CN212236710U - 大气量超重力废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了大气量超重力废气处理装置，包括壳体和转子，壳体包括进气口、出气口和进液管，转子包括环形填料部和转轴，环形填料部外周与进气口连通，环形填料部一端与转轴封闭连接，环形填料部另外一端与转轴连接并通过出气口与外界连通，转轴其中一端中空并与进液管连通，转轴上设有与进液管连通的布液管，布液管位于环形填料部和转轴之间。本实用新型可增加转子的转速，以及转子的直径和轴长，极大地提高了废气的处理量，同时提高了转子运行的平稳性，工业废气经过逆流反应、离心搅拌、切流反应，处理效率得到提高，并且处理结果得到优化，经过本装置处理的废气不含液体，后续无需除液设备，相较于传统技术，大大简化了整机结构。

Description

大气量超重力废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种工业废气处理装置。

具体地说，是涉及大气量超重力废气处理装置。

背景技术

超重力工程技术的基本原理是利用超重力条件下多相流体系的独特流动行为，强化相与相之间的相对速度和相互接触，从而实现高效的传质传热过程和化学反应过程。获取超重力的方式主要是通过转动设备整体或部件形成离心力场，涉及的多相流体系主要包括气-固体系和气-液体系。气相经气体进口管由切向引入转子外腔，在气体压力的作用下由转子外缘处进入填料。液体由液体进口管引入转子内腔，经喷头喷淋在转子内缘上。进入转子的液体受到转子内填料的作用，周向速度增加，所产生的离心力将其推向转子外缘。在此过程中，液体被填料分散、破碎形成极大的、不断更新的表面积，曲折的流道加剧了液体表面的更新。这样，在转子内部形成了极好的传质与反应条件。液体被转子抛到外壳汇集后经液体出口管离开超重机。气体自转子中心离开转子，由气体出口管引出，完成传质与反应过程。

超重力旋转床具有传质效率高、反应时间短设备体积小等的优点，已经广泛应用在精馏、提纯、催化等领域，超重力技术用于工业废气处理，处理效果也十分显著，工业废气的排气量一般在10000m³/h~60000m³/h，也有10万m³/h以上的情况，现有的超重力技术气体处理量不超过5000m³/h，处理量小，限制了该技术在大气量工业废气处理行业的应用，如中国专利CN1059105A，CN104368301B，CN105642062A，CN1428189A公开的超重力装置，由于转子采用悬臂结构，转子稳定性差，无法处理大气量的气体。CN102188947A公开的超重力装置，悬臂结构的转子增加了支撑机构，提高了转子的稳定性，由于轴承线速度的限制，大直径转子无法高速旋转。CN1611293A公开的超重力装置，转子采用两端支撑结构，转子稳定性较好，提高了气体处理量，但是，转子在局部上仍然是悬臂结构，转子的长度受到限制，限制了气体处理量，同时该装置结构复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种提高气体处理量的大气量超重力废气处理装置。

本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的：

大气量超重力废气处理装置，其特征在于：包括壳体和转子，壳体包括进气口、出气口和进液管，转子包括环形填料部和转轴，环形填料部外周与进气口连通，环形填料部一端与转轴封闭连接，环形填料部另外一端与转轴连接并通过出气口与外界连通，转轴其中一端中空并与进液管连通，转轴上设有与进液管连通的布液管，布液管位于环形填料部和转轴之间。

一种具体优化方案，转轴一端与壳体转动连接，转轴另外一端与壳体转动连接。

一种具体优化方案，转轴沿周向均布有多组布液管，每组布液管的数量为一个时布液管位于转轴中部或者每组布液管的数量为多个时多个布液管沿转轴轴向均布。

一种具体优化方案，转子的直径为0.3-2米和/或转子的轴长为0.1-2米。

一种具体优化方案，还包括侧边填料，侧边填料位于环形填料部和转轴之间，侧边填料靠近出气口设置，侧边填料与环形填料部可拆卸固定连接。

一种具体优化方案，还包括挡液环，挡液环与转子固定连接，挡液环靠近出气口外周设置。

一种具体优化方案，转子还包括挡板和第二法兰，环形填料部包括环形填料支架和环形填料，环形填料与环形填料支架可拆卸固定连接或接触连接，挡板内周与转轴固定连接，挡板外周与环形填料支架固定连接，第二法兰内周与转轴可拆卸固定连接，第二法兰外周与环形填料支架可拆卸固定连接，第二法兰上设有与出气口连通的第二透气孔；

