超重力作為一個全新的技術(shù)正益受到各個領(lǐng)域科學(xué)工作者的重視。在地球上,自然界的很多規(guī)律都受到地球重力場的作用,作為一個不好的物理條件,超重力環(huán)境為各學(xué)科的研究注入了新的活力。雖然超重力技術(shù)的實質(zhì)是離心力場的作用,但該技術(shù)與以往的傳統(tǒng)復(fù)相分離或密度差分離有質(zhì)的區(qū)別,它的核心在于對傳遞過程的極大強化。化工過程強化是國內(nèi)外化工界長期奮斗的目標(biāo),近年來更加引起了人們的重視。所謂的化工過程強化就是在實現(xiàn)既定生產(chǎn)目標(biāo)的前提下,通過大幅度減小生產(chǎn)設(shè)備的尺寸、減少裝置的數(shù)目等方法來使工廠布局更加緊湊合理,單位能耗更低,廢料、副產(chǎn)品更少。廣義上說,過程強化包括新裝置和新工藝方法的發(fā)展。在美國等許多發(fā)達國家,化工過程強化被列為當(dāng)前化學(xué)工程優(yōu)先發(fā)展的三大領(lǐng)域之一?,F(xiàn)在越來越多的過程強化研究人員已不滿足于漸進式的變革,認(rèn)為從已有設(shè)備中“擠”出百分之幾的效率意義不大,而應(yīng)通過化工過程強化,從設(shè)備體積、產(chǎn)業(yè)化周期、能耗、物耗和環(huán)保等方面人手,實現(xiàn)工廠生產(chǎn)效率的突破性進展,使21世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的面貌出現(xiàn)全面的改變。超重力技術(shù)采用高速旋轉(zhuǎn)的填料床來強化傳熱、傳質(zhì)過程,可望用于許多化工單元操作,實現(xiàn)大型塔器的小型化。相對于傳統(tǒng)的化工過程和設(shè)備,超重力裝置及工藝可大幅度提高設(shè)備效率、顯著減小設(shè)備尺寸、降低能耗和減少廢料的生成,并最終達到提高生產(chǎn)效率的目的。那么我們就一起來研究在超重力床的原理吧 超重力床由于可以安裝在室內(nèi),不需要在特殊方面進行特別的防護措施。同時由于塔設(shè)備高,需要經(jīng)過一定的審批手續(xù),而本設(shè)備同其他室內(nèi)設(shè)備一樣,經(jīng)過整體項目立項審批后便可安裝運行,不需要特別的審批手續(xù),從而節(jié)省較多前期費用。超重力床由于體積小,散熱面積小,根據(jù)專家鑒定,在相同的條件下,超重力床可以比傳統(tǒng)精餾塔節(jié)能大約在5%——40%。超重力床設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)且容積較小,滯留的料液少,持液時間短,根據(jù)運行情況,料液在設(shè)備中滯留時間只有約1-2分鐘,熱敏性物料不會在設(shè)備內(nèi)揮發(fā)、變性,從而產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益。在高溫下長時間便會分解的物料非常適合使用超重力床。
超重力床原理:
1)超重力床采用離心力把液體打散后跟氣體接觸,比液體直接跟其他接觸更加充分,提高氣液相間接觸比表面積和傳質(zhì)傳熱速率與效率,使超重力床的尺寸極大縮小。
2)超重力床具有特定結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子在機體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),氣相由氣體進口進入機內(nèi),從轉(zhuǎn)子外緣進入轉(zhuǎn)子內(nèi),液相由進液口進入轉(zhuǎn)子中心,氣液兩相在轉(zhuǎn)子內(nèi)形成比表面積極大而又不斷更新的氣液界面,超重力床具有傳質(zhì)傳熱速率與效率。
后氣相經(jīng)出氣口離開床體經(jīng)冷凝器冷凝;液相在機內(nèi)收集后由出液口引出。
超重力床的特點是:傳質(zhì)效率高,設(shè)備體積小,停留時間短,持液量小,操作彈性大,不容易液泛,對于粘度高的物料抗堵能力強,開停車容易,可以在高度、大小受限制的場合使用。