華向東 楊弋緯(浙江天成工程設計有限公司,浙江 杭州 311121)
超重力精餾在精細化工中的應用
華向東 楊弋緯(浙江天成工程設計有限公司,浙江 杭州 311121)
超重力精餾技術作為一種新的化學生產技術,與化學生產質量的好壞有著緊密的聯系。因此,本文對超重力精餾技術在精細化化工中的應用,進行了簡要的分析和闡述,希望對我國化工行業生產效率,以及發展都給予重要的作用和意義。
超重力精餾技術;精細;化工;應用
超重力精餾技術的不斷發展,得到了我國化工行業精細生產中得到了廣泛的應用,例如:超細粉體制備、油田注水脫氧、脫硫、除塵、精餾以及吸收等方面,與化工生產的效率、質量、能源消耗有著直接的聯系。也就是說,超重力精餾技術是一種比較先進的分離技術,可以很好的提升化工行業的經濟效益,促進我國化工行業發展的進程。
在超重力的背景下,分子擴散與相間傳遞過程的均勻程度,與常規重力下分子擴散與相間傳遞過程的均勻程度要好很多,氣-液、液-液兩相在比地球重力場大數百倍至數千倍,并且會在一定程度上產生巨大和快速的更新相界面,使得相間傳質速率比傳統的塔器提高幾個數量級,這樣在很大程度上強化了微觀混合和傳質的過程。同時,超重力精餾技術主要以超重機為主,該設備也叫做旋轉床。但是,超重機在超重力環境使用的過程中,具有以下幾個方面的特點:
(1)可以在很大程度上強調了傳遞的過程。
(2)可以在一定程度上降低了化工的生產成本,對周圍的環境質量也會造成嚴重的影響。
(3)操作相對較為方便,并且由啟動到進入定態運轉的時間相對較小,一般情況系下在1min以內,從而提升化工生產的效率。
(1)精餾
在超重力精餾技術強化相間傳遞的獨特優勢,得到我國化工行業廣泛的重視,尤其是化工精餾生產方面,主要是因為是在超重力的環境下,會將精餾過程中相接觸面積產生一定程度上的變化,相界面更新的速度也會加快,從而在一定程度上縮短了向平衡的時間、降低理論塔板高度。同時,超重力精餾設備的體積相對較小,可以在一定程度上降低生產成本,其分離和生產的效率也相對較好;在166 kPa和414 kPa壓力下蒸餾的環境下,超重力精餾設備的轉速也會產生一定程度上變化,但是一定要控制在400r∕min-1200r∕min范圍內變化。總的來說是,精餾傳質效率高、壓降低,傳質效率與轉速成正比。
(2)脫氧
在化工精細化生產的過程中,水體中會含有大量氧氣,并且會引發相關化工生產設備氧化腐蝕和電化腐蝕的現象,也會給細菌和懸浮物的產生,提供了相對便利的條件。傳統的方式,主要是利用物理法和化學反應法的方面,其中物理法主要包括有:真空、超聲、膜分離脫氧等方面,其缺點就是相關的設備體積相對較為龐大,成本相對較高,處理量也相對較小,化工生產效率也得不到提高;化工反應法中的設備其裝置相對較為簡單,操作流程相對較為簡便,但是需要向水體中添加化學試劑,容易造成水體含鹽量增高,且成本較高。
超重力精餾技術在脫氧中應用的過程中,與傳統的方式方法相比,所用到的設備體積相對較小,生產的效率相對較高,操作相對較為穩定,方便對生產過程的控制,并且不會額外添加不額外添加化學試劑等優勢;超重力精餾技術應用的過程中,可以利用高速旋轉填料床進行水體脫氧,并且對整個過程中流體力學進行了數值模擬等研究。同時,在此基礎之上,液滴的傳質系數進行了相應的計算,并且提出液滴傳質過程的理論模型。另外,在該模型的之上,對氮氣脫除水中溶解氧的傳質的整個過程進行模擬,其模擬結果和實際結果一定要是處于吻合的狀態,或者其誤差一定要在控制在7.9%左右,從而保證化工生產的效率。
(3)脫揮
脫揮也叫做脫除揮主要是指除聚合反應后殘留的未反應單體、溶劑及反應副產物等揮發組分,在化工生產中起到了非常重要的作用和意義,不僅僅可以保證化工產品生產的質量,對單體和溶劑等方面,還可以進行相應的回收,避免產生大量的能源消耗。
由于聚合物質的黏度相對較高,分離的過程中存在著較大的難度。因此,超重力精餾技術應用的過程中,高溫的狀態聚合物會產生降解和碳化的作用。同時,在操作的過程中,會產生傳熱的效應,這樣在一定程度上會影響聚合物的效應。由此來看,超重力精餾技術在聚合物脫揮工程中,起到非常重要的作用和意義。
綜上所述,本文對超重力精餾技術進行了簡要的分析和產生,并且從精餾、脫氧、脫揮等方面,對超重力精餾技術在精細化工中的應用,進行了研究,其主要的目的就是保證化工生產的效率,提升了良好的經濟效益,也為我國化工生產提供了重要的支持。
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