超重力技术在精馏中的应用

超重力精馏

第28卷增列(1)

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超重力技市在精馏巾的应用

闪俊杰,刘润静,杜振雷,马建兵,崔文豪

(河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050018)

搐要:对超重力技术在化工生产中应用的现状。尤其是在精馏领域的应用作了全面的总结。介绍了超重力技术的基本原理和特点及超重力精馏的基本流程图,并对其在精馏领域的优越性进行了较为详细的叙述。

关键词:超重力;精馏;传质;分离

中图分类号:'IW2s.13;'Iql51.81

文献标识码:A文章m号:0253—4320(2t腿)sl一0125-04

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的优点而被誉为“化学工业的晶体管”。

在化学工业中,高达80%的投资用于化工产品的净化和提纯,而精馏无疑是其中最重要的操作单元之一,精馏技术的发展直接关系到产品的质量、生产效率及能耗的高低。因此,现有精馏技术的提高将会大大促进化学工业发展并显著提高其经济效

益,超重力精馏就是一种较前沿的分离技术。目前

2超重力机的特点

由于超重力环境的特殊作用,使得超重力机具

有以下特点:①极大地强化了传递过程(传质单元高

度仅1—3锄);②极大地缩小了设备尺寸与质量(不

仅降低了投资,也增加了对环境的改善);③物料在

超重力技术已经凭借其独特的优势成功应用于化学工业的多个领域,如超细粉体制备、油田注水脱氧、脱硫、除尘、精馏以及吸收等。本文将重点介绍超重力技术在精馏方面的应用。

设备内的停留时间极短(10—100璐);④气体通过设备的压降与传统设备相近;⑤易于操作,易于开、停车,由启动到进入定态运转时间极短(1mln内);⑥运转维护与检修方便的程度可与离心机或离心风

机相比;⑦可垂直、水平或任意方向安装,不怕振动与颠簸,可安装于运动物体如舰船、飞行器、及海上

1超重力技术的基本原理

在超重力环境下,不同大小分子问的分子扩散

与相间传递过程均比常规重力场下的要快得多,气一液、液一液两相及液一固两相在比地球重力场大数百倍至数干倍的超重力环境下的多孔介质或孔道中

平台;⑧快速而均匀的微观混合。

基于以上特点,超重力技术可以应用在以下特

殊过程:热敏性物料的处理(利用停留时间短),昂贵物料或者有毒物料的处理(利用机内残留量少),选

产生流动接触,巨大的剪切力将液体撕裂成微米至

纳米级的液膜、液丝和液滴,产生巨大的和快速更新

择性吸收分离,高质量纳米材料的生产,聚合物脱除单体等[2—4|。

的相界面,使得相间传质速率比传统的塔器的提高l一3个数量级,极大强化了微观混合和传质过程,

从而有效地促进了许多化学反应过程【1J。

3超重力在精馏中的应用

3.1超重力精馏原理

实际应用中,实现超重力环境的方法是通过旋转产生离心力,这种经过特殊设计的旋转设备称为

超重力机,又称为旋转填充床。它也因为其突破性

收稿日期:2008—04—23

相间传质过程是化学工业中最基本的过程,是精馏操作这一过程的实质。因此,强化相间传质过

作者简介:闪俊杰(1982一),男,硬士生;刘润静(1963一),男,博士,教授,主要从事纳米粉体制备技术的研究,junjie3022213@163.come

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