错流反应器研究进展
浅谈精炼糖厂的碳酸法饱充
浅谈精炼糖厂的碳酸法饱充摘要：如今人们食糖品质的要求越来越高，精制糖由于品质高，不含硫、杂质少、色值低，很受消费者的喜欢，将逐渐取代硫化白砂糖。
精炼糖厂生产精制糖的关键是清除原糖中的杂质和色素，绝大部分杂质和色素都是在饱充过程中被碳酸钙吸附，经过板框压滤机过滤除去的，饱充是生产精制糖的关键技术和控制点，饱充效果的好坏直接影响产品的产量与质量。
关键词：碳酸法饱充，精制糖，脱色率双碳酸饱充原理。
原糖溶解液经过一碳饱充、二碳饱充后，一碳饱充出口控制PH值为9.5～10.5，二碳饱充出口控制PH值为7.6～8.0。
原糖汁经加热到一定温度，加入一定量的石灰乳后PH值高达10～11，高碱度的糖浆有利于非糖份的大量凝聚析出。
一碳饱充主要是利用锅炉烟道气中的二氧化碳与过量的石灰乳作用， Ca(OH) 2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O在高碱度凝聚点的条件下，利用碳酸钙沉淀颗粒表面多孔性的吸附作用，吸附有色物质，凝聚胶体和沉淀无机非糖份[1]。
二碳饱充的主要目的是使清汁钙盐含量减少到最低限度，碳酸钙继续吸附和色素杂质，从而进一步提高糖汁纯度，提高产品质量。
目前绝大部分精炼糖厂都是采用双碳饱充法生产精制糖，我们厂也是双碳饱充法。
影响饱充效果的因素有[2]。
1，原糖溶解液合适的锤度和流量的稳定，糖浆太稀不利于产量，太浓了糖液就过粘稠不利于二氧化碳与过量的石灰乳的反应和后段的过滤，锤度65为宜,必须根据原糖的品质来选择合适的原糖回溶锤度[3]，原糖质量差可调低点锤度，原糖质量好可调高点锤度。
2，石灰的质量和石灰乳的浓度，石灰的有效氧化钙含量要到到90%以上，波美度16-18。
3，加灰量[3]（石灰乳与糖液的比例）,实践表明，糖液加灰的最适与许多条件有关，必须根据原糖的品质来调节控制，通过不断试验获得最合适的加灰量。
4，饱充温度，80-85度为宜。
5，烟道气的质量，二氧化碳含量10%以上。
6，饱充最终的PH值7.6-8.0，过高和过低都会加快糖的转化。
错流式动态膜-生物反应器中污泥活性的研究
ｍｅ ｒ ｎ ｓｕ ｏ５ ｍｂ ａ ｅ ｗａ ｐ ｔ ０％ ． Ｂｕｔｔ ｅ ｅ ｗａ ｌ ｓ ｏ ｔ ｂ ｔ ｎ ｔ ｉ ｏ ｅ ｅ ｖ １ Ｓ ｌ ｂ ｅ ｍｉ ｒ ｂ ａ ｒｄｕ ｔ ｈ ｒ ｓａｍｏ ｔｎｏ ｃ ｎ ｒ ｕ ｉ ｏ ｎ ｔ ｇ ｎ ｒ ｍｏ ａ． ｏ ｕ ｌ ｃｏ ｉｌｐ ｏ ｃｓ ｉ ｏ ｒ
ｂａ ｅｂｏｅ ｃｏ ＣＭＢ ｒｎ ｉｒａ ｔｒ（ Ｒ）ｔｒ ｕ ｈ ｕ ａ ｓｐ ｒｏ ．Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｄ ｔａ ｈ Ｏ ｏ ｃ ｎｒｔ ｎ ｏ Ｕ ｈ ｏ ｇ ｏ ｔａ１ ０ ｄ ｙ ｅｉｄ ｈ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔｔｅ Ｃ Ｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ｆＳ． ８ ｓ ａｏ
餐厨垃圾沼液的超滤膜错流过滤数学模型
DOI ：10.19965/ki.iwt.2022-1034第 43 卷第 9 期2023年 9 月Vol.43 No.9Sep.，2023工业水处理Industrial Water Treatment 餐厨垃圾沼液的超滤膜错流过滤数学模型黄生林1，吴健2，陈卫华2，乐亮亮2，苏醒2，胡念2，陈小光1（1.东华大学环境科学与工程学院，国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心，上海 201620；2.上海浦东黎明资源再利用有限公司，上海 201209）[ 摘要 ] 以餐厨垃圾厌氧消化沼液为过滤介质，膜孔径30 nm 的管式超滤膜为膜组件，探究了超滤膜错流过滤中膜污染行为与膜通量的影响因素，结果表明：由于沼液中的混合液悬浮固体（MLSS ）浓度极高，且膜孔径极小，引起膜污染的方式主要为污染物在膜表面形成滤饼层，过滤中的阻力主要来源于膜自身阻力与滤饼层阻力之和；在错流过滤中沼液的实际剪切黏度会随着其高速运动而降低，且趋于一定值（1×10-3 Pa ·s ），从而表现出黏度对膜通量无明显影响；跨膜压差与污泥浓度对膜通量有着决定性影响，所建立的膜通量数学模型预测值与实际值较吻合（R 2>0.99），以该模型计算得到的沼液膜通量范围为1.56×10-6~3.37×10-6 m 3/（m 2·s ），平均膜通量为2.28×10-6 m 3/（m 2·s ）；对膜通量的影响因素做了灵敏度分析：当各工艺参数在0~50%变化时，膜通量各参数的灵敏度高低依次为ΔP 、μ、R m 、MLSS ；当各工艺参数在-50%~0变化时，膜通量各参数的灵敏度高低依次为μ、ΔP 、R m 、MLSS 。
