超重力場精餾技術(shù)課件

超重力場精餾技術(shù)超重力場精餾技術(shù)起源：1970年代末期美國太空計劃征求微重力場研究項目，英國ICI新科學(xué)研究小組提出。原理：利用離心力場代替重力場，離心力可以達(dá)到重力的數(shù)百至數(shù)千倍，因此被稱為超重力，國外稱為Higee。超重力技術(shù)原理超重力氣液接觸設(shè)備常規(guī)氣液接觸設(shè)備a=w2rg氣相液相液相氣相起源：1970年代末期美國太空計劃征求微重力場研究項目，英世界上第一個超重力旋轉(zhuǎn)床專利英國ICI公司Ramshaw教授在1981年申請了世界上第一個超重力旋轉(zhuǎn)床專利。采用超重力來提高氣液相間接觸面積和傳質(zhì)速率。設(shè)備的尺寸極大縮小。不易液泛，可采用高比表面積填料。摘自《MassTransferApparatusandItsUse,PatentEP0002568》Ramshaw,C.1979世界上第一個超重力旋轉(zhuǎn)床專利英國ICI公司Ramshaw教授液體出口氣體出口氣體入口填料動密封液體入口動密封填料式超重力床液體出口氣體出口氣體入口填料動密封液體入口動密封填料式超重力Glitsch

公司超重力床用于精餾操作摘自《Higee-astatusreport》Fowler,R.1989Glitsch公司購買ICI公司的超重力旋轉(zhuǎn)床專利，開始了超重力旋轉(zhuǎn)床在精餾操作中的研究與應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)床再沸器Glitsch公司超重力床用于精餾操作摘自《Higee-Glitsch公司超重力旋轉(zhuǎn)床用于精餾塔改造常規(guī)精餾塔高度可觀如對常規(guī)精餾塔改造，增加塔板數(shù)或填料層高度，難以實現(xiàn)。摘自《Higee-astatusreport》Fowler,R.1989Glitsch公司超重力旋轉(zhuǎn)床用于精餾塔改造常規(guī)精餾塔高度Glitsch

公司超重力床用于精餾塔改造摘自《Higee-astatusreport》Fowler,R.1989超重力旋轉(zhuǎn)床用于精餾塔改造，可以在不增加塔高的基礎(chǔ)上實現(xiàn)增加塔板數(shù)或填料層高度的目的。Glitsch公司超重力床用于精餾塔改造摘自《Higee超重力旋轉(zhuǎn)床的優(yōu)點傳質(zhì)效率/通量非常高，不易液泛；液速非常高，適于高粘度物料的處理；微觀混合程度很大，適于制備納米粉體材料；持液量很小，適于貴重/有毒物料的處理；氣液停留時間極短，適于熱敏物系的分離；轉(zhuǎn)子可自清洗，適于含固/結(jié)垢物料處理；安裝方向隨意，抗顛簸，可安裝于運動物體。超重力旋轉(zhuǎn)床的優(yōu)點傳質(zhì)效率/通量非常高，不易液泛；折流式與填料式超重力床結(jié)構(gòu)對比28135679104液體出口氣體出口氣體入口填料動密封液體入口動密封折流式與填料式超重力床結(jié)構(gòu)對比28135679104液體出口單層折流式超重力床結(jié)構(gòu)1-動盤;2－動折流圈;3-氣體進(jìn)口管;4-靜折流圈5-靜盤;6-氣體出口管;7-液體進(jìn)口管;8－中間進(jìn)料管;9-殼體;10-液體出口管;11-轉(zhuǎn)軸9456781310112單層折流式超重力床結(jié)構(gòu)1-動盤;2－動折流圈;3-氣體進(jìn)口106-16-26-3Simplifiedsketchofzigzagrotatingbedswithtwo-rotorsinacasing6-1,6-2,6-3—liquidinletpipe;10—directingpipe兩層轉(zhuǎn)子的折流式超重力床結(jié)構(gòu)106-16-26-3Simplifiedsketcho1-動盤;2-動折流圈;3-氣體進(jìn)口管;4-1,2,3－液體進(jìn)口管;5-靜盤;6－靜折流圈;7-氣體出口管;8-導(dǎo)流管;9-回流管;10-殼體;11-液體出口管;12-轉(zhuǎn)軸三層轉(zhuǎn)子的折流式超重力床結(jié)構(gòu)4-34-2121110987654-13211-動盤;2-動折流圈;3-氣體進(jìn)口管;4-1,2,3－

