折流式超重力场旋转床及其在精馏中的应用

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P E T R O C H E MI C A L T E C H NO L O G Y 口鹋

2 0 0 5年第 3 4卷第 8期

{ T业技术l ,气气

折流式超重力场旋转床及其在精馏中的应用 徐之超,俞云良,计建炳 (浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江杭州 3 1 0 0 3 2 )

[摘要]开发了一种新型的折流式超重力场旋转床。它的核心结构是一对相嵌的动静折流盘组合,动静折流盘均由 不同直径的一组板圈构成,特点是可以完成中间进料和设置多组折流盘。冷模和热模实验结果表明,折流式超重力

场旋转床有良好的操作弹性。将两层折流盘共 2 O对动静圈的装置用于精馏过程时,环隙气相动能因子在小于 1 4 m S I 1 ( k g mI 3 )。的状态下,总理论板数大于 1 1 . 5块。折流式超重力场旋转床在工业上已成功地应用于甲醇 精制和热敏物系脱溶剂的过程。

[关键词]折流式超重力场旋转床;旋转填料床;精馏;超重力[文章编号]1 0 0 0— 8 1 4 4( 2 0 0 5 ) 0 8— 0 7 7 8—0 4 [中图分类号]T Q 0 5 1 . 8 [文献标识码]A

超重力场旋转床与传统的塔设备相比,体积可 以缩小到 1/ 1 0以上,因而受到研究者的关注。从 2 0世纪 8 0年代初问世至今,超重力场旋转床技术 已经在某些工业过程中得到了成功的应用¨“ 。 超重力场旋转床的结构大多数为转子中装有填

的动折流盘,动折流盘固定在旋转轴上并与轴一起 转动。

料的旋转填料床,旋转填料床在结构上存在以下 缺点: ( 1 )由于转子直径有限,外径为 0 . 6 m左右的旋转填料床用于精馏过程时,其传质单元数只有4~ 6_ 6 J ,

不能满足对常规的有机物料进行精馏分离的

要求; ( 2 )由于受机械结构上的限制,在旋转填料的中部很难设置进料管,这在连续精馏操作中是必不 可少的; ( 3 )由于填充有填料的转子内径处流通面

积要比转子外径处的流通面积小得多,因此转子内部的流通面积不可避免地形成了瓶颈,转子内缘流通面积小

和离心力小与转子外缘流通面积大和离心力大的状况极不协调,造成了转子空间的浪费。由 图1 三层式折流式超重力场旋转床的结构示意图 F i g . 1 S k e t c h o f r o t a t i n g z i g z a g h i g h—g r a v i【 y b e d wi t h t h r e e—l a y e r s 1 . Ro t a t i o n a l d o wn—d i s c; 2 . Va p ou r i n l e t pi p e; 3—1, 3—2. Li q u i d i n l e t p i e; p 4. I mmo b i l e u p—d i c; s 5 . Va p ou r o u t l e t p i e; p

于旋转填料床的这些缺点,难以在单台旋转填料床 上实现连续精馏操作。 本工作针对旋转填料床用于精馏时的缺点,设 计出一种新型的折流式超重力场旋转床,分析了折

6 . L e a d i ng p i p e; 7 . Re lu f x l i q u i d i nl e t p i e; p 8. Ca s i n g; 9 . Li q u i d o u l t e t p i e: p 1 0. Ro t a t i n g s h

流式超重力场旋转床的特点和性能,介绍了其在工 业中的应用。

气体由进气口 2进入腔体,沿动静折流盘的间隙曲折地由外缘向中心流动,最后经出气口 5离开床体;液体从进液口 7进入,由引导管 6引流至动折流盘的中心,随后被一系列旋转的动圈甩向相应的 [收稿日期]2 0 0 5— 0 2—0 5 .[修改稿日期]2 0 0 5—0 4— 2 0。 [作者简介]徐之超 ( 1 9 5 8一),男,浙江省杭州市人,大专,高级实验 师,电话 0 5 7 1—8 8 3 2 0 5 9 8,电邮 X U Z C@z j u t . e d u . c n。联系人:计建炳,电话 0 5 7 1— 8 8 3 2 0 0 5 3,电邮 j j h@z j u t . e d u . c n。

1 折流式超重力场旋转床 1 . 1折流式超重力场旋转床的特点

折流式超重力场旋转床的典型结构如图 1 所示。其核心部件为上下相嵌的由不同直径同心圈所构成的折流盘;位于上方的折流盘固定在壳体上, 为静折流盘;与静折流盘相配套的是相嵌在其

下方

[基金项目]浙江省重大科技计划项目( 2 0 0 2 C1 1 0 3 2 )。

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