一种新型高效的精馏器——折流式超重力旋转床

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830mm、高度仅为0.8m的折流式超重力场旋转床的分离效果与10多米高的填料塔相当,可达15～20块理论板,而设备的占地面积不足2m2,展示出了良好的应用前景。     

新型折流式超重力旋转床传质性能的研究

采用乙醇-水体系对新型折流式超重力旋转床进行了传质性能实验,考察了气相动能因子(F因子)、转子转速对新型折流式超重力旋转床的压降和传质性能的影响。实验结果表明,新型折流式超重力旋转床的压降随F因子、转子转速的增大而增大;每米理论板数随转子转速的增大而增大,随F因子的增大先增大后略有降低;与有液体分布器时相比,无液体分布器时新型折流式超重力旋转床的传质效果更好;与折流式超重力旋转床相比,新型折流式超重力旋转床的压降降低约70%,每米理论板数降低约40%,转子轴功率降低10%～30%。     

折流式超重力旋转床及其在精馏中的应用

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、工作原理、特点及在工业生产连续精馏中的应用,并与传统塔设备进行比较。结果表明,折流式超重力旋转由于其结构独创,传质性能好,体积小,高度低,购置和运行成本低,使用维护方便,是一种值得大力推广的资源节约型气液传质设备。     

利用超重力旋转床制备高碱值石油磺酸钙的研究

超重力工程技术是利用离心力强化传递与微观混合的高效多相反应与分离技术。这一技术主要靠超重力旋转床来实现。超重力旋转床所处理的介质是多种多样的,根据不同需要可以是气、液和液、液两相,又可以是气、液、固三相。提出的超重力场制备方法就是在超重力旋转床中进行的。介绍了超重力旋转床的构造、特点、超重力技术的应用领域。用旋转床超重力法制备高碱值石油磺酸钙的工艺流程和超重力旋转床所起的作用。最后介绍利用旋转床超重力法制备出的高碱值石油磺酸钙产品质量达到了要求。     

喷射式超重力旋转床传质模型及实验研究

采用乙醇-水物系,在常压全回流条件下,对网孔板式(转子Ⅰ)和百叶窗式(转子Ⅱ)两种转子结构的喷射式超重力旋转床和折流式旋转床(RZB)进行精馏实验,并建立了旋转床理论塔板数和气相总体积传质系数(KGae)的关系式。实验结果表明,3种结构旋转床转子的每米理论塔板数均随转子转速增加而增大,且转子Ⅱ和RZB转子随气相表观动能因子(F因子)增大出现峰值;转子Ⅰ的每米理论塔板数最大为40.7块,转子Ⅱ的每米理论塔板数最大为40.0块;在转子转速为1 040r/min、F因子为1.1m.s-1(kg.m-3)0.5时,转子Ⅰ的比压降是RZB转子的10.0%,转子Ⅱ的比压降是RZB转子的13.6%;转子Ⅰ和转子Ⅱ的KGae随F因子的增大而增大。     

超重力旋转床填料结构研究进展

过程强化是近年来国内外科技工作者的研究热点,超重力技术作为一种过程强化的新技术正是在这样的背景下产生的。文中综述了超重力场散装填料和规整填料结构的研究进展,对该领域的研究进行了分类和细致的描述,并对其流体力学和传质性能进行了论述。对比散装填料,规整填料结构的研究开发将是今后旋转床填料结构研究的发展方向。     

新型径向叶片式旋转床传质性能研究

在新型径向叶片式旋转床中采用乙醇胺-二氧化碳物系的化学吸收,建立了相应的传质模型,研究了表观气速、液体喷淋密度和转速对新型径向叶片式旋转床传质性能的影响,并将径向叶片式旋转床与折流式旋转床和填料叶片复合式旋转床进行了对比。实验结果表明,气相总体积传质系数随表观气速、液体喷淋密度和转速的增加而增加;在相同条件下,折流式旋转床的传质性能最好,但功耗和压降比较大;填料叶片复合式旋转床的气相总体积传质系数、压降和有效功耗都稍大于新型径向叶片式旋转床;新型径向叶片式旋转床传质性能差,但功耗和压降较小。     

折流式旋转床电功率消耗特性

转速为 6 0 0～ 1330r/min、液体体积流量为 0～ 12 4 0L/h的情况下 ,以空气 水为物系 ,在转子直径为 6 0 0mm、厚度为 80mm的折流式旋转床内 ,进行了不同气体体积流量下电功率消耗特性的实验测量。结果表明 ,折流式旋转床电功率随着液体体积流量和转速的增大而增大 ,随气体体积流量增大的趋势比较缓慢 ,并且在小喷淋量下有先略减小后增大的过程。结合实验结果 ,提出了电功率消耗的回归关联式     

喷射式超重力旋转床的流体力学与传质性能的研究

采用空气-水物系和乙醇-水物系在喷射式超重力旋转床(简称喷射式旋转床)(转子直径为260mm,高45mm)中进行流体力学与传质性能实验,考察了F因子、喷淋密度和转子转速对喷射式旋转床压降和传质性能的影响。实验结果表明,喷射式旋转床压降随F因子、喷淋密度和转子转速的增加而增加;由实验数据回归得到压降关联式,干床压降的平均误差为8.7%,湿床压降的平均误差为10.5%;等板高度随转子转速和F因子的增加而减小,装有液体分布器时的等板高度比无液体分布器时的等板高度降低20%～50%。喷射式旋转床具有压降低和传质效率高的特点,尤其适用于高真空和热敏性物料的分离。     

