善换热介质在径向分布。

优选地，换热介质再分布器由内向外的倾斜角度为45°。

优选地，疏水丝网填料目数在5-200，可以将换热介质有效的切割成小液滴，在下一层的旋转通道外表面使换热不断的进行更新，加速换热。

优选地，所述换热介质再分布器再分布为环形板，沿半径方向由内向外，分成2-10个环形区域，每个区域开孔面积占总面积的10-90％。

优选地，所述换热介质再分布器分成3个区域，由内向外的每个区域开孔面积分别为80％，60％和40％。

优选地，所述预混器下端设有多根分布管，反应介质在预混器内混合之后顺着管路送入到每层旋转通道进口。

优选地，可以在每一层旋转通道进料口的上部分别设置一个预混器。

优选地，根据反应的类型不同，所述预混器可选不同的形状包括：Y型、T型、错流剪切型及十字交叉型。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种利用上述超重力通道旋转床进行换热及产品制备一体化的方法，包括如下步骤：

S1、开启超重力通道旋转床；

S2、通过反应器上部的换热介质入口加入换热介质，使旋转床内部先维持到反应所需的温度；

S3、将气体或液体反应物料分别通过对应的入口送入到预混器中，再沿着管路送入到旋转进料口，在离心力的作用下送入旋转通道的入口；

S4、在旋转床外腔的上部和底部分别收集从旋转通道内部流出的气体和液体产物，在内腔底部收集换热介质；

S5、改变装置的操作条件和反应介质的物性，可以得到不同规格的产品；

优选地，步骤S1中，超重力通道旋转床内的转子转速范围为100-15000r/min；更优选地，转速范围为400-2000r/min；

优选地，步骤S1中，超重力通道旋转床内的通道为圆形通道，直径1-20mm；更优选地，直径范围为3-8mm；

优选地，步骤S2中，换热介质的温度范围为-70-100℃；更优选地，温度范围为-20-30℃；

优选地，步骤S2中，换热介质的体积流量为5-1000L/h；更优选地，体积流量范围为100-500L/h；

优选地，步骤S3中，气体反应物的体积流量为50-20000L/h，液体反应物的体积流量为30-2000L/h；更优选地，气体反应物的体积流量为500-3000L/h，液体反应物的体积流量为80-600L/h。

本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。

如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

本发明的有益效果如下：

1)目前超重力旋转床的换热主要是通过外壳处的夹套通入换热介质进行换热，无法快速有效的对旋转床内部进行直接的换热，本发明提供了一种能够实现超重力旋转床内快速换热及产品制备一体化的方法。

2)本发明的超重力通道旋转床，在超重力环境下，可以强制让反应物料沿多样的通道流动，有利于强化反应的进行。

3)本发明的超重力通道旋转床的内部含换热介质分布器，解决了超重力反应器内的热量交换问题。

4)本发明通过设置床内换热介质再分布组件，可以改善换热介质在下一层旋转通道表面的初始流动状态；此外在超重力旋转床的高离心力环境下，换热介质在通道表面由内向向外流动，进一步强化换热。

5)本发明的超重力通道旋转床的通道内部可以装填或负载催化剂，在外部换热介质提供的特定温度环境下，用于催化反应的进行。

6)本发明的超重力通道旋转床包含转子内外的上密封，以及底部的下密封，可以将内腔及外腔进行有效分隔，有效避免产品与换热介质接触。

7)本发明将换热和产品制备都耦合在超重力设备内部，可以实现低能耗，低成本，节省空间。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明

图1示出本发明的超重力通道旋转床主视图示意图；

图2示出本发明的超重力通道旋转床内直线型单层旋转通道结构示意图；

图3示出本发明的超重力通道旋转床内弧线型单层旋转通道结构示意图；

图4示出本发明的超重力通道旋转床内折线型单层旋转通道结构示意图；

图5示出本发明的超重力通道旋转床内环形换热介质再分布器结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，作为本发明的一个方面，一种用于快速换热的超重力通道旋转床，包括电机10、壳体20、预混器30、转子40、气体出口50、气体进口60、物料液体进口70、物料液体出口80和换热系统；