［关键词］ 餐厨垃圾沼液；厌氧膜生物反应器；错流过滤；膜通量［中图分类号］ X703 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2023）09-0138-06Mathematical model of ultrafiltration membrane crossflow filtration of kitchen waste biogas slurryHUANG Shenglin 1，WU Jian 2，CHEN Weihua 2，LE Liangliang 2，SU Xing 2，HU Nian 2，CHEN Xiaoguang 1（1.School of Environmental Science and Engineering ，Donghua University ，National Environmental Protection andTextile Industry Pollution Prevention Engineering Technology Center ，Shanghai 201620，China ；2.Shanghai Pudong New Area Liming Resources Reuse Co.， L td.， S hanghai 201209，China ）Abstract ：Using anaerobic digested biogas slurry from kitchen waste as filter medium ，and the tubular ultrafiltration membrane with a membrane aperture of 30 nm as the membrane module ，this paper explored the influencing factors of membrane fouling behavior and membrane flux in cross flow ultrafiltration membrane filtration. The resultsshowed that because the biogas slurry contained extremely high MLSS concentration and the membrane pore diam ⁃eter was very small ，the main way to cause membrane pollution was that pollutants form a filter cake layer on the membrane surface. The resistance in filtration mainly came from the sum of membrane resistance and filter cake re⁃sistance. In cross flow filtration ，the actual shear viscosity of biogas slurry would decrease with its high -speed move⁃ment ， and tended to a certain value （1×10-3 Pa ·s ），which showed that viscosity had no obvious effect on membrane flux. The transmembrane pressure difference and sludge concentration had a decisive influence on the membrane flux. The predicted value of the established mathematical model of membrane flux was in good agreement with the actual value （R 2>0.99）. The range of membrane flux of biogas slurry calculated by the model was 1.56×10-6-3.37×10-6 