新型旋转床性能研究

研究了新型折流式旋转床的压降和传质性能。以乙醇 -水为物系 ,对不同转速和气液流量下的压降与传质性能进行了精馏试验。结果表明 ,旋转床气相压降随 F因子和旋转速度的增大而增大 ;传质效率随旋转速度的增大而增大 ,但随通量的增加几乎不发生变化。分离效果最高能达到5 .8块理论塔板 ,相当于每米 48.3块理论塔板。     

超重力法脱除变换气中CO_2的实验研究及应用前景

采用二乙基胺(R2NH)为活性剂,N-甲基二乙醇胺(MDEA)作为吸收剂,采用合成氨工艺中的变换气(CO2的体积分数18%～19%)为原料气,用超重力反应器进行了变换气脱碳的实验研究。考察了液体流量、转子转速、反应温度、反应压力、气体流量对脱碳效果的影响。超重力旋转填料床反应器与传统塔设备相比,具有二氧化碳脱除效率高、低液泛、处理能力大、能耗和运行费用低、占地面积小、操作简便等优点,具有良好的工业应用前景。     

Preparation and characterization of NaY zeolite in a rotating packed bed

NaY Zeolite was synthesized in a rotating packed bed (RPB) for the first time. A Si-Al gel with a specific composition was used as the structure-directing agent. The as-synthesized NaY Zeolite was characterized with scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and specific surface area (BET). The characterization result showed that the NaY Zeolite had a particle size of approximately 200 nm, n(Si02)/n(Al203) ratio of 5.03, crvstallinitv of 96% and specific surface area of 714 m2/g. The experimental results indicated that the structure of NaY Zeolite was related to the synthesis conditions (such as reactors, crvstalhzation time and so on). The micromixing efficiency was proven to be the most important factor for synthesis of NaY Zeolite in the high-gravity environment in RPB.     

用旋转填充床以双碱法脱除烟气中的SO_2

在旋转填充床中,以NaOH溶液为吸收液,进行SO2气体吸收的实验。考察了吸收液和气体流量的比(简称液气比)、旋转填充床转速、吸收液浓度和入口气体中SO2质量浓度对SO2脱除率(θ)和气相传质系数(KGa)的影响。实验结果表明,θ和KGa随液气比和吸收液浓度的增大而增加;随旋转填充床转速的提高,先降低后增加;随入口气体中SO2质量浓度的增大而降低。采用旋转填充床用NaOH溶液吸收SO2的最佳工艺条件是:吸收液浓度100mmol/L,液气比3.00～4.00L/m3,旋转填充床转速1200～1600r/min,入口气体中SO2质量浓度小于5g/m3。在此条件下,出口气体中SO2质量浓度低于50mg/m3,θ稳定在99%以上。     

旋转填充床中叔丁氨基乙氧基乙醇溶液选择性脱硫性能的评价

在旋转填充床中,分别以叔丁氨基乙氧基乙醇(TBEE)溶液和N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液为胺液,对含CO2和H2S的N2进行选择性脱硫实验。考察了旋转填充床转速及胺液中醇胺含量、胺液流量、气体流量与液体流量的比值(气液比)、吸收温度对胺液脱硫性能的影响。实验结果表明,在相同的条件下与MDEA溶液相比,TBEE溶液的脱硫率(η)和选择性因子(S)更大,体现出空间位阻胺选择性脱硫的优势;胺液中醇胺含量和胺液流量的增大可提高η、降低S;旋转填充床转速增大有利于提高η,气液比增大有助于选择性脱硫;当N2中H2S含量为0.6%～0.8%(φ)和CO2含量为8%(φ)时,在w(TBEE)=5%、旋转填充床转速1 200 r/min、胺液流量6 L/h、气液比200、吸收温度30℃的条件下,S可达22～28。     

旋转填充床脱除裂解气中酸性气体的冷模实验

用空气和CO2的混合气体模拟裂解气,在旋转填充床中进行酸性气体吸收实验。考察了吸收液流量、吸收液浓度、空气流量、空气中CO2含量、旋转填充床转速和吸收液温度对气相传质系数(KGa)的影响。实验结果表明,KGa为0.2~3.0s-1时,KGa随吸收液流量、吸收液浓度、空气流量、旋转填充床转速和吸收液温度的升高而增大,随空气中CO2含量的增加而减小。用冷模数据推算工业操作条件(约1.5M Pa,50℃)下旋转填充床的吸收效果,预计可将裂解气中酸性气体的体积分数由1.00%降至1×10-6以下。旋转填充床脱除裂解气中酸性气体的效果优于传统的脱除工艺。     

逆流旋转填料床中络合铁法脱除气体中H2S

以逆流旋转填料床为脱硫设备,络合铁为脱硫剂,对模拟气中的H₂S进行了脱硫实验研究。考察了气/液流量比、超重力因子、气体流量、H₂S入口质量浓度对脱硫率的影响,并对比分析了逆流旋转填料床与错流旋转填料床的脱硫性能。结果表明,相比错流旋转填料床,逆流旋转填料床更适合于低硫尾气的精脱硫,脱硫率可达99%以上。与传统塔式脱硫技术相比,逆流旋转填料床络合铁法脱硫技术脱硫效率高、气/液流量比大、设备体积小,具有工业化应用潜力。