液體：轉(zhuǎn)子中心→折流圈→外緣(離心力)

氣體：轉(zhuǎn)子外緣→折流圈→中心(壓力)

氣液兩相在轉(zhuǎn)子內(nèi)總體呈逆流流動;在動/靜折流圈之間的通道中，氣液呈錯流/逆流接觸折流式超重力床的氣液傳質(zhì)液體：轉(zhuǎn)子中心→折流圈→外緣(離心力)折流式超重力床的氣液上板靜止下板旋轉(zhuǎn)，可省掉1個動密封（上動密封），設(shè)備可靠性提高上板靜止，進(jìn)料口可設(shè)置在上板任意位置，實現(xiàn)中間進(jìn)料，因而可用于連續(xù)精餾過程轉(zhuǎn)子的氣液接觸元件為折流圈，因此不需要中心進(jìn)料的液體分布器，防堵塞的能力強(qiáng)轉(zhuǎn)子內(nèi)氣液以“S”形路線通過折流圈，流動路徑增長，有利于提高傳質(zhì)效率可以方便地在一個殼體內(nèi)實現(xiàn)多轉(zhuǎn)子同軸串連，理論塔板數(shù)可成倍提高折流式超重力床的特點上板靜止下板旋轉(zhuǎn)，可省掉1個動密封（上動密封），設(shè)備可靠性提壓降ΔPvs.

氣相流量Q壓降ΔPvs.

液相流量L折流式超重力床流體力學(xué)性能壓降ΔPvs.氣相流量Q壓降ΔPvs.液相流量L折流壓降ΔPvs.

轉(zhuǎn)速n平均壓降ΔPvs.

氣相負(fù)荷F折流式超重力床流體力學(xué)性能壓降ΔPvs.轉(zhuǎn)速n平均壓降ΔPvs.氣相負(fù)荷F折流功耗Pvs.

氣相流量Q功耗Pvs.

液相流量L折流式超重力床功率特性功耗Pvs.氣相流量Q功耗Pvs.液相流量L折流式超功耗P隨氣相體積流量Q、液相體積流量L和轉(zhuǎn)速n的增大而增大，但P對Q變化不敏感，對L和n變化敏感，因此L和n是RZB功耗的主要決定因素功耗Pvs.轉(zhuǎn)速n折流式超重力床功率特性功耗P隨氣相體積流量Q、液相體積流量L和轉(zhuǎn)速n的增大而增大，折流式超重力床傳質(zhì)性能轉(zhuǎn)子直徑750mm，甲醇－水物系，常壓，全回流回流液量增大，NT下降，轉(zhuǎn)速增加，NT增大折流式超重力床傳質(zhì)性能回流液量增大，NT下降，轉(zhuǎn)速增加，N每個理論級壓降

vs.

氣相負(fù)荷F折流式超重力床傳質(zhì)性能每個理論級壓降vs.氣相負(fù)荷F折流式超重力床傳質(zhì)性能填料塔回流塔釜產(chǎn)品塔頂產(chǎn)品進(jìn)料冷凝器再沸器精餾段提餾段精餾流程折流式旋轉(zhuǎn)床回流塔釜產(chǎn)品塔頂產(chǎn)品進(jìn)料再沸器冷凝器精餾段提留段填料塔回流塔釜產(chǎn)品塔頂產(chǎn)品進(jìn)料冷凝器再沸器精餾段提餾段精餾流折流式超重力床的精餾流程折流式超重力床的精餾流程酒精精餾裝置

酒精精餾裝置超重力場精餾技術(shù)課件甲醇精餾裝置甲醇精餾裝置ZG750-Ⅲ型和Ⅱ型設(shè)備無水乙醇精餾操作現(xiàn)場折流式超重力旋轉(zhuǎn)床的工業(yè)應(yīng)用ZG750-Ⅲ型和Ⅱ型設(shè)備無水乙醇精餾操作現(xiàn)場折流式超重力旋ZG750-Ⅲ型三臺用于物料連續(xù)精餾操作現(xiàn)場ZG750-Ⅲ型三臺用于物料連續(xù)精餾操作現(xiàn)場甲醇—水系統(tǒng)精餾實例甲醇—水體系常壓轉(zhuǎn)速：1000rpm

