超重(zhong)力(li)工程技(ji)術的(de)基本原理(li)是利用超重(zhong)力(li)條件下多相(xiang)流(liu)體(ti)系的(de)獨特流(liu)動(dong)行為(wei),強化相(xiang)與相(xiang)之間的(de)相(xiang)對速度和(he)(he)相(xiang)互接觸,從而實現高(gao)效的(de)傳質傳熱過程和(he)(he)化學反應過程。獲取超重(zhong)力(li)的(de)方(fang)式主(zhu)要是通過轉動(dong)設備整體(ti)或部件形成離心力(li)場,涉及的(de)多相(xiang)流(liu)體(ti)系主(zhu)要包(bao)括氣-固(gu)體(ti)系和(he)(he)氣-液體(ti)系。
氣(qi)相經(jing)氣(qi)體(ti)進(jin)口管由切向(xiang)引入轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)外(wai)腔,在(zai)氣(qi)體(ti)壓力的(de)(de)作用(yong)下由轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)外(wai)緣(yuan)(yuan)處進(jin)入填料。液(ye)(ye)體(ti)由液(ye)(ye)體(ti)進(jin)口管引入轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)內腔,經(jing)噴頭淋(lin)灑(sa)在(zai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)內緣(yuan)(yuan)上(shang)。進(jin)入轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)液(ye)(ye)體(ti)受(shou)到轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)內填料的(de)(de)作用(yong),周向(xiang)速度(du)增加,所產生的(de)(de)離心(xin)力將其推向(xiang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)外(wai)緣(yuan)(yuan)。在(zai)此過程中(zhong),液(ye)(ye)體(ti)被(bei)填料分(fen)散、破(po)碎形成(cheng)極大的(de)(de)、不斷更(geng)(geng)新的(de)(de)表(biao)(biao)面積(ji),曲折的(de)(de)流道(dao)加劇了液(ye)(ye)體(ti)表(biao)(biao)面的(de)(de)更(geng)(geng)新。這樣,在(zai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)內部形成(cheng)了極好(hao)的(de)(de)傳質(zhi)與反應條件。液(ye)(ye)體(ti)被(bei)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)拋到外(wai)殼匯集后經(jing)液(ye)(ye)體(ti)出(chu)口管離開(kai)超重機。氣(qi)體(ti)自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)中(zhong)心(xin)離開(kai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi),由氣(qi)體(ti)出(chu)口管引出(chu),完成(cheng)傳質(zhi)與反應過程。
所謂超(chao)(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)指的是在比地(di)球(qiu)(qiu)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)加速度(9.8m/s2)大(da)得多的環(huan)境下物(wu)質所受到的力(li)。研(yan)究(jiu)超(chao)(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)環(huan)境下的物(wu)理和化學(xue)(xue)變化過(guo)程(cheng)的科學(xue)(xue)稱為(wei)超(chao)(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)科學(xue)(xue)，利用超(chao)(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)科學(xue)(xue)原理而創(chuang)制(zhi)的應用技(ji)術稱為(wei)超(chao)(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)技(ji)術。在地(di)球(qiu)(qiu)上(shang)，實(shi)現超(chao)(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)環(huan)境的簡便方法是通過(guo)旋(xuan)轉產生(sheng)離(li)心(xin)力(li)而模(mo)擬(ni)實(shi)現。這樣旋(xuan)轉設備被(bei)稱為(wei)超(chao)(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)機(ji)，又(you)稱為(wei)旋(xuan)轉填(tian)(tian)充(chong)床(chuang)。當(dang)超(chao)(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)機(ji)用于氣(qi)液多相(xiang)過(guo)程(cheng)時，氣(qi)相(xiang)為(wei)連續(xu)相(xiang)的氣(qi)液逆流(liu)接觸，又(you)稱逆流(liu)旋(xuan)轉填(tian)(tian)充(chong)床(chuang)，其基本結構如圖所示。
它(ta)主要由轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)、液體(ti)(ti)(ti)分布器和(he)外(wai)殼組成(cheng)。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)為(wei)核(he)心部件，主要作(zuo)用是固定和(he)帶動填(tian)(tian)(tian)料旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)，以實(shi)現(xian)良好(hao)的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)液接(jie)觸。超(chao)重(zhong)力設備的(de)工作(zuo)原理如下(xia)：氣(qi)(qi)(qi)(qi)相(xiang)經氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)進口管(guan)引入(ru)超(chao)重(zhong)力機(ji)外(wai)腔，在(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)壓力的(de)作(zuo)用下(xia)由轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)外(wai)緣處進入(ru)填(tian)(tian)(tian)料。液體(ti)(ti)(ti)由液體(ti)(ti)(ti)進口管(guan)引入(ru)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)內腔，在(zai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)內填(tian)(tian)(tian)料的(de)作(zuo)用下(xia)，周向速度(du)增加，所產生的(de)離(li)心力將其推向轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)外(wai)緣。在(zai)此過(guo)程中(zhong)，液體(ti)(ti)(ti)被填(tian)(tian)(tian)料分散(san)、破碎(sui)形(xing)成(cheng)極(ji)大(da)的(de)、不斷更新的(de)微元，曲折的(de)流道進一步加劇了(le)界面的(de)更新。液體(ti)(ti)(ti)在(zai)高分散(san)、高湍(tuan)動、強混(hun)合以及界面急速更新的(de)情況下(xia)與氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)以極(ji)大(da)的(de)相(xiang)對速度(du)逆向接(jie)觸，極(ji)大(da)地強化了(le)傳(chuan)質過(guo)程。而后，液體(ti)(ti)(ti)被轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)甩到外(wai)殼匯集(ji)后經液體(ti)(ti)(ti)出(chu)(chu)口管(guan)離(li)開超(chao)重(zhong)力機(ji)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)中(zhong)心離(li)開轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)，由氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)出(chu)(chu)口管(guan)引出(chu)(chu)，完成(cheng)整(zheng)個傳(chuan)質和(he)/或反(fan)應過(guo)程。
