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技術(shù)文章
超重力旋轉(zhuǎn)精餾機的優(yōu)勢
當(dāng)前化學(xué)工業(yè)一方面向大型化發(fā)展，另一方面向產(chǎn)品功能化精細化方向發(fā)展而且隨著環(huán)保要求和生產(chǎn)成本的不斷提高，多品種小批量的溶劑回收日益增多，資源能源節(jié)約日趨緊迫。因此，研發(fā)小型的化工裝備對于節(jié)能減排，滿足化學(xué)工業(yè)發(fā)展的新需求具有重要的意義。化工過程強化是實現(xiàn)設(shè)備小型的重要途徑，超重力旋轉(zhuǎn)精餾技術(shù)可實現(xiàn)精餾設(shè)備小型的目標(biāo)。
本公司產(chǎn)品靈感來源于現(xiàn)今市場及實驗室理論上擁有的超重力旋轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)，并結(jié)合實際應(yīng)用過程中產(chǎn)生的問題加以改進后得到的成品。本公司產(chǎn)品實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)處于先進水平，其工業(yè)應(yīng)用成功豐富了精餾技術(shù)，堪稱國精餾設(shè)備中的*；
超重力精餾技術(shù)適合精細化工、醫(yī)藥化工等產(chǎn)品品種多，批量小的場合以及高粘度、熱敏物料的分離和空間受限的場合。
一、超重力旋轉(zhuǎn)精餾機主要有以下幾項優(yōu)點：
二、已解決的有超重力旋轉(zhuǎn)精餾機的缺點：
類別 | 解決前 | 解決后 |
機械密封冷卻水 | 上機械密封冷卻水流出靠溢流 | 機械密封皆處于相對密閉狀態(tài)，不會出現(xiàn)水流或水滴飛濺的狀態(tài)， |
機械密封腐蝕 | 機械密封易腐蝕而影響設(shè)備的壽命。 | 采用新型密封結(jié)構(gòu)，即使密封端面受到嚴(yán)重腐蝕也不會有溶劑溢出 |
軸承冷卻潤滑 | 常規(guī)軸承冷卻靠水冷卻黃油潤滑，需要定期添加黃油，以保證軸承的安全使用 | 采用油泵循環(huán)供油冷卻和潤滑軸承，更易養(yǎng)護，使用壽命延長10倍 |
產(chǎn)量 | 受制于設(shè)備直徑 | 已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用大直徑型號設(shè)備 |
設(shè)備腐蝕 | 通常用304或316L不銹鋼材質(zhì)或鈦材 | 真在研制新型價優(yōu)耐腐蝕材質(zhì)設(shè)備，有望在近期內(nèi)解決Cl-、酸等腐蝕性物質(zhì) |
安裝情況 |
| 本公司可提供安裝及配件支持，實現(xiàn)交鑰匙工程。 |
沸點（耐溫） | 受機械密封材質(zhì)影響，無法適用于沸點較高的物系 | 本公司機械密封結(jié)構(gòu)及材質(zhì)改進后，可適用于真空條件下沸點在320℃以下的物系 |
外觀 | 不甚美觀 | 拋光或噴砂處理或保溫處理，再使用的基礎(chǔ)上，更加美觀 |
三、某溶劑回收超重力旋轉(zhuǎn)精餾機和用戶現(xiàn)場使用填料塔主要技術(shù)指標(biāo)的對比
名稱 | 超重力旋轉(zhuǎn)精餾機 | 填料塔 |
處理量kg/h | 1000 | 1000 |
產(chǎn)品中水含量 | <0.5% | 0.5% |
再沸器容積m³ | 3 | 8 |
冷卻系統(tǒng) | 循環(huán)水 | 循環(huán)水+冷凍水 |
真空系統(tǒng) | 無 | 有 |
冷凍機組kw | 無 | 20 |
真空機組kw | 無 | 15 |
超重力電機kw | 18 | 無 |
總電功率消耗kw | 18 | 35 |
占地面積m² | 5 | 16 |
系統(tǒng)空間m³ | 12 | 80 |
蒸汽耗量kg/h | 670 | 800 |
設(shè)備高度 | 1.2m | 15m |
廠房 | 可以不需要 | 需要 |
平衡時間 | 20min | 120min |
綜合節(jié)能 | 5-20% | - |
