在中小型農(nóng)藥、醫(yī)藥、精細(xì)化工等工業(yè)生產(chǎn)中,有機物的分離操作(如精餾、氣提或吸收等)大量使用填料塔和板式塔等塔設(shè)備,液相在重力場的作用下與逆流的氣相進行接觸傳質(zhì),達到分離提純的目的。在地球的重力場下,塔設(shè)備中的液膜流動較慢,汽液接觸比表面積較小,傳質(zhì)效率相對較低,所以設(shè)備體積龐大、空間利用率低、占地面積較大。超重力技術(shù)是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來的強化氣液傳質(zhì)的新型技術(shù),其工作原理是利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的數(shù)百至千倍重力的離心力場(簡稱超重力場)來代替常規(guī)的重力場,在超重力場下,液體分散飛行時所呈現(xiàn)的是非常細(xì)小的液滴、液絲狀態(tài),因此汽液接觸的比表面積非常大,其的微觀混合以及極快的相界面更新特征,使其可以極大地強化氣液傳質(zhì)過程,將傳質(zhì)單元高度降低1個數(shù)量級。從而使巨大的塔設(shè)備變?yōu)楦叨炔坏?米的超重機,達到增加效率、縮小體積以及在有些場合可大幅降低能耗的目的。目前國內(nèi)外已將此類技術(shù)成功地應(yīng)用到化工過程的吸收、解吸和反應(yīng)操作過程,已報道的填充式或碟片式等幾種類型的超重力旋轉(zhuǎn)床至今都未能在單臺設(shè)備中實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的連續(xù)精餾過程。浙江工業(yè)大學(xué)發(fā)明、與杭州科力化工設(shè)備有限公司聯(lián)合開發(fā)的折流式超重力旋轉(zhuǎn)床,已成功地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的連續(xù)精餾過程,展示了很好的應(yīng)用前景。
折流式超重力旋轉(zhuǎn)床的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和特點
折流式超重力旋轉(zhuǎn)床是一種新型的超重力旋轉(zhuǎn)床,其結(jié)構(gòu)主要由圓形外殼和折流式轉(zhuǎn)子組成。折流式轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)床的核心部件。
其工作原理是:具有特定結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子在殼體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),氣相由進氣口進入殼體,從轉(zhuǎn)子外緣進入轉(zhuǎn)子內(nèi),液相由進液口進入轉(zhuǎn)子中心,氣液兩相在轉(zhuǎn)子內(nèi)形成比表面積極大而又不斷更新的氣液界面,具有的傳質(zhì)速率。最后氣相經(jīng)出氣口離開床體;液相在殼體內(nèi)收集后由出液口引出。
折流式超重力旋轉(zhuǎn)床的特點:傳質(zhì)效率高,設(shè)備體積小,停留時間短,持液量小,抗堵能力強,操作維護方便,安全可靠,適用于貴重物料、熱敏物料、高粘度物料或者有毒物料的處理,可以在高度、大小受限制的場合使用。
折流式超重力旋轉(zhuǎn)床已獲得發(fā)明二項, 美國一項,國內(nèi)外發(fā)表論文十余篇,已通過有關(guān)專家的鑒定和驗收:該技術(shù)處于水平。一臺直徑為830mm、高度僅為0.8m的三層BZ750-3P折流式超重力旋轉(zhuǎn)床可達15-30塊理論板,能基本滿足常規(guī)有機物精餾分離提純的要求。
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