所述换热系统包括换热介质入口91、换热介质分布器92、换热介质内部出口93、换热介质外部出口94；

所述电机10的旋转轴穿过壳体20的底面中心延伸到壳体20内部与转子40固定连接；

所述转子40的中部为中空结构，形成转子内腔41；所述转子与壳体之间的空间形成转子外腔42；

所述转子40上固设有至少一层旋转通道43，所述旋转通道43连通转子内腔41和转子外腔42；所述旋转通道43的上下均设有换热介质分布器92，旋转通道43和换热介质分布器92间隔设置；反应介质在旋转通道43内流通，换热介质在旋转通道43外换热介质分布器92间流通；

所述换热介质入口91设置在壳体20上，下端连通第一级换热介质分布器921；所述转子40的转盘上设置换热介质内部出口93，所述壳体40下表面接近外边缘处设置换热介质外部出口94。

在本发明的某些实施例中，所述旋转通道43层数为1-50层，旋转通道43形状包括但不限于圆形、椭圆形、方形及菱形，以及其他可将换热介质及反应介质分割的通道。

参见图2-图4所示，在本发明的某些优选实施例中，所述旋转通道43从内到外可为直线，弧线，折线或螺旋线型；每层旋转通道43中的单个通道从内到外流通截面积是可变化的。更优选地，旋转通道43层数为3-5层，每层旋转通道43包括的通道数量为10-400个；单个通道直径50μm-20mm；所述旋转通道43材质可以是不锈钢、石英玻璃、有机玻璃、聚四氟乙烯或树脂等，通道可以由机械加工或3D打印技术制造；在超重力环境下，可以强制让反应物料沿多样的旋转通道43流动，有利于强化反应的进行。

在本发明的某些实施例中，所述旋转通道43其内填充有规整填料、散装填料、泡沫金属或催化剂。

在本发明的某些优选实施例中，所述旋转通道43其内填充5-40ppi的泡沫镍金属负载的催化剂，强化反应介质的分散及便于在催化剂表面发生反应。

在本发明的某些优选实施例中，所述旋转通道43表面设置环形翅片(图中未示出)，以提升换热面积及强化换热介质在通道表面的再分布。

在本发明的某些优选实施例中，所述旋转通道43的单个通道表面设置5-50个环形翅片，环形翅片高度5-10mm。

在本发明的某些优选实施例中，所述转子40外壁以及内壁的上边缘设置环形上密封44、45，转子转盘下表面设置环形下密封46，将超重力通道旋转床内部分为转子外腔42和换热介质汇集腔47，用来分隔换热介质及反应介质；换热介质汇集腔47供换热介质流动汇集，转子外腔42供反应介质流出。

在本发明的某些优选实施例中，所述第一级换热介质分布器921设置在转子40的上方，为环形结构，可以由多片状结构组成，其表面上开孔，便于换热介质流动。

在本发明的某些优选实施例中，所述第一级换热介质分布器921由4个片状结构组成。

在本发明的某些实施例中，当所述旋转通道为多层时，所述换热介质分布器92还包括固定在转子40上的换热介质再分布器922，该换热介质再分布器922为环形结构，与旋转通道43共同旋转并间隔排布。

参见图5所示，在本发明的某些优选实施例中，所述换热介质再分布器922可以由疏水丝网填料或者径向按一定比例开孔923的环形板或者环形槽组成，孔923的形状可以是圆形，方形，菱形及椭圆形等。

在本发明的某些优选实施例中，所述换热介质再分布器922可水平放置也可沿内径到外径方向向上倾斜放置，倾斜角度2-80°，便于换热介质流向内部，在离心力的作用，在下一层旋转通道表面更好的流向外围，改善换热介质在径向分布。