檢修時間 | 數(shù)小時 | 數(shù)日 |
維修費用 | 低 | 高 |
傳質(zhì)效率 | 10 | 1 |
廢液排放 | zui低可達0.5%以下 | 3%左右 |
熱敏物料 | 可以 | - |
設(shè)備成本 | 體積小，構(gòu)造簡單，省去復(fù)雜的管線連結(jié)，因此投資成本不大，可應(yīng)用于貴重金屬制造設(shè)備。 | 體積大，需配合接口設(shè)備，工程浩大，因此設(shè)置的成本較大。
|
操作特性 | 啟動快，易于達到穩(wěn)定狀態(tài)；操作范圍大，操作量可隨轉(zhuǎn)速增加利于試驗工廠級的實驗測試。同一套設(shè)備可操作不同系統(tǒng)，如真空或高黏度系統(tǒng)。 | 啟動后，需較久時間達到穩(wěn)定。操作特性局限于初始設(shè)計，在特定條件下要有特定的設(shè)備與周邊配合，且處理量愈大就愈需要更大設(shè)備。在程序放大的研究上需多套設(shè)備來因應(yīng)實驗測試的需求。 |
維修改裝 | 拆裝、清洗、維修容易。 填充物的改裝較容易。 | 不易拆裝、清洗與維修。 填充物的改裝困難，用量較多。 |
四、超重力旋轉(zhuǎn)精餾機在實際應(yīng)用中可建立分布式溶劑回收模式
即產(chǎn)品與溶劑及時分離，不需要專門建立溶劑回收車間來回收溶劑，可直接在使用車間實現(xiàn)溶劑回收，節(jié)省大量的輸送費用。
超重力旋轉(zhuǎn)精餾機溶劑回收方式與傳統(tǒng)方式對比
五、超重力旋轉(zhuǎn)精餾機在實際應(yīng)用中的主要技術(shù)特點
1.體積小、高度低
相同精餾要求超重力旋轉(zhuǎn)精餾機和填料塔的尺寸對比 | |||||
物系 | 設(shè)備 | 直徑(m) | 總高度(m) | 體積(m3) | 高度比/體積比 |
甲醇/水 | 超重力旋轉(zhuǎn)精餾機 | 0.8 | 0.8 | 0.433 | 13.25/5.89 |
填料塔 | 0.6 | 9.0 | 2.55 | ||
乙醇/水 | 超重力旋轉(zhuǎn)精餾機 | 0.8 | 0.55 | 0.276 | 20/5.24 |
填料塔 | 0.4 | 11.0 | 1.4 | ||
2.資源能源節(jié)約
超重力旋轉(zhuǎn)精餾機能耗降低主要來自于設(shè)備體積大幅度減小而帶來的熱損失減小以及冷卻水循環(huán)泵功率的降低，一般來說超重力床電機功耗是都可以被熱損失減小的部分抵消的。
精餾條件下超重力旋轉(zhuǎn)精餾機和填料塔的能量消耗對比 | ||||
名稱 | 甲醇-水 | 乙醇-水 | ||
填料塔 | 超重力旋轉(zhuǎn)精餾機 | 填料塔 | 超重力旋轉(zhuǎn)精餾機 | |
設(shè)備熱損失kJ/h | 11.01×104 | 1.101×104 | 8.46×104 | 1.02×104 |
再沸器負荷kJ/h | 121.1×104 | 111.2×104 | 93.06×104 | 85.45×104 |
水循環(huán)泵功耗kw | 1.87 | 0.5 | 1.21 | 0.39 |
電機功耗kw | - | 10 | - | 10 |
總能耗kJ/h | 121.782×104 | 114.982×104 | 93.497×104 | 89.189×104 |
產(chǎn)品單耗kJ/kg | 2435.6 | 2299.6 | 1870.0 | 1783.8 |
含水50%原料處理量kg/h | 750 | 750 | 400 | 400 |
3. 其他效益
1）資源、能源節(jié)約
1米高的超重力旋轉(zhuǎn)精餾機可代替10多米高的精餾塔，鋼材用量和占地面積僅為精餾塔的1/4，輔助設(shè)施建設(shè)成本顯著降低；
（2）生產(chǎn)安全
無需考慮臺風(fēng)、雷擊、地震及高空作業(yè)等在精餾塔建設(shè)中必須考慮的因素，生產(chǎn)的安全性大大提高，實際使用時操作和維修方便；
（3）在空間受限的場合應(yīng)用更加合適。
（4）維護成本降低。
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