超重力旋轉(zhuǎn)床在溶劑回收中的應用

劉偉 靳淳（浙江省天正設計工程有限公司,浙江 杭州 310000）

隨著經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展，我國的工業(yè)基礎也在逐步加強，以醫(yī)藥和精細化化工為主的生產(chǎn)過程中，不可避免會產(chǎn)生大量的溶劑，這些溶劑如果不能及時加以回收和利用，就會對環(huán)境造成污染，甚至還會對企業(yè)造成嚴重的成本和浪費。而折流式超重力旋轉(zhuǎn)床作為當前一種新穎和高效的精餾設備，得到了廣泛的應用。基于此，本文首先結(jié)合超重力旋轉(zhuǎn)床的基本原理進行分析，在此基礎上，對實際的折流式超重力旋轉(zhuǎn)床在溶劑回收中的實際案例進行了分析，希望可以為同類的應用提供借鑒意義。

1 超重力旋轉(zhuǎn)床概述

1.1 結(jié)構(gòu)原理與特點

所謂超重力旋轉(zhuǎn)床，也就是旋轉(zhuǎn)填料床，從上世紀八十年代以來，已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展，目前常用的超重力旋轉(zhuǎn)床主要有兩種結(jié)構(gòu)：立式和臥式.

超重力旋轉(zhuǎn)床具有一系列明顯的特點：

1.1.1 超重力旋轉(zhuǎn)床的可以取得很大的氣液通量，尤其對于液泛來說，即便是氣液通量提高到很多，也不會在重力場之下產(chǎn)生液泛。

1.1.2 超重力旋轉(zhuǎn)床和普通的填料塔相比，其填料空隙率遠遠大于后者，可以達到百分之九十以上。在能耗方面，超重力旋轉(zhuǎn)床也比普通的填料塔要小的多。這是因為，在高通量之下，超重力旋轉(zhuǎn)床的氣相壓降一般比相同傳質(zhì)單元數(shù)的普通填料塔還低。

1.1.3 超重力旋轉(zhuǎn)床在節(jié)省企業(yè)成本方面也有著巨大的優(yōu)勢，它的設備不需要占用過多的面積，而且在空間體積方面也要求較小。同時，超重力旋轉(zhuǎn)床還可以有效減少工期的投入，和傳統(tǒng)填料塔相比，可以明顯低降低產(chǎn)品生產(chǎn)所需要投入的成本。

2 折流式超重力旋轉(zhuǎn)床

折流式超重力旋轉(zhuǎn)床是目前較為新型的一種重力旋轉(zhuǎn)床，它和填料式超重力旋轉(zhuǎn)床相比，主要的兩個主要組成部分同樣是折流式轉(zhuǎn)子與圓形外殼。折流式超重力旋轉(zhuǎn)床的主要原理為：

在壓力的作用下，氣體順著折流式轉(zhuǎn)子的邊緣處進入折流式轉(zhuǎn)子，其主要采用的運動方式是螺旋式的下降和上升，最后在到達折流式轉(zhuǎn)子的中心處便離開折流式轉(zhuǎn)子。液體從轉(zhuǎn)子中心經(jīng)分布器后由動盤上的折流圈帶動其轉(zhuǎn)動，在離心力的作用下，沿著折流圈向上運動，液體表面不斷更新，到達折流圈上端的液體被飛速拋出，帶有徑向速度和切向速度的液體撞擊在靜盤上的折流圈上，在強大的撞擊力和剪切力的作用下,被粉碎成大量的細小液滴,由于受重力的作用，又下落到動盤被折流圈再次加速甩出，最后甩離轉(zhuǎn)子。即液體每經(jīng)過一對動、靜折流圈，需經(jīng)歷加速—拋出—撞擊的過程。在此過程中，液體在轉(zhuǎn)子中形成的液膜、液滴、液絲與螺旋式運動的氣流以極大的相對速度逆流接觸，由于液滴非常細小,比表面積極大，而且液體在動、靜折流圈間的碰撞、聚集和分散更加劇了液體表面的更新，使得氣液接觸非常充分,可達到非常高的傳質(zhì)效率。

3 超重力旋轉(zhuǎn)床在溶劑回收中的應用

超重力旋轉(zhuǎn)床由于其一系列優(yōu)勢，使得其在蒸餾、精餾、生化和環(huán)保等方面得到了廣泛的應用，本文將結(jié)合超重力旋轉(zhuǎn)床在溶劑回收中的應用案例進行詳細的分析。

3.1 甲醇、乙醇的回收

折流式超重力旋轉(zhuǎn)床在甲醇和乙醇的回收中可以取得良好的效果中，在實際生產(chǎn)中，本文分別選取了三層折流式動盤最大外徑為750mm、殼體外徑830mm、高度800mm和二層層折流式動盤最大外徑為750mm、殼體外徑830mm、高度550mm的超重力旋轉(zhuǎn)床。將它們分別用于甲醇和乙醇的回收中，在目前采用的該設備已經(jīng)穩(wěn)定運行了將近一年，取得了良好的效果，有效降低了甲醇和乙醇的排放，不僅減少了環(huán)境污染。而且和傳統(tǒng)的填料塔相比，一是設備的體積和高度得到了縮小和降低，對資源也是一種極大的節(jié)約。

3.2 在熱敏性物料中回收甲醇

超重力旋轉(zhuǎn)床另外一個應用案例便是在熱敏材料中回收甲醇，具體采用的超重力旋轉(zhuǎn)床為一臺三層折流式的超重力旋轉(zhuǎn)床，通過它對傳統(tǒng)的填料塔生產(chǎn)工藝進行了改造。試驗分別在傳統(tǒng)填料塔和改造下的工藝分別進行，并對試驗結(jié)果進行了記錄和分析。

在傳統(tǒng)填料法的工藝下，主要采用減壓和直接水蒸氣加熱的精餾方式，明顯發(fā)現(xiàn)原料中的甲醇由之前的百分之十，降到了百分之零點三?？墒?，值得注意的是，由于該工藝中將對原料進行長時間的加熱，不可避免使得原料產(chǎn)生了一定程度的分解，而為了達到降低沸點的目的采用的加壓方法，又促使了甲醇的排放，從而污染了環(huán)境?？梢钥闯?，該種方法存在一系列需要我們規(guī)避的問題。

之后，我們采用一臺三層折流式的超重力旋轉(zhuǎn)床對傳統(tǒng)的填料法工藝進行了有效改造，使產(chǎn)生的水蒸氣和物料直接進入床內(nèi)進行常壓精餾。該種方法極大地促使了熱敏性材料中甲醇的回收，達到了兩個方面的重要優(yōu)勢：一是，對產(chǎn)品的質(zhì)量得到了極大的提高，二是可以二次利用頂部濃縮的甲醇，同時在提高回收率的基礎上也節(jié)約了生產(chǎn)的成本。

4 結(jié)語

綜上所述，應用折流式超重力旋轉(zhuǎn)床在溶劑回收中的應用，不僅可以取得良好的環(huán)境效益，而且也可以節(jié)約企業(yè)的成本。但是，在實際的應用中，還需要我們不斷地對該設備進行完善。

[1]隋立堂,徐之超,俞云良,計建炳.折流式超重力旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對氣相壓降的影響[J].高?；瘜W工程學報,2008,01：28-33.

[2]陳正達,隋立堂,徐之超,王廣全,計建炳.利用折流式超重力旋轉(zhuǎn)床回收乙腈工藝的研究[J].浙江化工,2008,01：4-6.