m 3/（m 2·s ），and the average membrane flux was 2.28×10-6 m 3/（m 2·s ）. The sensitivity analysis of the influencing factors of membrane flux is made ：when the process parameters change at 0-50%，the sensitivity of the parametersof membrane flux is in order of ΔP ，μ，R m and MLSS. When the process parameters vary from -50% to 0，the sensi⁃tivity of membrane flux parameters is μ，ΔP ，R m and MLSS.Key words ：kitchen waste biogas slurry ；anaerobic membrane bioreactor ；cross flow filtration ；membrane flux开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：工业水处理2023-09，43（9）黄生林，等：餐厨垃圾沼液的超滤膜错流过滤数学模型在厌氧膜生物反应器（AnMBR）领域中，超滤膜常用来强化微生物持留，提高其浓度以提升污染物的降解效率。
【北京市自然科学基金】_生物反应器_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
科研热词 垃圾渗滤液 短程硝化 游离氨 游离亚硝酸 sbr 高氨氮 错流 蜡酯 荧光原位杂交 脂肪酶 缺氧,厌氧uasb 粉煤灰 短程脱氮 甲苯 生物脱氮 生物滴滤 生物反应器 炉渣 渗滤液 深度脱氮 恶臭假单胞菌 填充床反应器 城市生活垃圾 在线控制 启动 同步反硝化产甲烷 卫生填埋 低溶解氧 uasb
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 短程硝化 高藻水 降解动力学 长距离输水管道 酪醇 部分亚硝化 萘降解 膜污染 群落分布 红景天甙 红景天 系统发育分析 系统发育 粉末炭 空间分布 种群结构 短程脱氮 生物量 生物膜 生物滤池 生物接触氧化 生木薯粉 游离亚硝酸 渗滤液 浸没式超滤膜 氨氧化细菌 气升式反应器 有机物 抑制动力学 扫描电镜 总氮 微生物种群 异养反硝化 少根根霉 富马酸 土臭素 吸附 同步糖化 厌氧污泥反应器
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69
反硝化动力学 单级uasb-sbr 北运河河水 农业废弃物 低温沼气 低温 亚硝态氮 亚硝化 丝状菌 三维荧光光谱 三氯甲烷 uf sbr反应器 pcr-dgge no2-还原速率 3-丙二醇联产 1
推荐指数 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
反应器设计中的流动特性与优化研究动态分析
反应器设计中的流动特性与优化研究动态分析在化学工程、生物工程以及许多其他相关领域中，反应器设计是至关重要的环节。
而其中，对反应器内流动特性的深入理解以及相应的优化策略，更是决定反应器性能和效率的关键因素。
近年来，随着科学技术的不断进步和研究方法的日益丰富，关于反应器设计中流动特性与优化的研究取得了显著的进展。
流动特性对于反应器的性能有着多方面的影响。
首先，它直接关系到反应物的混合程度。
均匀的混合能够促进反应的进行，提高反应的选择性和转化率。
如果流动不均匀，可能会导致局部反应物浓度过高或过低，从而影响反应的效率和产物的质量。
其次，流动特性还会影响传热过程。
良好的流动能够确保热量均匀分布，避免局部过热或过冷，维持适宜的反应温度条件。
此外，流动特性还对传质过程有着重要作用，影响着物质在相界面之间的传递速率。
在研究流动特性时，实验方法一直是不可或缺的手段。
传统的实验方法包括使用各种测量仪器，如流速仪、浓度传感器等，来直接获取反应器内的流动参数和物质浓度分布。
然而，这些方法往往存在着一定的局限性，例如只能测量有限的点或区域，难以全面反映整个反应器内部的流动情况。
近年来，随着先进测量技术的发展，如粒子图像测速技术（PIV）和激光诱导荧光技术（LIF）的应用，使得对反应器内流动的全场测量成为可能。
这些技术能够提供更加详细和准确的流动信息，为深入理解流动特性提供了有力的支持。
