所(suo)謂超(chao)(chao)(chao)重(zhong)(zhong)力(li)(li)(li)指(zhi)的(de)(de)是在(zai)比(bi)地(di)(di)球(qiu)重(zhong)(zhong)力(li)(li)(li)加速(su)度大(da)(da)得多的(de)(de)環境下,物質(zhi)所(suo)受(shou)到的(de)(de)力(li)(li)(li)。在(zai)地(di)(di)球(qiu)上,實(shi)現(xian)超(chao)(chao)(chao)重(zhong)(zhong)力(li)(li)(li)場(chang)的(de)(de)簡便(bian)方(fang)法是通過旋轉產生離心力(li)(li)(li)而實(shi)現(xian)。在(zai)超(chao)(chao)(chao)重(zhong)(zhong)力(li)(li)(li)場(chang)中(zhong),氣-液(ye)、液(ye)-液(ye)、液(ye)-固兩相傳質(zhi)比(bi)在(zai)地(di)(di)球(qiu)重(zhong)(zhong)力(li)(li)(li)場(chang)中(zhong)大(da)(da)上百倍至萬倍,相間的(de)(de)巨大(da)(da)剪切力(li)(li)(li)和快(kuai)速(su)更(geng)新(xin)的(de)(de)相界面,使(shi)傳質(zhi)速(su)率比(bi)在(zai)地(di)(di)球(qiu)重(zhong)(zhong)力(li)(li)(li)場(chang)中(zhong)高出1~3個數(shu)量(liang)級,微觀傳質(zhi)和分離過程得到極大(da)(da)強化(hua)。超(chao)(chao)(chao)重(zhong)(zhong)力(li)(li)(li)技術是強化(hua)多相流傳遞(di)及反應(ying)過程的(de)(de)新(xin)技術,在(zai)國內外受(shou)到廣(guang)泛的(de)(de)重(zhong)(zhong)視,由于(yu)它的(de)(de)廣(guang)泛適用性以及具有傳統(tong)設備所(suo)不具有的(de)(de)體積(ji)小、重(zhong)(zhong)量(liang)輕、能(neng)(neng)耗低、易(yi)(yi)運轉、易(yi)(yi)維(wei)修、安全(quan)、可(ke)靠、靈(ling)活以及更(geng)能(neng)(neng)適應(ying)環境等優點(dian),使(shi)得超(chao)(chao)(chao)重(zhong)(zhong)力(li)(li)(li)技術在(zai)環保和材料生物化(hua)工(gong)等工(gong)業(ye)(ye)領域中(zhong)有廣(guang)闊的(de)(de)商業(ye)(ye)化(hua)應(ying)用前景。
超重力機(也稱為(wei)旋(xuan)轉填充床),它(ta)也因為(wei)其突破性(xing)的優點而被譽為(wei)“化(hua)學工(gong)業的晶體管”。
由于超重力環境的特殊作用,使得超重力機具有以下特點:
(1) 更大地(di)強化了傳(chuan)遞過程(傳(chuan)質(zhi)單元高度僅(jin)1~3cm);
(2) 更大(da)地(di)縮小了設備尺寸與重量(不(bu)僅降低了投資,也增加了對環境(jing)地(di)改善(shan));
(3) 物(wu)料在設備內的停留(liu)時間極(ji)短(10~100ms);
(4) 氣體通過設備(bei)的壓降與傳(chuan)統(tong)設備(bei)相近(jin);
(5) 易于(yu)操作,易于(yu)開(kai)停(ting)車。由(you)啟(qi)動到進入(ru)定態運轉時間(jian)極(ji)短(1min內(nei));
(6) 運轉(zhuan)維護與(yu)檢修方便的程度(du)可與(yu)離心機(ji)或離心風機(ji)相比(bi);
(7) 可(ke)垂直、水平或任意方(fang)向安裝,不(bu)怕振(zhen)動與顛(dian)簸。可(ke)安裝于運(yun)動物體如艦船、飛行(xing)器、及(ji)海上(shang)平臺(tai);
(8) 快(kuai)速而(er)均勻的微觀(guan)混(hun)合。
精(jing)餾(liu)操作(zuo)的實(shi)質(zhi)(zhi)(zhi)是相(xiang)(xiang)間傳(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。因(yin)此,強(qiang)(qiang)化相(xiang)(xiang)間傳(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)對提(ti)高(gao)精(jing)餾(liu)效率有著根本性(xing)的意義。