在本发明的某些优选实施例中，换热介质再分布器922由内向外的倾斜角度为45°。

在本发明的某些优选实施例中，疏水丝网填料目数在5-200，可以将换热介质有效的切割成小液滴，在下一层的旋转通道外表面使换热不断的进行更新，加速换热。

在本发明的某些优选实施例中，所述换热介质再分布器922为环形板，沿半径方向由内向外，分成2-10个环形区域，每个区域开孔面积占总面积的10-90％。

在本发明的某些优选实施例中，所述换热介质再分布器922分成3个区域，由内向外的每个区域开孔面积分别为80％，60％和40％。

参见图1所示，在本发明的某些优选实施例中，所述预混器30下端设有多根分布管31，反应介质在预混器31内混合之后顺着管路送入到每层旋转通道43进口。

在本发明的某些实施例中，可以在每一层旋转通道43进料口的上部分别设置一个预混器，进一步强化预混。

在本发明的某些优选实施例中，根据反应的类型不同，所述预混器30可选不同的形状包括：Y型、T型、错流剪切型及十字交叉型。

作为本发明的另一方面，一种利用上述超重力通道旋转床进行换热及产品制备一体化的方法，包括如下步骤：

S1、开启超重力通道旋转床；

S2、通过反应器上部的换热介质入口91加入换热介质，使旋转床内部先维持到反应所需的温度；

S3、将气体或液体反应物料分别通过对应的入口送入到预混器30中，再沿着管路送入到转子内腔41，在离心力的作用下送入旋转通道43的入口；

S4、在转子外腔42的上部和底部分别收集从旋转通道43内部流出的气体和液体产物，在换热介质汇集腔47底部收集换热介质；

S5、改变装置的操作条件和反应介质的物性，可以得到不同规格的产品。

在本发明的某些实施例中，步骤S1中，超重力通道旋转床内的转子转速范围为100-15000r/min；优选地，转速范围为400-2000r/min；

在本发明的某些实施例中，步骤S1中，超重力通道旋转床内的通道为圆形通道，直径1-20mm；优选地，直径范围为3-8mm；

在本发明的某些实施例中，步骤S2中，换热介质的温度范围为-70-100℃；优选地，温度范围为-20-30℃；

在本发明的某些实施例中，步骤S2中，换热介质的体积流量为5-1000L/h；优选地，体积流量范围为100-500L/h；

在本发明的某些实施例中，步骤S3中，气体反应物的体积流量为50-20000L/h，液体反应物的体积流量为30-2000L/h；优选地，气体反应物的体积流量为500-3000L/h，液体反应物的体积流量为80-600L/h。

实施例1

采用本发明超重力通道旋转床进行异辛醇硝化反应。实验条件如下：超重力通道旋转床转速为200-2000r/min，不锈钢通道层数两层，每层固定直圆形通道的数量为20，通道直径5mm，换热介质水的温度维持在10℃；换热介质再分布板上固定10目的疏水丝网，硝酸与硫酸体积比1:1，硝硫混酸体积流量为40L/h，异辛醇体积流量为30L/h，将混酸和异辛醇分别经由能精确控制流量的恒流泵输送至旋转床反应器的两个入口，两股液体在每一层旋转通道入口前的混合器中进行混合，然后送入到旋转通道内部。液体产物从旋转床外腔底部的出口处流出进入接收瓶，将接收瓶中的溶液转移至分液漏斗中静置分层，再经过后续分离，产物经气相色谱进行分析检测。在1600r/min的转速下，产物硝酸异辛酯的纯度和收率分别为90％和88％。

实施例2

将实施例1中的装置进行调整，调整直圆形旋转通道结构为弧线或折线型，如图3或图4所示，可延长物料在通道内的接触时间，发现产物硝酸异辛酯的纯度和收率均有不同程度的提升，效果为折线型>弧线型。在1600r/min的转速下，折线型通道结构使得产物硝酸异辛酯的纯度和收率分别为92％和90％。