与此同时，数值模拟方法在反应器流动特性研究中也发挥着越来越重要的作用。
通过建立数学模型和使用计算流体力学（CFD）软件，可以对反应器内的流动进行模拟和预测。
与实验方法相比，数值模拟具有成本低、效率高、能够模拟复杂工况等优点。
它可以在短时间内获得大量的流动数据，并对不同设计参数和操作条件下的流动特性进行分析和比较。
然而，数值模拟也存在着一些不足之处，例如模型的准确性和可靠性需要通过实验数据进行验证，对于某些复杂的物理化学过程，建模难度较大等。
引入大颗粒助剂对径向移动床流动特性的影响
引入大颗粒助剂对径向移动床流动特性的影响卫思辰;贾海兵;范怡平;卢春喜【摘要】针对错流移动床存在的空腔和颗粒流动偏离平推流的不正常操作问题。
在一套φ600 mm×1300 mm半圆锥形和柱形错流移动床大型冷模实验装置上，借助于大颗粒助剂的引入有效提高了错流移动床出现空腔的临界速度，解决了错流移动床操作弹性低的问题。
理论分析和实验结果表明，混入适量的大颗粒助剂可使颗粒流动不均匀性得到明显改善。
%It does exist that some of abnormal phenomena, such as cavities and particle flow variations from plug flow, are inevitable in cross-flow moving bed operations. In terms of the issues related to the abnormal operation phenomena, the experiment was conducted through a large cold model experimental facility consisting of aφ600 mm×1300 mm semi-conical and semi-cylindrical radial flow moving bed. It showed that, the critical velocity of forming cavity can be effectively increased through introducing coarse additive particles, hence the low elasticity of operation can be improved in cross-flow moving bed to some extent. Both theoretical analysis and experimental results showed that, the inhomogeneity of particle flow can be effectively improved by introducing coarse additive particles.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2016(067)008【总页数】8页(P3313-3320)【关键词】移动床;空腔;颗粒物料;流动【作者】卫思辰;贾海兵;范怡平;卢春喜【作者单位】中国石油大学北京重质油国家重点实验室，北京 102249;中国石油大学北京重质油国家重点实验室，北京 102249;中国石油大学北京重质油国家重点实验室，北京 102249;中国石油大学北京重质油国家重点实验室，北京102249【正文语种】中文【中图分类】TQ021.1移动床反应器是一种颗粒速度介于固定床反应器和流化床反应器之间的多相反应器。
外置式MBR与浸没式MBR的运行比较
外置式MBR与浸没式MBR的运行比较宋艳【摘要】本研究通过介绍膜生物反应器的特点,并对外置式和浸没式MBR的工艺及运行进行了具体分析比较,指出了降低能耗的方向.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2011(027)017【总页数】2页(P85-86)【关键词】膜生物反应器;好氧曝气;错流运行;膜通量;动力能耗【作者】宋艳【作者单位】上海东振环保工程技术有限公司,上海201203【正文语种】中文【中图分类】K703水资源短缺和水环境污染造成的水危机一直是制约我国经济和社会发展的重要因素。
水环境质量的恶化与经济的高速发展，迫切需要适合时代发展的污水资源化技术，以缓解水资源短缺问题。
因此，各种新型、改良型的高效废水处理工艺及技术应运而生，膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)便为其中之一。
