如何让超重力精馏装置发挥更大效能

 如何让超重力精馏装置发挥更大效能

    超重力精馏装置是一种新型精馏设备，由浙江工业大学发明与杭州科力化工设备有限公司共同研制，*将超重力技术应用于工业生产中的连续精馏过程。超重力精馏装置由一个或多个高速旋转的转子组成，气液以逆向折流方式流经转子，进行接触传质，1.2米高的超重力精馏设备相当于15米高的常用精馏塔，是对传统的板式塔、填料塔的重大突破，由国级专家组鉴定，超重力精馏装置达到先水平（发明号：ZL011343214、ZL200510049145.1、美国US 7,344,126 B2）。2007年获国家科技创新基金立项，2008年获中国石油和化学工业协会科技进步一等奖，2010年获教育部科技发明二等奖。

    超重力精馏装置超重力精馏技术的优势：

    ⑴性能好、效率高、能耗低；

    ⑵高度低、体积小，安全可靠；

    ⑶处理时间短，持液量小，抗堵能力强；

    ⑷操作简单、维护方便；

    ⑸投资省、管理成本低。

    超重力精馏装置适用范围：超重力精馏装置广泛应用于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、DMF、DMSO、甲苯、异丙醇、叔丁醇等有机溶剂的回收及产品分离提纯，超重力精馏装置在原料药、医药中间体、精细化工、生物柴油、环保、制酒等行业已产业化应用600多套。

    超重力精馏装置主要材质：超重力精馏装置与物料接触部分材质根据用户的需求分别采用SUS304、SUS316L、钛材等，其它部件采用碳钢、铸铁件、铸钢件等。

    超重力精馏装置优点

    1）塔径大大减少（相等处理量下）

    2）塔高大大下降，传统塔一般高度>10米，超重力塔只有2米左右。从而可大大节省土建费用，也能放在一般厂房或实验室中使用。

    3）操作快捷、方便。传统塔开车到塔顶达设计组分往往需2~5小时左右，而超重力精馏装置达平衡只需10分钟左右。同时超重力塔清洗方便、快捷，更换物料容易，可实现 一机多用。

    4）节能5~30%左右。超重力精馏装置主要是超重力塔体积小，回流比较小，持液量小，吸热量和散热损失均少之故（虽然产生离心力需耗一部分能）。

    5）塔板效率高，是传统塔的十几倍，故能用于要求分离精度高的产品生产。超重力精馏装置也能用于吸收、解吸、萃取精馏、脱辉等单元操作。

    6）由于超重力精馏装置的容积小，又无填料，滞留的料液少，持液时间短，一般只有1～5分钟，热敏物料不会在塔内挥发、变质，故特别适合热敏性物料的精馏操作。

    7）由于塔内的理论塔板数大大高于普通塔，分离能力强，成品纯度高；排出的废水中的物料浓度可达0.5%以下。

    8）检修方便，费用低。普通填料塔需半年修一次，每年需清洗填料，费时、费力；而超重力精馏装置只需每半年更换机封环即可。

    超重力精馏装置通过高速旋转产生离心力，在10-1000个g的地球重力场作用下完成汽、液两相间的传热、传质，进而实现产品组分分离的。由于普通塔在重力场下（即在1个g作用下）的液泛速度较小，一般在1.5～1.6m/s内，汽相速度必须<液泛速度，否则即会液泛，届时精馏操作就无法进行，从而使塔内汽速提高受到限制，汽、液两相传质的强化相应也受到限制；而“超重力精馏装置”是通过高速旋转产生的离心力来实现超重力场（10~1000g作用下）的环境，即超重力因子β（ω2r/g）通常达350～450左右。超重力精馏装置在该环境下汽、液两相的速度大大提高，其速度可达4～12m/s，从而大大提高液泛速度。超重力精馏装置中的液体在转子高速下旋转下被加速甩出，在转子及定子间折流流道中被逆向尔行的高速旋转的汽流剪切撕裂成微米至纳米级的液膜、液丝和液滴，从而极大地强化了汽、液两相间的传热、传质过程，使传质效率比普通塔高十多倍。同样的产能所需的设备体积也大大缩小（高度缩小8～10倍），超重力精馏装置分离效果也大为提高（单位体积内的理论塔板数大大提高，传质单元高度仅为1cm左右）。