实施例3

在实施例1的基础上，将换热介质再分布板改为环形板，由内向外分成3个区域，每个区域开孔面积分别为80％，60％和40％，环形板由内向外的倾斜角度为45°，强化换热介质在通道表面的再分布。在1200r/min的转速下，产物硝酸异辛酯的纯度和收率分别为94％和93％。

实施例4

采用本发明超重力通道旋转床进行α-萘磺酸的制备。实验条件为：超重力通道旋转床的转速为400-2000r/min，通道层数三层，每层固定直圆形通道的数量为30，通道直径4mm。采用1,2-二氯乙烷为溶剂配制0.5mol/L的三氧化硫溶液和0.5mol/L的萘溶液，体积流量分别为30L/h和20L/h，将三氧化硫和萘分别经恒流泵输送至旋转床反应器的两个入口，两股液体在每一层旋转通道入口前的混合器中进行混合，然后送入到旋转通道内部。液体产物从旋转床外腔底部的出口处流出，产物经液相色谱进行分析检测。α-萘磺酸的制备过程中会释放大量的热，采用乙二醇为换热介质，温度维持在0℃；采用环形换热介质再分布板，由内向外分成3个区域，每个区域开孔面积分别为90％，70％和50％。在1000r/min的转速下，产物α-萘磺酸的含量为86％。

实施例5

在实施例4的基础上，在每个旋转通道的内部固定40ppi的泡沫镍，在离心力的作用下，液体在泡沫镍内部被剧烈的切割成为无数微小的液滴、液膜及液线，强化液体的混合接触，进一步强化反应。在1000r/min的转速下，产物α-萘磺酸的含量为92％。

实施例6

采用本发明超重力通道旋转床进行2,3,6-三甲基苯酚(TMP)的制备。实验条件为：超重力通道旋转床的转速为400～2400r/min，不锈钢通道层数三层，每层固定直圆形通道的数量为30，通道直径3mm。采用水为换热介质，温度维持在75℃；采用环形换热介质再分布板，由内向外分成3个区域，每个区域开孔面积分别为90％，70％和50％，环形板由内向外倾斜角度为25°，强化换热介质在下一层旋转通道的初始分布。液相反应物为2,3,5-三甲基-1,4-苯醌(TMQ)，在水相体积分率0.83，体积流量40L/h，氧气的气体体积流量为10L/h。气液两相分别通过旋转床的气液进口送入到每一层旋转通道入口前的混合器中进行混合，然后送入到旋转通道内部。采用气相色谱内标法检测原料和产物含量。在800r/min的转速下，TMP转化率和TMQ收率分别达到96.91％和62.61％。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (23)

1.一种用于快速换热的超重力通道旋转床，其特征在于，包括电机(10)、壳体(20)、预混器(30)、转子(40)、气体出口(50)、气体进口(60)、物料液体进口(70)、物料液体出口(80)和换热系统；

所述换热系统包括换热介质入口(91)、换热介质分布器(92)、换热介质内部出口(93)、换热介质外部出口(94)；

所述电机(10)的旋转轴穿过壳体(20)的底面中心延伸到壳体(20)内部与转子(40)固定连接；

所述转子(40)的中部为中空结构，形成转子内腔(41)；所述转子(40)与壳体(20)之间的空间形成转子外腔(42)；

所述转子(40)上固设有至少一层旋转通道(43)，所述旋转通道(43)连通转子内腔(41)和转子外腔(42)；所述旋转通道(43)的上下均设有换热介质分布器(92)，旋转通道(43)和换热介质分布器(92)间隔设置；

所述换热介质入口(91)设置在壳体(20)上，下端连通第一级换热介质分布器(921)；所述转子(40)的转盘上设置换热介质内部出口(93)，所述壳体(20)下表面设置换热介质外部出口(94)。

2.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述旋转通道(43)层数为1-50层，旋转通道形状包括圆形、椭圆形、方形或菱形。

