蔡旭槐-折流式超重力床的研究及产业化应用-浙江工业大学 20120618.ppt

折流式超重力床的研究及产业化应用,杭州科力化工设备有限公司蔡旭槐工程师2012年6月,一、超重力技术(Higee),超重力技术：用离心力场代替重力场，气液传质速率可提高10倍以上。,气相,液相,g,常规气液接触设备,一、超重力技术(Higee),超重力精馏装置,一、超重力技术(Higee),英国ICI公司Ramshaw教授在1981年申请了世界上第一个填料式超重力床专利；在吸收、解吸、气液反应和纳米材料制备中得到应用；填料式超重力床未能成功应用于精馏过程。,1、难以在转子上进料；2、分离能力不能满足精馏的要求,二、填料式超重力床未能在精馏中应用的原因,结构：1、转子整体旋转，2、转子与气相管之间有动密封。,三、折流式超重力床结构,1、转子由动、静部件组合，可在转子上进料，省掉转子与气相管的动密封。,三、折流式超重力床结构,2、多层转子同轴可放便可靠地串联，分离能力大大提高。,四层转子串联可以达到32块理论塔板数,三、折流式超重力床结构,3、动、静折流圈作为气液接触元件，气液分布均匀。,每个传质单元0.7块理论板，27块/米,三、折流式超重力床结构,四、折流式超重力床性能,气体流量对压降的影响,四、折流式超重力床性能,夜体流量对压降的影响,四、折流式超重力床性能,转速对功耗的影响,四、折流式超重力床性能,气液流量和转速对传质效率的影响,每个传质单元0.7块理论板，27块/米,四、折流式超重力床性能,机械性能的研究,1、对设备长期运转动密封的可靠性和转子动平衡的要求2、通过工业化试验，对可操作性、稳定性和安全性进行了长期考察；3、从真空到常压，对不同的精馏体系进行了工艺与设备相匹配的系列研究试验。经过十多年的研究和工业应用经验积累，形成了设计、制造和工业应用一条龙的成套超重力精馏技术。研究结果在Ind.Eng.Chem.Res，Chem.Eng.Process,Chin.J.Chem.Eng.石油化工等国内外期刊上发表了数十篇论文。,五、产业化应用精馏流程,3.6米,五、产业化应用吸收解吸耦合流程,五、产业化应用,1、已应用于多种体系的连续精馏、解吸和萃取精馏过程；2、甲醇/水、DMSO/水、甲醇/甲缩醛/水、甲醇/叔丁醇、氯化苯/异己烷、三乙胺/甲基异丙胺/水、萃取精馏制水乙醇及医药中间体分离30多种体系等；3、浙江、江苏、湖北、山东、河南、安徽、江西、贵州、广东、台湾等地产业化应用；4、推广设备300多台套台；2004的第一套设备已连续运行六年多，设备性能稳定。,五、产业化应用,1、热敏高粘度产品的分离泛酸钙（维生素B5）脱除甲醇。高沸点、高粘度、热敏，含有水和10%的甲醇，要求甲醇0.1%，采用填料塔只能到0.3%，无法出口。,五、产业化应用,折流式超重力床和填料塔主要技术指标的对比,五、产业化应用,2、建立分布式溶剂回收模式，产品与溶剂及时分离。,五、产业化应用,乙醇-水超重力精馏装置,五、产业化应用,甲醇-水超重力精馏装置,五、产业化应用,五、产业化应用,医药中间体超重力精馏装置,五、产业化应用,医药中间体超重力精馏装置,六、超重力精馏技术特点,1、高度低、体积小,六、超重力精馏技术特点,2、能源节约,折流式超重力床能耗降低主要来自于设备体积大幅度减小而带来的热损失减小以及冷却水循环泵功率的降低，一般来说超重力床电机功耗是可以被热损失减小的部分抵消的；此外，电机消耗的电能大部分用于加热床内的液体。,六、超重力精馏技术特点,3、资源节约不需要专门用于精馏塔的框架，辅助设施用材显著减少；整个精馏装置的占地面积减少，可以灵活利用车间的空间，提高了土地的利用效率，节约了土地资源。如果采用分布式溶剂回收的方法，则不再需要溶剂回收车间。4、操作维护方便持液量小，开停车时间短