壳体还包括本体和第一法兰，第一法兰内周与转轴通过轴承连接，第一法兰外周与本体可拆卸固定连接，第一法兰上设有与出气口连通的第一透气孔；

第一透气孔和第二透气孔连通。

一种具体优化方案，转子上出气的端面与壳体密封连接。

一种具体优化方案，转轴与壳体密封连接，转轴与进液管旋转密封或机械密封。

一种具体优化方案，还包括供水装置、风机和动力装置，供水装置包括水泵、储水箱、进水管和排水管，进水管与储水箱上部连通，排水管与供水箱底部连通，水泵进水端与储水箱底部连通，水泵出水端与进液管连通，壳体还包括出液管，出液管与储水箱连通，风机与进气口连通，动力装置与转轴其中一端传动连接并为其提供动力。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的优点是：

通过转轴内部进液并布液，实现了环形填料部和转轴采用两个以上支撑点以及将转轴与壳体通过两个以上的支撑点，可增加转子的转速，以及转子的直径和轴长，极大地提高了废气的处理量，同时提高了转子运行的平稳性，工业废气经过逆流反应、离心搅拌、切流反应，处理效率得到提高，并且处理结果得到优化，经过本装置处理的废气不含液体，后续无需除液设备，相较于传统技术，大大简化了整机结构。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1为本实用新型大气量超重力废气处理装置的结构示意图。

附图2为本实用新型大气量超重力废气处理装置的局部结构示意图。

附图3为本实用新型转子的结构示意图。

附图4为本实用新型第二法兰的结构示意图。

附图5为本实用新型第一法兰的结构示意图。

图中：1-壳体；2-转子；3-布液管；4-侧边填料；5-挡液环；6-供水装置；7-动力装置；8-风机；11-进气口；12-出气口；13-进液管；14-出液管；15-第一外环；16-第一内环；17-第一连接筋；18-第一透气孔；21-转轴；22-环形填料支架；23-环形填料；24-挡板；25-第二外环；26-第二内环；27-第二连接筋；28-第二透气孔；61-水泵；62-储水箱；63-进水管；64-排水管。

具体实施方式

实施例1：如附图1-5所示，大气量超重力废气处理装置，包括壳体1、转子2、布液管29、侧边填料4、挡液环5、供水装置6、动力装置7和风机8。壳体1包括进气口11、出气口12、进液管13、出液管14和第一法兰，第一法兰包括第一外环15、第一内环16、第一连接筋17和第一透气孔18。转子2包括转轴21、环形填料部、挡板24和第二法兰，环形填料部包括环形填料支架22和环形填料23，第二法兰包括第二外环25、第二内环26、第二连接筋27和第二透气孔28。供水装置6包括水泵61、储水箱62、进水管63和排水管64。

环形填料部外周与进气口11连通，环形填料部一端与转轴21封闭连接，环形填料部另外一端与转轴21连接并通过出气口12与外界连通，转轴21其中一端中空并与进液管13连通，转轴21上设有与进液管13连通的布液管29，布液管29位于环形填料部和转轴21之间。

通过转轴21中部进液，实现了环形填料部与转轴21的两端支撑，能够使得转子2转动时更稳定，更便于提高转子2转速，以及转子2直径和轴长，从而增大废气的处理量。实际应用是，还可以在该方案的基础上在环形填料部与转轴21之间沿轴向再增加多个支撑点，从而提升效果。

转轴21一端与壳体1转动连接，转轴21另外一端与壳体1转动连接。具体的，壳体1上设有轴承座，转轴21与壳体1通过轴承转动连接。

通过转轴21采用两端支撑，能够进一步使得转子2转动时更稳定，更便于提高转子2转速，以及转子2直径和轴长，从而增大废气的处理量。

转轴沿周向均布有多组布液管29，每组布液管29的数量为一个时布液管29位于转轴21中部或者每组布液管29的数量为多个时多个布液管29沿转轴21轴向均布。本实施例中，沿转轴21周向设有两组布液管29，两组布液管29对称设置，每组布液管29的数量为三个，三个布液管29沿轴向均布。实际应用时，布液管29的数量和位置可根据需求另外布置，只要布液管29对称分布或者均布便可以在结构上实现旋转的稳定，从而提高转子2的稳定性，进而增大气体处理量。