三層轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子直徑：750mm殼體直徑：830mm，殼體高度：800mm回流比1.5進(jìn)料甲醇質(zhì)量濃度：70%餾出液甲醇質(zhì)量濃度：大于99.8%釜液甲醇質(zhì)量濃度:小于0.2%餾出液流量：500kg/h全塔理論板:16,精餾段理論板:11.6對應(yīng)常規(guī)填料塔：塔高10m，塔徑600mm甲醇—水系統(tǒng)精餾實例甲醇—水體系乙醇—水體系常壓轉(zhuǎn)速：1000rpm兩層轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子直徑：620mm殼體直徑：700mm，殼體高度：600mm回流比:2.5進(jìn)料乙醇質(zhì)量濃度：45%餾出液乙醇體積濃度：大于95%釜液乙醇質(zhì)量濃度:小于0.5%餾出液流量：470kg/h乙醇—水系統(tǒng)的精餾實例乙醇—水體系乙醇—水系統(tǒng)的精餾實例項目乙醇/水甲醇/水RZBPBRZBPB直徑/m0.800.40.830.6總高度/m0.559.00.8011.0體積/m30.2761.130.4333.11高度比(PB/RZB)16.413.7體積比(PB/RZB)4.17.2折流式超重力床RZB與填料塔PB的尺寸對比折流式超重力床與填料塔的對比

RZB折流式超重力床RZB與填料塔PB的尺寸對比折流式超重力冷凝器再沸器間歇進(jìn)料填料塔再沸器冷凝器旋轉(zhuǎn)床電機(jī)連續(xù)進(jìn)料折流式超重力床與填料塔的對比冷凝器再沸器間歇進(jìn)料填料塔再沸器冷凝器旋轉(zhuǎn)床電機(jī)連續(xù)進(jìn)料折流折流式超重力場旋轉(zhuǎn)床代替精餾塔使用現(xiàn)場折流式超重力場旋轉(zhuǎn)床

水蒸汽甲醇產(chǎn)品出冷卻水進(jìn)出冷卻水汽提脫甲醇新工藝流程圖原料進(jìn)至真空系統(tǒng)冷凍鹽水進(jìn)出原料進(jìn)水蒸汽產(chǎn)品出高粘度熱敏物料脫甲醇原工藝流程圖甲醇高粘度熱敏物系汽提脫甲醇水蒸汽甲醇產(chǎn)品出冷卻水進(jìn)出冷卻水汽提脫甲醇新氣提工藝用于反應(yīng)過程的應(yīng)用前景產(chǎn)品+溶劑A脫溶劑A蒸餾加溶劑B反應(yīng)脫溶劑B蒸餾加溶劑C反應(yīng)脫溶劑C蒸餾產(chǎn)品+溶劑A溶劑B蒸汽RZB溶劑A+B汽相產(chǎn)品+溶劑B溶劑C蒸汽RZB溶劑B+C汽相…...…...氣提工藝用于反應(yīng)過程的應(yīng)用前景產(chǎn)品+溶劑A脫溶劑A蒸餾加溶序號數(shù)量用戶單位分離介質(zhì)設(shè)備規(guī)格原料指標(biāo)原料處理能力成品指標(biāo)起用時間累計總數(shù)注11浙江永寧制藥乙醇/水Φ600-兩層乙醇

40%7t/d乙醇＞92%2004.07121嘉興金禾化工甲醇/水Φ750-三層甲醇

70%11t/d甲醇＞99.5%2005.10231寧波天衡制藥多組份乙醇Φ750-三層乙醇＞80%5t/d乙醇＞95%2005.09342杭州鑫富藥業(yè)泛酸鈣水/甲醇Φ750-三層/四層甲醇

12%65t/d甲醇＜0.3%2005.095脫甲醇51浙江永農(nóng)化工甲醇/水等Φ750-三層甲醇

75%12.5t/d甲醇＞99.7%2005.09661浙江思賢制藥乙醇/水Φ750-三層乙醇

10-20%20t/d乙醇＞92%2006.03771泰安圣奧化工甲醇/水Φ750-兩層甲醇

30%15t/d甲醇＞85%2006.05881蘭溪凱普化學(xué)DMSO/水Φ750-三層DMSO90%18t/d水＜0.1%2006.07991浙江國邦制藥DMSO/水Φ750-三層DMSO70%7.5t/d水＜0.1%2006.0810101杭州爭光樹脂甲醇/甲縮醛/水Φ750-三層甲醇33%/甲縮醛20%14t/d水＜0.8%2006.0811折流式超重力床工業(yè)應(yīng)用業(yè)績序號數(shù)用戶分離設(shè)備原料原料處成品起用累計總數(shù)注11浙江永寧制序號數(shù)量用戶單位分離介質(zhì)設(shè)備規(guī)格原料指標(biāo)原料處理能力成品指標(biāo)起用時間累計總數(shù)注112浙江國邦制藥乙醇/水Φ750-三層/兩層乙醇＞92%9.6t/d水＜1%2006.0813121嘉善海倫甲醇/水Φ750-三層甲醇