膜生物反应器是指将膜分离技术中的超滤或微滤组件与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新型废水处理系统。
它利用膜处理单元代替了传统生物处理工艺中的二沉池。
由于膜生物反应器将HTR与泥龄分开，故可在低HTR和长泥龄运行，解决了活性污泥法中污泥流失问题和细菌膨胀、污泥产气问题，增加含氮化合物与难降解有机物质的去除率;高污泥浓度和完全的固体截留使其可在低有机负荷运作，且污泥产量降至活性污泥法的一半。
该工艺与传统废水生物处理工艺相比，具以下优势:出水水质好，有机物、悬浮物、细菌等有毒物质均被滤除，出水可直接回用，可满足日益苛严的废水处理排放标准和对废水循环利用需求的剧增;活性污泥浓度高，耐负荷冲击能力强，适用于难降解有机废水;设备占地小、剩余污泥产量低和便于自动控制。
尽管膜组件价格偏高，会产生膜污染是膜生物反应器的主要缺点，却并不妨碍其成为当前最有前途的废水处理新技术之一。
该技术在中国研究发展也有十来年了，现已经在含油及难生物降解有机废水处理领域得到越来越多的工程应用，并取得不错效果。
膜生物反应器按其膜组件与生物反应池的相对位置不同可分为浸没式和外置式两种。
我国MBR技术研究进展
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废求
１３膜 分 离生物 反应 器 ． 膜 分 离生物 反应 器是 生物 处理技 术与膜 分离 技术相 结合 的一种 新 型、高 效 的污 水 处理 技术 。它
主要 由生物反应器和膜组件两单元设备组成 。在传统活性污泥处理工艺中，污泥停 留时间和水力停 留时间难 以协调的问题在此得以解决；同时，通过降低 Ｆ 比 （ ／ Ｍ 食物与微生物之比）减少剩余污泥
分 离 生物 反应 器 （ ｉｍａｓ ｅａａｉ ｍｂａｅ ｉｒａｔｒ Ｓ Ｒ，简称 ＭＢ 。 Ｂｏ ｓ ｐｒ ｏ Ｍｅ ｒｎ ｏｅｃｏ，Ｂ ＭＢ Ｓ ｔｎ Ｂ Ｒ）
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进气
鸯 撬 质
（空气 残戮氧 嶷墼 进 气
图 １ 膜一 曝气生物反应器示意图
生物嶷
１ １膜一 ． 曝气生物反应器
传 统 曝气 系统 中气 泡大 小及其 停 留时间等 因素 的影响 。 此后 ， 国的 Ｋ ｉ ｒｄ 英 ｅｔ Ｂ ｎ ｌ ｈ ｅ等对 此进 行 了更 多
的研究，如在序批式生物膜法中采用螺旋硅橡胶膜管进行无泡曝气，取得了高效曝气效果。见图 １ 。
１２ 萃取 膜 生物 反应器 ． 萃 取 ＭＢ （ Ｒ 见图 ２ ）是 结合膜 萃取和 生物 降解 ，利 用膜将 有毒 工业废 水 中的有 毒 的、溶解 性差
第７ 卷第４ 期
２０ 年１ ０ ８ ２月
石 家庄铁路职业技 术学院学报
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ Ｊ ＡＺＨＵＡＮＧ ＮＳ Ｔ ＨＩＩ Ｉ ＴＩ ＵＴＥ ＯＦ ＲＡ １ Ｊ ＾ Ｌ Ｙ ＴＥ ＣＨＮ０ＬＯＧＹ
ＶＯＬ． ． ７Ｎｏ ４
Ｄｅ ． ｃ ２００８
我 国 ＭＢ Ｒ技术研 究进展
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错流反应器的研究进展摘要错流反应器是化工生产过程中重要的设备，本文评述了错流反应器的发展现状以及常见错流反应器的特点。
关键字错流反应器The develomentof the cross-flow reactor researchAbstract Thecross-flow reactor is an important equipment in the chemical production process. The development of the cross- flow reactor and the common characteristics of the are reviewed.Key words cross- flow reactor前言错流反应器是为了对指定反应过程而设计的反应设备，必须对所面向的工艺目标、反应工艺过程、操作条件等有足够深入的认识和了解，才能够设计出符合目的反应器，另外，还必须结合生产实践的经验来进行优化和改进，本文介绍了部分常见错流反应器，具有一定参考性。
1．错流式生物滴滤反应器1.1实验装置例，错流式生物滴滤反应器净化甲苯废气实验装置。
配制的含甲苯废气由反应器左侧进气口进入，营养液通过自动控制。