转子2的直径为1.5米。此外，可以是0.3米、0.5米、1米、2米或者在0.3-2米范围内选择。传统技术中转子2的直径一般为500毫米以下，通过本实用新型的技术方案，可以将转子2的直径做到2米，从而大大提高废气处理量，提升工作效率。

转子2的轴长为1.5米。此外，可以是0.1米、0.5米、1米、2米或者在0.1-2米范围内选择。传统技术中转子2的轴长一般为1米以下，通过本实用新型的技术方案，可以将转子2的直径做到2米，从而大大提高废气处理量，提升工作效率。

侧边填料4位于环形填料部和转轴21之间，侧边填料4靠近出气口12设置。侧边填料4为钢丝网或者具有曲折面或多孔状态的环形片状物体，使用时，侧边填料4与第二法兰固定连接，或者也可以将侧边填料4与环形填料支架22固定连接。

挡液环5与转子2固定连接，挡液环5靠近出气口12外周设置。挡液环5为环形片状物，由于转子2做离心运动，大部分液体从环形填料23的缝隙流出，少部分液体经过侧边填料4阻拦，并经过挡液环5进一步阻拦后，从出气口12排出的气体不再含有液体，后续无需除液设备。

环形填料23与环形填料支架22可拆卸固定连接或接触连接，挡板24内周与转轴21固定连接，挡板24外周与环形填料支架22固定连接，第二法兰内周与转轴21可拆卸固定连接，第二法兰外周与环形填料支架22可拆卸固定连接。

环形填料支架22可以做成具有多个通孔的圆筒状物体，此外，也可以将环形填料支架22与环形填料23利用螺栓、插接件等方式可拆卸固定连接，使用时，环形填料23放置于环形填料支架22的内周处，由于转子2做离心运动，环形填料23被始终挤压在环形填料支架22的内壁上。环形填料23为钢丝做成的圆筒状物体，此外，也可以是具有多个曲折面或多个孔的圆筒状物体。

第一法兰内周与转轴21通过轴承连接，第一法兰外周与本体可拆卸固定连接。

第一法兰包括第一外环15、第一内环16和第一连接筋17，第一外环15和第一内环16通过第一连接筋17固定连接，第一连接筋17的数量为多个，多个第一连接筋17沿周向均布，相邻第一连接筋17与第一外环15、第一内环16之间的间隙构成第一透气孔18，第一透气孔18与出气口12连通，本实施例中，第一连接筋17的数量为四个，此外，也可以根据需要设置成二至十个等数量。

第一外环15与本体通过螺栓固定连接，第一内环16上设有与转轴21相配合的轴承座。

转子2上出气的端面与壳体1密封连接。

第一法兰与第二法兰间隙配合，间隙为1-2毫米，或者进一步的，将第一法兰和第二法兰迷宫密封连接。此外，当壳体1不具备第二法兰等结构时，也可以直接将第一法兰与壳体1通过螺栓等方式可拆卸固定连接，并将第一法兰与壳体1间隙配合或者密封，以防止出气口12所流出的气体流动至进气口11内所导致的工作效率减低。

第二法兰包括第二外环25、第二内环26和第二连接筋27，第二外环25和第二内环26通弄过第二连接筋27固定连接，第二连接筋27的数量为多个，多个第二连接筋27沿周向均布，相邻第二连接筋27与第二外环25、第二内环26之间的间隙构成第二透气孔28，第一透气孔18、第二透气孔28与出气口22三者相互连通，本实施例中，第二连接筋27的数量为八个，此外，也可以根据需要设置成二至十个等数量。

第二外环25与环形填料支架22通过螺栓固定连接，第二内环26与转轴21通过螺栓或键固定连接。便于安装环形填料23和侧边填料4。

转轴21与壳体1密封连接。

转轴21一端与壳体1间隙密封连接，此外，也可以设置常用的密封装置；转轴21另外一端与第一法兰间隙密封连接，间隙为1-2毫米，此外，也可以将转轴21与第一法兰迷宫密封。

转轴21与进液管13密封连接。转轴21与进液管13旋转密封，此外，也可以选择其他机械密封方式。

进水管63与储水箱62上部连通，排水管64与供水箱底部连通，水泵61进水端与储水箱62底部连通，水泵61出水端与进液管13连通，出液管14与储水箱62的回液端连通，风机8与进气口11连通，动力装置7与转轴21其中一端传动连接并为其提供动力。转轴21远离进液管13的一端封闭设置，动力装置7包括电机、皮带轮和皮带，电机通过皮带、皮带轮与该封闭端传动连接。此外，皮带轮、皮带可以替换链轮、链条等其他常用传动部件，电机可以替换为液压马达等。

