什么是超重力精餾？
時(shí)間：2025-11-22 瀏覽：998次
超重力精餾技術(shù)因設(shè)備小、效率高、能耗低、易運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于能源、材料、石油、化工、環(huán)境、生物等多個(gè)領(lǐng)域，并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。超重力精餾技術(shù)不僅可以處理常規(guī)的有機(jī)溶劑，在處理貴重物質(zhì)、熱敏物質(zhì)、有毒物質(zhì)和高粘度物質(zhì)方面更是有優(yōu)勢，擁有十分廣闊的發(fā)展前景。超重力精餾是一種新型的精餾技術(shù)，通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來實(shí)現(xiàn)超重力場（10-1000g 作用下）的環(huán)境，即超重力因子β（ω2 r/g）通常可以達(dá)到350-450。在這樣的環(huán)境下，精餾塔內(nèi)的氣、液兩相速度被大幅度提高，其速度可達(dá)4-12m/s，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)塔設(shè)備的1.5-1.6m/s，大大提高了液泛速度。在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)下，超重力塔內(nèi)的液體被加速甩出，在轉(zhuǎn)子及定子間折流流道中，被逆向行駛的高速旋轉(zhuǎn)汽流剪切撕裂成微米至納米級的液膜、液絲和液滴，從而極大地強(qiáng)化了氣、液兩相間的傳熱、傳質(zhì)過程，使傳質(zhì)效率比普通塔高出 10 多倍。同樣產(chǎn)能所需的設(shè)備體積也大大縮小（高度縮小8-10 倍），同時(shí)使用超重力精餾設(shè)備分離效果也大為提高（單位體積內(nèi)的理論塔板數(shù)大大提高，傳質(zhì)單元高度僅為1cm左右）。超重力精餾在設(shè)備體積、塔板壓降等方面都具有巨大的優(yōu)勢。
由于傳統(tǒng)塔設(shè)備如填料塔、板式塔等，在重力場下的液泛速度較小，一般在1.5m/s～1.6m/s，當(dāng)氣相速度大于液泛速度時(shí)，塔設(shè)備內(nèi)將產(chǎn)生液泛，導(dǎo)致精餾操作不能繼續(xù)進(jìn)行，從而限制了塔內(nèi)氣速的提高，氣、液兩相傳質(zhì)的強(qiáng)化也受到了限制，因此設(shè)備往往高達(dá)幾十米。超重力精餾設(shè)備是在比地球重力加速度大得多的環(huán)境中工作，強(qiáng)化了相間傳質(zhì)過程，突破了重力場的影響，傳質(zhì)技術(shù)利用離心力代替了重力場，實(shí)現(xiàn)了傳質(zhì)過程的強(qiáng)化。在超重力場內(nèi)，液體分散成液滴、液膜，并能快速實(shí)現(xiàn)相聚、分散，增加單位體積內(nèi)氣液接觸面積，強(qiáng)化了微觀混合，不到2 米的超重力精餾設(shè)備就可以取代幾十米的塔設(shè)備。在處理量相同的前提下，超重力精餾設(shè)備高度由 15m 降低至 1.2m，基礎(chǔ)要求大大降低；因設(shè)備體積縮小，易達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，安裝、拆卸、清洗、維修等作業(yè)簡化，相對檢修時(shí)間和檢修作業(yè)勞動量也大大降低；由于設(shè)備體積較小，占地面積大幅減少，節(jié)約了土地資源。安全方面，由于超重力精餾設(shè)備系統(tǒng)空間縮小了近 7 倍，系統(tǒng)內(nèi)的溶劑量減少，減少了蒸餾操作過程中的安全隱患。節(jié)能方面，可節(jié)約蒸汽15%以上。超重力精餾塔作為回收溶劑的主要設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了不同沸點(diǎn)混合液體的分離。工作時(shí)，來自儲罐的待分離混合液經(jīng)在線流量控制進(jìn)入預(yù)熱器內(nèi)，與來自超重力精餾塔的餾分進(jìn)行換熱，既對餾分起到了降溫作用，又對原料進(jìn)行了加熱，起到了很好的節(jié)能效果。經(jīng)過預(yù)熱的原料通過兩路進(jìn)入超重力精餾塔內(nèi)，進(jìn)塔的管道控制閥門通過DSC 系統(tǒng)在線調(diào)節(jié)流量，以達(dá)到最佳分離效果。降溫后的餾分分為液相和氣相，液相經(jīng)冷凝器再次冷凝至 40°C以下，經(jīng)檢測符合要求的餾分進(jìn)入成品罐內(nèi)等待使用，若檢測不能滿足標(biāo)準(zhǔn)，通過中間罐收集后，將重新進(jìn)入超重力精餾塔精餾。
由超重力精餾塔排放的廢液進(jìn)入再沸器內(nèi)，通過蒸汽對廢液進(jìn)行加熱，被汽化的廢液作為熱源進(jìn)入塔內(nèi)對原料進(jìn)行加熱，多余的廢液經(jīng)在線液位控制系統(tǒng)排出。來自中間罐和冷凝器的尾氣，進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng)進(jìn)行處理。
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