生物滴滤法是近年来研究最为活跃的一种挥发性有机物净化方法。
与常规挥发性有机物控制技术相比，它具有生物量多，反应条件(pH值、湿度)易于控制，净化效率高，费用低且能耗少等特点。
目前，对于生物滴滤法的研究大都集中在稳定的工况下填料的优选、目标污染物、反应机理、降解菌及生物膜等内容上。
生物滴滤法采用的传统的设备为生物滴滤塔，气、液在滴滤塔内顺流或逆流接触。
逆流操作方式在滤塔各段生物量分布和去除能力的均匀性上优于顺流方式，但其压力损失比较大。
气体流速大时，逆流操作会发生液泛现象。
不管采用顺流还是逆流的操作方式，滴滤塔内湿度和生物量分布的不均匀，均会降低滴滤塔的有效降解空间，增大设备体积和投资费用，给操作管理带来不便，进而限制了生物滴滤法在工业中的进一步应用。
错流式生物滴滤反应器，气、液在生物滴滤反应器中错流接触，减少了营养液的流经高度，有效调节反应器内的湿度，解决了传统生物滴滤塔顺流或逆流带来的问题。
2．矩形错流移动床2. 1实验装置有机玻璃矩形错流移动床床体结构如下图所示。
颗粒由上部进料口1进入床体，在重力作用下由下部出料口6流出，气相通过左右两侧的气室4和9水平穿过移动床，与颗粒发生错流运动。
错流移动床具有压降低、颗粒可循环再生和连续操作的优点，广泛应用于多种工艺过程中但错流移动床内存在两个制约其操作的瓶颈—空腔和贴壁。
空腔和贴壁的出现与气固两相流动有关，且影响了床体的压降分布和操作弹性。
众多研究者通过实验研究和理论分析，提出了各种空腔和贴壁的产生条件，并利用散料力学理论建立了考虑空腔尺寸、贴壁厚度的压降模型，但其应用范围受限于实验条件。
3．错流列管式固定床反应器列管式固定床反应器是石化行业中广泛使用的一种反应器，一般根据管外载热体流动方向与反应管所成的角度，进一步分为平行流和错流两种。
管内走反应气体，管外走载热体(如熔盐、水或有机物)，载热体在泵动力推动下，经反应器的分流环形通道进入反应器内部，与反应管进行热交换后经合流环形通道流出反应器。
为了提高管外载热体的换热能力，反应器内常设置各种形式的内部结构，如弓形挡板、三弓挡板和圆盘一圆环挡板，使流体横向流过反应管，以提高管外传热系数，强化流体混合效果。
圆盘一圆环挡板是错流列管式固定床反应器中最为典型的一种。
固定床反应器在化学工业以及石油工业中有着广泛的应用，甲醇制汽油、甲醇制丙烯、正丁烷制顺配、邻二甲苯制苯配蒸汽重整甲醇合成、环氧乙烷制备、费托合成(F-T)，等反应过程通常都在固定床反应器中进行。
这些过程都是强放热过程，控制反应温度是维持较高反应转化率以及选择性的关键，反应过程中生成的热量需要及时从床层中移除，因而反应器选型、设计以及监控对这些过程至关重要。
列管式固定床反应器通过多根反应管并联，在管内装填催化剂进行反应，冷却介质在管外流动进行移热，列管式固定床反应器相对于普通固定床反应器传热面积更大，更加适合放热量大的反应过程。
此外还可以对列管式固定床反应器进行串联组合，形成多级固定床反应器，分段控制反应器的温度。
3.1错流反应器结构下图所示反应器结构，冷却介质从反应器上端以及下端同时进入，在反应器中段流出。
该结构可以在反应器进口位置避免冷却介质逆流引起的热反馈，而在反应器下游提供热反馈。
列管式固定床反应器是用于进行强放热气固相催化反应的主要反应器，在化学工业中有着广泛的应用。
目前，列管式固定床反应器规模在不断扩大，其操作要求也在不断提高。
如何实现反应器的优化设计和操作、提高反应过程的稳定性和经济性是化学反应工程研究的重要议题。
4错流旋转填料床气液两相流间的质量传递、能量传递以及化学反应等过程是石油、化工、环保、能源、材料等工业生产中最为常见的现象。
在这些工业生产中经常安装板式塔、填料塔等塔设备作为传质和反应的设备。
而液体在塔设备内的通常是在重力场作用下自上而下流过塔板或填料实现传质过程的，由于重力场较小，液膜流动缓慢，使得液体体积传质系数较小，造成塔设备空间利用率低，为了达到预定的处理目标，需采用大体积的塔设备，导致在设备上的一次性投资过大，以及后续花费在设备能耗、维修、占地面积上的相关费用也相应增加，阻碍了相关行业的经济效益的提高。
因此，提高气液两相流的传质效率，促进设备尺寸的减小，使用较低的能耗成当今研究传质设备的核心问题。
4.1超重力技术简介二十世纪七十年代后期，美国宇航局(NASA)在太空失重情况下，研究了两相间气液传质的分离实验，结果显示，气液两相间的质量传递在零重力状态下是不可能发生的，气体和液体之间的传质几乎为零。
根据这一现象英国ICI公司的研究人员受到启发，成功的研发了一种高传质效率的气液传质设备—超重力旋转床，引发了工业界的广泛关注，将其推广到了液一液、液一固和气一液一固等化工领域。
