超重力反应器的基本结构

　　超重力反应器（high-gravity reactor）是一种采用旋转产生离心力模拟实现超重力环境的设备，又称旋转填充床。以下是关于它的详细介绍：
　　基本结构：主要由转子、液体分布器和外壳组成。转子是核心部件，用于固定和带动填料旋转。液体分布器用于将液体均匀分布到转子内部，外壳则起到保护和密封作用。
　　工作原理：气相经气体进口管引入超重力机外腔，在气体压力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，在转子内填料的作用下，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、破碎形成微元，与气体以极大的相对速度逆向接触，强化传质过程。而后，液体被转子甩到外壳汇集后经液体出口管离开，气体自转子中心离开，由气体出口管引出。
　　技术特点：
　　传质效率高：在超重力环境下，相间传质速率比传统塔器提高 1-3 个数量级，微观混合与传质过程得到极大强化。
　　设备紧凑：由于传质效率高，设备体积大幅缩小，质量减轻，占用空间小。
　　操作灵活：易于操作、开停车，维护与检修方便，且安装灵活性强，可根据实际需要垂直、水平或任意方向安装。
　　适用范围广：可处理气 - 液、液 - 液、气 - 液 - 固及液 - 固等多相体系。
　　发展历程：20 世纪 70 年代末，英国帝国化学公司的 Colin Ramshaw 等提出超重力强化传质的概念，并申请了相关专利。1994 年，北京化工大学突破超重力技术囿于分离领域的局限性，提出超重力强化分子混合与反应结晶过程的新思想与新技术，并在多个领域实现大规模工业应用。
　　应用领域：
　　化工领域：可用于催化材料合成，如北京化工大学团队基于超重力反应强化技术设计可控合成高性能催化材料新路线，在分子筛、氧化铝、镍基等催化材料的工业生产中应用广泛。
　　环保领域：超重力旋转除尘器对 3μm 以上颗粒的分离效率达 99.9%，可大幅提升废气治理效率。
　　材料制备领域：可用于制备纳米材料，通过超重力反应结晶法能合成粒径更小、分布更均匀的纳米颗粒。
 

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