在重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)力(li)場(chang)的作(zuo)用(yong)下,對于傳(chuan)統的傳(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)設備如填料(liao)塔(ta)、板(ban)式塔(ta)等,其(qi)相(xiang)(xiang)間傳(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)速率不可避免的受(shou)到(dao)(dao)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)力(li)場(chang)的影響(xiang),因(yin)此,要想強(qiang)(qiang)化傳(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng),縮小設備體積(ji),就必(bi)須突破重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)力(li)場(chang)的影響(xiang)。超(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)力(li)傳(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)技術(shu)利用(yong)強(qiang)(qiang)大(da)(da)的離(li)心力(li)場(chang)代替了(le)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)力(li)場(chang),從(cong)而實(shi)現了(le)傳(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的強(qiang)(qiang)化。從(cong)理論上講,在超(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)力(li)場(chang)中,精(jing)餾(liu)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中的汽(qi)液(ye)兩相(xiang)(xiang)由于接觸面積(ji)大(da)(da)且相(xiang)(xiang)界(jie)面又能快(kuai)速更新,使得汽(qi)液(ye)兩相(xiang)(xiang)在較短(duan)的時間內能達到(dao)(dao)相(xiang)(xiang)平衡(heng),從(cong)而達到(dao)(dao)降(jiang)低理論塔(ta)板(ban)高(gao)度(du)的目的。因(yin)此,利用(yong)超(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)力(li)環境下高(gao)度(du)強(qiang)(qiang)化的傳(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)和微觀混合過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)特性(xing),可以將往往高(gao)達幾十米(mi)的巨大(da)(da)的精(jing)餾(liu)塔(ta)用(yong)不到(dao)(dao)兩米(mi)的超(chao)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)力(li)機代替,這(zhe)無疑將會大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低生產成本并極大(da)(da)的提(ti)高(gao)其(qi)分離(li)效率。
折(zhe)流式(shi)超(chao)(chao)重(zhong)力(li)場旋轉床裝置(zhi)內部不(bu)設置(zhi)填(tian)料,相(xiang)當于是板(ban)式(shi)塔。由一個或多個高速(su)旋轉的轉子組成(cheng),氣液(ye)以(yi)逆向折(zhe)流方式(shi)流經轉子,進行接觸(chu)傳(chuan)質,1.2米(mi)高的折(zhe)流式(shi)超(chao)(chao)重(zhong)力(li)床理論塔板(ban)相(xiang)當于12米(mi)高的常規填(tian)料塔。
折流(liu)式超重力(li)床現有規格(ge)為(wei)BZ650-BZ1100,可替代塔(ta)直徑為(wei)400-650mm的(de)填料塔(ta),其大不足就是只適合小批量(liang)的(de)溶劑回收(shou)。
雖有(you)(you)不足,但(dan)超重力精餾技術在有(you)(you)機(ji)溶劑(ji)的(de)回收及產(chan)品(pin)分離提純方(fang)面(mian)仍(reng)有(you)(you)很大的(de)市(shi)場(chang)。主要(yao)可(ke)用于(yu)乙醇(chun)、甲醇(chun)、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、四氫呋喃、二氯甲烷、DMF、DMSO、甲苯、異(yi)丙醇(chun)、叔丁醇(chun)等有(you)(you)機(ji)溶劑(ji)的(de)回收和(he)產(chan)品(pin)分離提純,吹(chui)脫,氣提以及氨(an)氣吸收和(he)氨(an)水脫氨(an)。其(qi)在原料藥、醫藥中(zhong)間體、精細化(hua)工、生物柴油、環保、制酒等行業已產(chan)業化(hua)應用