3.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述旋转通道(43)从内到外为直线，弧线，折线或螺旋线型。

4.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：旋转通道(43)层数为3-5层，每层旋转通道包括的通道数量为10-400个；单个通道直径50µm-20mm。

5.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述旋转通道(43)其内填充有规整填料、散装填料、泡沫金属或催化剂。

6.根据权利要求5所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述旋转通道(43)其内填充5-40 ppi的泡沫镍金属负载的催化剂。

7.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述旋转通道(43)表面设置环形翅片。

8.根据权利要求7所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述旋转通道(43)的单个通道表面设置5-50个环形翅片，环形翅片高度5-10mm。

9.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述旋转通道(43)的材质是不锈钢、石英玻璃、有机玻璃或聚四氟乙烯；由机械加工或3D打印技术制造。

10.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述转子(40)外壁以及内壁的上边缘设置环形上密封(44、45)，转子(40)转盘下表面设置环形下密封(46)，将超重力通道旋转床内部分为转子外腔(42)和换热介质汇集腔(47)。

11.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述第一级换热介质分布器(921)设置在转子(40)的上方，为环形结构，由多片状结构组成，其表面上开孔。

12.根据权利要求11所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述第一级换热介质分布器(921)由4个片状结构组成。

13.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：当所述旋转通道(43)为多层时，所述换热介质分布器(92)还包括固定在转子上的换热介质再分布器(922)，该换热介质再分布器(922)为环形结构，与旋转通道(43)共同旋转并间隔排布。

14.根据权利要求13所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述换热介质再分布器(922)由疏水丝网填料或者径向按一定比例开孔的环形板或环形槽组成，孔的形状是圆形，方形，菱形或椭圆形。

15.根据权利要求13所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述换热介质再分布器(922)水平放置或沿内径到外径方向向上倾斜放置，倾斜角度2-80°。

16.根据权利要求13所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述换热介质再分布器(922)由内向外的倾斜角度为45°。

17.根据权利要求14所述超重力通道旋转床，其特征在于：疏水丝网填料目数在5-200。

18.根据权利要求13所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述换热介质再分布器(922)为环形板，沿半径方向由内向外，分成2-10个环形区域，每个区域开孔面积占总面积的10-90%。

19.根据权利要求13所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述换热介质再分布器(922)分成3个区域，由内向外的每个区域开孔面积分别为80%，60%和40%。

20.根据权利要求1所述超重力通道旋转床，其特征在于：所述预混器(30)下端设有多根分布管，反应介质在预混器内混合之后顺着分布管送入到每层旋转通道(43)进口，进口固定在转子的内边缘，与转子共同旋转。

21.根据权利要求20所述超重力通道旋转床，其特征在于：在每一层旋转通道(43)进料口的上部分别设置一个预混器(30)；

所述预混器(30)的形状包括：Y型、T型、错流剪切型或十字交叉型。

22.一种利用上述权利要求1-21中任一超重力通道旋转床进行换热及产品制备一体化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、开启超重力通道旋转床；

S2、通过反应器上部的换热介质入口加入换热介质，使旋转床内部先维持到反应所需的温度；

S3、将气体或液体反应物料分别通过对应的入口送入到预混器中，再沿着管路送入到旋转进料口，在离心力的作用下送入旋转通道的入口；

S4、在旋转床外腔的上部和底部分别收集从旋转通道内部流出的气体和液体产物，在内腔底部收集换热介质；

S5、改变装置的操作条件和反应介质的物性，可以得到不同规格的产品。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：步骤S1中，超重力通道旋转床内的转子转速范围为100-15000 r/min；

步骤S1中，超重力通道旋转床内的通道为圆形通道，直径1-20 mm；

步骤S2中，换热介质的温度范围为-70-100℃；

步骤S2中，换热介质的体积流量为5-1000 L/h；

步骤S3中，气体反应物的体积流量为50-20000 L/h，液体反应物的体积流量为30-2000L/h。

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