超重力旋轉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）

隨著經濟和社會的飛速發展，我國的工業基礎也在逐步加強，以醫藥和精細化化工為主的生產過程中，不可避免會產生大量的溶劑，這些溶劑如果不能及時加以回收和利用，就會對環境造成污染，甚至還會對企業造成嚴重的成本和浪費。而折流式超重力旋轉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，本文首先結合超重力旋轉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 超重力旋轉床概述

1.1 結構原理與特點

所謂超重力旋轉床，也就是旋轉填料床，從上世紀八十年代以來，已經得到了飛速的發展，目前常用的超重力旋轉床主要有兩種結構：立式和臥式.

超重力旋轉床具有一系列明顯的特點：

1.1.1 超重力旋轉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生液泛。

1.1.2 超重力旋轉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，超重力旋轉床的氣相壓降一般比相同傳質單元數的普通填料塔還低。

1.1.3 超重力旋轉床在節省企業成本方面也有著巨大的優勢，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，超重力旋轉床還可以有效減少工期的投入，和傳統填料塔相比，可以明顯低降低產品生產所需要投入的成本。

2 折流式超重力旋轉床

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

在壓力的作用下，氣體順著折流式轉子的邊緣處進入折流式轉子，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子的中心處便離開折流式轉子。液體從轉子中心經分布器后由動盤上的折流圈帶動其轉動，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，最后甩離轉子。即液體每經過一對動、靜折流圈，需經歷加速—拋出—撞擊的過程。在此過程中，液體在轉子中形成的液膜、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效率。

3 超重力旋轉床在溶劑回收中的應用

超重力旋轉床由于其一系列優勢，使得其在蒸餾、精餾、生化和環保等方面得到了廣泛的應用，本文將結合超重力旋轉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穩定運行了將近一年，取得了良好的效果，有效降低了甲醇和乙醇的排放，不僅減少了環境污染。而且和傳統的填料塔相比，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約。

3.2 在熱敏性物料中回收甲醇

超重力旋轉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床為一臺三層折流式的超重力旋轉床，通過它對傳統的填料塔生產工藝進行了改造。試驗分別在傳統填料塔和改造下的工藝分別進行，并對試驗結果進行了記錄和分析。

在傳統填料法的工藝下，主要采用減壓和直接水蒸氣加熱的精餾方式，明顯發現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，從而污染了環境?？梢钥闯?，該種方法存在一系列需要我們規避的問題。

之后，我們采用一臺三層折流式的超重力旋轉床對傳統的填料法工藝進行了有效改造，使產生的水蒸氣和物料直接進入床內進行常壓精餾。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勢：一是，對產品的質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約了生產的成本。

4 結語

綜上所述，應用折流式超重力旋轉床在溶劑回收中的應用，不僅可以取得良好的環境效益，而且也可以節約企業的成本。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.折流式超重力旋轉床轉子結構對氣相壓降的影響[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床回收乙腈工藝的研究[J].浙江化工,2008,01：4-6.