超重力旋转床(英文Rotating Packed Bed,简称RPB)是一种强化化学工业过程的新型反应器。它通过离心力场模拟超重力环境,将液体剪切、高度分散,增加了传质比表面积,提高了液体表面更新速率,能极大的强化气-液传质过程,常应用于精馏和吸收等工业过程。目前旋转床的主体结构已经定型,内构件的研究成为发展的核心,如转子结构的创新设计、液体分布器的优化等。在某些化工过程中,由于产物为固体颗粒或是从外部带来的气体含有大量灰尘,容易造成填料的堵塞。传统的超重力旋转床一般在转子内部安装致密的金属丝网,丝网孔径较小,丝网层较密,生成的固体颗粒易于堆积在丝网填料内部,造成气液流通途径的阻塞,不仅削弱传质,且严重时需停机清洗。不但影响了生产,同时也增加了清理设备的费用。为了解决这一问题,在前人旋转床转子结构设计的基础上,本论文提出了新型的组合式转子,即在转子径向方向组合不同的结构,以期达到防堵的目的。主要研究内容如下：1、在保证传质能力的条件下,设计更加防止阻塞的转子结构。以NaOH溶液吸收CO2为传质研究实验体系,考察转速、液量以及气量对组合式转子超重力旋转床传质的影响规律。结果表明,有效传质比表面积ae和液相体积传质系数kLae随转速、液量、气量的增加而增加。组合式转子内丝网填料占比越大,其传质效果越好。2、为了构建旋转床内转子区的液相传质模型,需要将转子区分为填料区和立柱区两个部分。根据表面更新理论建立模型,需要得到立柱区的持液量εL,因此,本文利用X-ray CT扫描技术对立柱区的持液量进行基础研究,并利用扫描技术的可视化效果,感性地了解到转子区内液体的流动情况。结果表明,持液量随转速的增加而减小,随液量的增加而增加；丝网填料区的持液量要远远高于立柱区,在丝网填料区可见明显的液体分布不均现象。通过实验数据构建立柱区的持液量关联式,代入传质数学模型中计算,得到的预测值与实验值进行对比,其正负误差在15%的范围内。3、基于实验结果,转子2与转子3的传质性能相差不多,且转子2有望在牺牲少量传质的前提下达到防堵的目的,因此选择转子2和转子3进行石膏法脱除SO2气体的应用研究。考察转速、进气口浓度、以及气液比对SO2脱除率的影响,同时对比两个转子的脱硫效果。结果表明SO2脱除率随转速增加而增加,随气体进口浓度和气液比的增大而减小,且装有转子3的超重力旋转床脱硫率略大于装有转子2。