在超重力环境中，液体被撕裂为较小液滴而获得了大的比表面积，并且相间传质效率均比自然重力场下的要快很多，气一液两相间传质速率在超重力设备中比传统塔增加1~3个数量级，利用旋转产生远重力场的离心加速力场的技术统称为超重力技术。
超重力技术是一项增强传质、传热过程的先进技术，适用于石油、化工、环保、能源、材料等工业领域。
该技术运用远大于重力的离心力作用于多相流从而达到增强传质、传热过程的目的。
将超重力技术结合填料床就产生了“超重力旋转填料床”。
液体通过该设备填料层时，被高度分散、混合，获得非常高的湍动能，很大程度地提高传质、传热效果，缩小生产设备尺寸，降低运行能耗。
历经多年的研究实践发现，超重力旋转填料床是一种能带来巨大社会效益和经济效益的新设备。
与传统填料塔设备相比，该设备高度缩减至传统填料塔的十分之一，直径缩减到五分之一，制造设备的时间和成本皆减少了一半，但气一液分离效果与传统填料塔相当。
4.1.1超重力旋转填料床的结构及原理超重力旋转填料床(Rotating Packed Bed，简称RPB)是通过填料的高速旋转产生的离心力场来实现超重力场的环境，也称为超重机。
旋转填料床主要结构包括固定的圆筒形壳体、液体分布器以及填料转子等组成，填料转子是设备的核心部分，其主要作用是旋转切割液体，促进多相流间的接触和微观混合。
旋转填料床一般可用来处理气一液、液一液两相或气一液一固三相物系。
旋转填料床的结构有很多种，按操作方式或气液流动的方向，可分为逆流、并流与错流三类旋转填料床。
4.2气液错流立式旋转填料床结构图错流旋转填料床是专用于气液接触的超重力设备，液体由分布器均匀喷淋到填料内圈，沿填料径向向外圈运动，由重力作用摔向壳壁后向下由液体出口排出；气体从气体进口进入旋转填料床下腔后，沿填料层轴向穿过，与液体进行错流接触后，由气体出口排出。
4.2.1旋转填料床的特点主要如下.(1)与传统塔设备相比，传质效果得到显著强化，传质单元高度仅有(1 ~3) cm，降低(1~2)个数量级，液相体积传质系数增加(1~3)个数量级，设备尺寸缩小10倍以上。
(2)单个传质单元的气相压降小小于普通填料塔设备，使气相输送动力减小，节约能耗。
(3)离心作用远大于重力，使气液在很大的通量下也不产生液泛。
(4)停留时间短，持液量小，可应用于处理热敏性、贵重及有毒的物料，也可用于某些快速反应过程。
(5)设备体积小，质量轻，维修方便，开停车容易，易于操作适合多种场合使用。
占地面积小，大大节约了基建投资。
(6)不足之处是，旋转填料床的动平衡和气液密封技术要求高，需从机械制造方面去研究解决。
4.2.2旋转填料床的应用研究进展自从二十世纪七十年代末，英国ICI公司提出了超重力旋转床技术后，该领域的研究工作迅速发展了起来。
目前，国内外的许多大学和公司都对旋转填料床进行了基础理论和应用方面研究，其应用研究的领域不断的被拓展。
旋转填料床的主要应用方面有，气体吸收、硫化氢的脱除、含氮废气的治理、气体吹脱、除尘等等。
在旋转填料床的诸多应用当中，气体吸收、吹脱、除尘等两相接触过程是工业中最常见、应用前景很好的领域，这领域中处理的气量一般要求较大，所以对设备的处理能力、投资及运行费用都提出了较高要求，这些问题都集中于气相输送动力大小。
根据旋转填料床的结构特点，错流形式的旋转填料床比逆流旋转填料床更适合于这些方面。
原因是，逆流旋转填料床气体从外圈沿径向流向内圈，流体通道横截面积明显缩小，导致气速急速变大，形成了很高的形体阻力，并且需克服较大的离心阻力；而错流旋转填料床气体沿填料水平面通过，流通横截面积不变，且流向与离心阻力垂直无需克服，因此错流旋转填料床适用于大气量的气液传质过程。
4.3多级错流旋转填料床错流旋转填料床在应用于气体吸收、吹脱、除尘等单元过程的工业应用过程中，具有气体处理能力大、压降低、液相传质系数高、设备体积小、投资省等优点；但现有结构的错流旋转填料床对强化气相传质效果不明显，不适用于气一液膜，特别是气膜控制的传质过程。
气体在通过填料床层时，停留时间短，且由于离心作用，气体呈高速螺旋式上升通过填料的上端，减少了气液在填料内缘接触机率，使得传质效果减低。
针对这些问题，有人提出了一种多级错流旋转填料床，其核心思想是强化气相传质作用、增加气液接触的时间、避免旋转气流引起的气液接触机率降低，将原来的单层填料设计成三层填料，即上、下两层旋转，中间层静止，起到强烈扰动气流，从而减小气旋，达强化气相传质的作用。
4.3.1小结多级错流旋转填料床是对普通立式旋转填料床的一种改进，其目的是提高气相传质系数，增强设备的处理能力，方便工业化应用。