一种新型高效的精馏器_折流式超重力旋转床1

1、专利创新一种新型高效的精馏器折流式超重力旋转床赖水红，朱星剑（杭州科力化工设备有限公司，浙江杭州）【摘要】本文介绍了一种新型、高效的精馏设备折流式超重力旋转床的结构、特点及在工业生产连续精馏中的应用。工业生产表明，在相近的操作条件下，一台直径为、高度仅为的折流式超重力场旋转床的分离效果与多米高的填料塔相当，可达块理论板，而设备的占地面积不足，展示出了良好的应用前景。【关键词】折流式旋转床；旋转填料床；精馏设备离和反应操作，如吸收、除尘、纳图折流式超重力场旋转床结构简图米材料的制备等，但由于在化工、材料、环保及能源单台设备分离能力有限、无法实等工业生产中，有机物的分离操现中间进料等原因，已报道的

2、填作（如精馏、汽提或吸收等）大充式或碟片式等几种类型的超重量使用塔器，包括填充塔和板式力旋转床至今都未能在单台设塔，气液两相依靠重力场的作用备中实现工业生产中的连续精实现接触传质，达到分离提纯的馏过程。浙江工业大学分离工目的。但由于重力场较弱，液膜程研究所发明、与杭州科力化流动缓慢，单位体积內有效接触工设备有限公司联合开发出的面积小，因此传质效率很低，设一种结构新颖、高效的小型化备体积庞大，空间利用率低。精馏设备折流式超重力旋世纪年代初发展起来的超重转床，已成功地应用于工业力旋转床可利用旋转产生的离心生产中的连续精馏过程，力场来代替常规重力场，使得气开创了在单台超重力旋转床设图三层式折流式旋转

3、床结构示意图液两相之间的传质、传热或反应备中实现工业生产中连续精馏过程得到强化，达到增加效率、过程的先河。本文介绍了折流缩小设备和降低能耗的目的。目式超重力旋转床的结构、原理前国内外已将此类技术成功地应和特点，以及其在工业生产中用到化工、制药等工业过程的分的应用情况。引言作者简介赖水红女（汉族），工程师，生于年，从事过滤与分离设备的设计开发工作。石油和化工设备创新折流式超重力旋转床结构和原理折流式超重力旋转床的核心部件为动静结合的转子，将若干同心圈固定在动盘之上构成动折流圈群，由转轴带动其旋转，与动折流圈相对且与其嵌套安装的直接固定在静盘上的为静折流圈群，其结构如图所示。其工作原理是：作为连续

4、相的气体由进气口进入壳体，在压差的作用下，从转子外缘沿着静折流圈与动折流圈之间的间隙曲折地由外向中心逐圈流动，最后经出气口离开床体；作为分散相的液体由进液口进入并被引流至动盘中心，随后被一系列高速旋转的动折流圈反复甩向静折流圈，最后在壳体内收集后由出液口引出。液相在其间经历了多次分散聚集的过程，在此过程中，液体以极其细微的液滴甩离动圈，高速运动的液滴在静圈上被碰撞、剪切和飞溅，在旋转气体离心力的作用下形成了比表面积极大而又不断更新的气液界面，实现极高的传质速率。折流式超重力旋转床特点与重力场下的传统塔器相比，折流式超重力旋转床同样具有常规的超重力旋转床（填料式或碟片式等）所具有的特点，传质效率

5、高，设备体积小，停留时间短，持液量小，抗堵能力强，开停车容易，适用于贵重物料、热敏物料、表折流式超重力旋转床的工业应用情况表折流式超重力旋转床与填料塔设备尺寸的比较高粘度物料或者有毒的物料的处理，可以在高度、大小受限制的场合使用。但与常规的超重力旋转床相比，折流式超重力旋转床在结构上具有更显著的优点：）折流式超重力旋转床不需要初始液体分布器，防堵塞能力强。而常规的超重力旋转床需要初始液体分布器，否则由于液体分布不均匀会大大降低传质效率。）折流式超重力旋转床“”型的曲折通道适当的增长了气液接触时间，有利于传质效率的提高。而常规的超重力旋转床的直径有限（受动平衡的限制），尽管转子内气液传质具有极高

6、的速率，但由于气液接触时间极短，使单台设备的分离能力受到限制，不能满足常规有机物精馏分离的要求。）折流式超重力旋转床可以在同一个壳体内方便地在同一轴上安装多层转子，将单台设备的理论板数成倍地提高，图即为一台三层转子的折流式超重力旋转床的结构示意图。）折流式超重力旋转床的上盘静止，可以方便地在任一个上盘的任意位置设置进料口，可以应用于连续精馏过程。而常规的超重力旋转床，必须将台旋转床串连才能实现连续精馏的中间进料，这样使得流程复杂，设备投资增大。表能耗测试结果折流式超重力旋转床的工业应用备注：测试包括了循环冷却水耗电量，生产厂家蒸汽价格为元，电价格为元折流式超重力旋转床经过近石油和化工设备专利创

7、新图三层式折流式旋转床甲醇和乙醇的操作现场安全性。图为实际生产中的三层式折流式超重力旋转床精馏装置的操作现场，将设备安装在单层的楼房内便可操作运行。有关机构的测试结果表明该设备具有性能好、效率高、能耗低、体积小等特点，是一种值得推广的资源节约型的小型化气液传质设备。结束语折流式超重力旋转床成功地五年的反复试验及改进，目前已成功地应用于工业生产中的连续精馏过程，并已通过了有关专家的鉴定和验收，这是全世界首次将单台超重力旋转床真正用于工业生产中的连续精馏过程。现已产业化应用的设备有套，正在安装调试的有套，分别用于乙醇水精馏、甲醇水精馏和热敏物系脱甲醇等多种物系的连续精馏过程，技术指标见表。有的装置

8、已连续运行近两年，设备操作稳定，性能良好，为企业带来了可观的经济效益和社会效益。乙醇水精馏、甲醇水精馏应用实例中，在完成相同的产量和产品质量的前提下，与传统的填料塔进行了高度和体积的比较，见表。并由有关机构对甲醇水连续精馏系统在正常操作条件下进行了能耗的测试，见表。由表和表可知，设备高度分别下降到填料塔的和，体积缩小到填料塔的和，单位甲醇成品所耗的能仅为元吨。可见折流式超重力旋转床极大地强化了气液间的传质，能减小塔设备及辅助投资和能耗。工业生产充分表明，壳体高度为米的折流式超重力旋转床的分离效果与多米高的填料塔相当，可达块理论板，而设备的占地面积不足平方米，大幅度地减小了生产设备的尺寸，减少了工厂的用地，增加了生产的参考文献陈建峰超重力技术及应用：新一代反应与分离技术化学工业出版社。北京，（），计建炳，王良华，徐之超等折流式超重力场旋转装置发明专利，计建炳，俞云良，徐之超折流式旋转床超重力场中的湿壁群现代化工，（），徐之超，俞云良，计建炳折流式超重力旋转床及其在精馏中的应用石油化工，（），俞云良，徐之超，计建炳溶剂回收的新型设备折流式超重力旋转床上海化工，（），应用于工业生产中的连续精馏过程，填补了国内在