大气量超重力废气处理装置的组装方法，包括以下步骤：

步骤一、组装转子。将转轴21与挡板24连接，然后将环形填料23放置于环形填料支架22上，然后将侧边填料4与第二法兰固定连接，然后将第二法兰与环形填料支架22通过螺栓固定连接。

步骤二、将转子与壳体连接。然后将转轴21放置于壳体1内，转轴21封闭端与壳体1转动连接，然后将第一法兰与壳体1通过螺栓固定连接，将第二法兰与第一法兰密封连接。

步骤三、将转轴21中空端与进液管13旋转密封连接，转轴21封闭端与动力装置7传动连接。

步骤四、安装风机8。

步骤五、水泵61进水端与储水箱62连接，水泵61出水端与进液管13连接，出液管14与储水箱62的回液端连接，然后安装完成，即可使用。

本实用新型使用时开启风机8、水泵61和动力装置7，液体从转轴21通过布液管29进入转子2内，高速进入环形填料23的间隙中，向外扩散，在壳体1内收集并通过出液管14排出，进入储水箱62内循环或者直接通过排水管64排入废水处理处，废气利用风机8抽取并通过进风口送入环形填料23的间隙处，与上述液体在超重力环境下，逆向气液反应后，进入转子2内部，另一方面，从环形填料23内表面反射回来的部分液体在与布液管29撞击时雾化，和进入转子2的气体混合后，流向转子2的出气端，在侧向填料内，气液进一步做切流反应，气体流向出气口12，液体截留在侧向填料内径向运动，从环形填料23中排出。由于转子2采用两段支撑的方式，转动平稳性好，转子2可以根据实际需要，做成大直径长转子2，转子2转速可达到700-2000rpm，从而大大提高了气体处理量和气体处理效率，同时还能进一步提高废气处理质量，所排出的气体无需除液设备，具有结构简单，节能省排等优势。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.大气量超重力废气处理装置，其特征在于：包括壳体和转子，壳体包括进气口、出气口和进液管，转子包括环形填料部和转轴，环形填料部外周与进气口连通，环形填料部一端与转轴封闭连接，环形填料部另外一端与转轴连接并通过出气口与外界连通，转轴其中一端中空并与进液管连通，转轴上设有与进液管连通的布液管，布液管位于环形填料部和转轴之间。

2.根据权利要求1所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：转轴一端与壳体转动连接，转轴另外一端与壳体转动连接。

3.根据权利要求1所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：转轴沿周向均布有多组布液管，每组布液管的数量为一个时布液管位于转轴中部或者每组布液管的数量为多个时多个布液管沿转轴轴向均布。

4.根据权利要求1所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：转子的直径为0.3-2米和/或转子的轴长为0.1-2米。

5.根据权利要求1所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：还包括侧边填料，侧边填料位于环形填料部和转轴之间，侧边填料靠近出气口设置，侧边填料与环形填料部可拆卸固定连接。

6.根据权利要求1所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：还包括挡液环，挡液环与转子固定连接，挡液环靠近出气口外周设置。

7.根据权利要求1所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：转子还包括挡板和第二法兰，环形填料部包括环形填料支架和环形填料，环形填料与环形填料支架可拆卸固定连接或接触连接，挡板内周与转轴固定连接，挡板外周与环形填料支架固定连接，第二法兰内周与转轴可拆卸固定连接，第二法兰外周与环形填料支架可拆卸固定连接，第二法兰上设有与出气口连通的第二透气孔；

壳体还包括本体和第一法兰，第一法兰内周与转轴通过轴承连接，第一法兰外周与本体可拆卸固定连接，第一法兰上设有与出气口连通的第一透气孔；

第一透气孔和第二透气孔连通。

8.根据权利要求1所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：转子上出气的端面与壳体密封连接。

9.根据权利要求1所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：转轴与壳体密封连接，转轴与进液管旋转密封或机械密封。

10.根据权利要求1-8任一权利要求所述的大气量超重力废气处理装置，其特征在于：还包括供水装置、风机和动力装置，供水装置包括水泵、储水箱、进水管和排水管，进水管与储水箱上部连通，排水管与供水箱底部连通，水泵进水端与储水箱底部连通，水泵出水端与进液管连通，壳体还包括出液管，出液管与储水箱连通，风机与进气口连通，动力装置与转轴其中一端传动连接并为其提供动力。

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