70%11t/d甲醇＞99.5%2006.0814131下沙生物高科甲醇/水Φ750-三層甲醇

45%20t/d甲醇＞99.8%2006.1015141浙江花園高科甲醇/水Φ750-三層甲醇

45%20t/d甲醇＞99.8%2006.1016151浙江花園高科甲醇/水Φ900-四層甲醇

95%25t/d甲醇＞99.7%2006.1017164浙江天宇藥業(yè)多組份物質(zhì)分離Φ750-三層略10t/d略2007.0221171東陽巍華化工甲醇/水Φ750-三層甲醇

94%12t/d甲醇＞99%2007.0422182浙江東邦化工乙腈/水Φ750-三層乙腈

70%1.5t/d乙腈＞99.9%2007.0724191浙江東邦化工二氯甲烷/硅醚Φ750-三層二氯甲烷94%/硅醚6%3.5t/d二氯甲烷＞99.5%2007.0725201下沙生物高科甲醇/水Φ900-四層甲醇

70%25t/d甲醇＞99.5%2007.1026折流式超重力床工業(yè)應(yīng)用業(yè)績序號數(shù)用戶分離設(shè)備原料原料處成品起用累計總數(shù)注112浙江國邦序號數(shù)量用戶單位分離介質(zhì)設(shè)備規(guī)格原料指標(biāo)原料處理能力成品指標(biāo)起用時間累計總數(shù)注211浙江傳化甲醇/甲醛/水Φ750-三層甲醇42%/甲醛3%20t/d甲醇＞98%2007.1127224浙江天宇藥業(yè)多組份物質(zhì)分離Φ750/Φ800-三層略10t/d略2007.1231231江蘇英力甲醇/水Φ750-三層甲醇70%11t/d甲醇＞99.5%2008.0132241湖北黃岡永安甲醇/水Φ750-三層甲醇

70%2008.0333252淮安博泰化工多組份物質(zhì)分離Φ750-三層略10t/d略35安裝中261河北永泰甲醇/水Φ750-四層甲醇

70%24t/d甲醇＞98%36安裝中271黃巖四方溶劑回收Φ750-三層略7.5t/d略37安裝中281淮安博泰化工二氯甲烷Φ750-三層二氯甲烷97.5%16t/d水＜0.1%38加工中291浙江宏達(dá)甲醇/水/DMFΦ750-三層/Φ650-二層甲醇5%/DMF50%14t/d甲醇＞99%/

DMF中水＜0.1%39加工中302精進(jìn)藥業(yè)丙酮/水Φ850-三層丙酮

95%6.6t/d丙酮＞99.7%41安裝中折流式超重力床工業(yè)應(yīng)用業(yè)績序號數(shù)用戶分離設(shè)備原料原料處成品起用累計總數(shù)注211浙江傳化序號數(shù)量用戶單位分離介質(zhì)設(shè)備規(guī)格原料指標(biāo)原料處理能力成品指標(biāo)起用時間累計總數(shù)注311臺州一銘醫(yī)藥丙酮/水等Φ750-四層丙酮

80%5t/d丙酮＞99.5%42加工中321埃斯特維華義溶劑回收Φ750-三層略12t/d略43加工中331淮安博泰化工DMSO/水Φ850-三層DMSO75%6t/dDMSO中水＜0.1%44加工中341嘉興巨成化工甲醇/水Φ750-三層甲醇

70%11t/d甲醇＞99.5%45加工中352浙江天宇藥業(yè)乙酸乙酯/水Φ750-三層乙酸乙酯

98%30t/d乙酸乙酯中水＜0.2%47加工中361東江能源浙江甲醇/水Φ900-三層甲醇

70%20t/d甲醇＞99.0%48加工中371江蘇英力溶劑回收Φ750-三層略10t/d略49加工中381寧波杰森甲醇回收Φ750-三層甲醇

90%12t/d甲醇＞99.5%50加工中折流式超重力床工業(yè)應(yīng)用業(yè)績序號數(shù)用戶分離設(shè)備原料原料處成品起用累計注311臺州一銘醫(yī)藥折流式超重力床應(yīng)用于精餾的優(yōu)點※高度低