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超重力精馏设备是如何进行回流的?

时间:2022-04-08浏览:1504次

  超重力精馏设备是通过高速旋转产生的离心力来实现超重力场(10~1000g作用下)的环境,即超重力因子β(ω2r/g)通常达350~450左右。在该环境下汽、液两相的速度大大提高,其速度可达4~12m/s,从而大大提高液泛速度。塔中的液体在转子高速下旋转下被加速甩出,在转子及定子间折流流道中被逆向尔行的高速旋转的汽流剪切撕裂成微米至纳米级的液膜、液丝和液滴,从而极大地强化了汽、液两相间的传热、传质过程。

  超重力精馏设备塔顶之所以要设置那么多回流,一方面是为了取走塔内多余的热量,维持塔内的热量平衡;另一方面则是为了当气液两相在塔板上逆向接触的时候,上行的气体中重组分可以冷凝,下行的液体中的轻组分吸热汽化,从而进一步增加产品分离的精度。


  在超重力精馏设备中,常用的回流方式有很多,较为常用的就是自然回流和强制回流。所谓的自然回流就是将回流冷凝器安装于超重力精馏设备塔顶,回流液借重力的作用回流到塔内,冷凝器距塔顶回流口的高度。

  相比之下,这种回流方式操作简单,不需要回流泵,节省动力消耗。但是回流量随塔压的变化而变化,回流比不严格,生产不正常时调整起来较慢。所以,自然回流一般用于小型超重力精馏设备中。

  而一些大型超重力精馏设备还是建议采用强制回流,回流液是用泵打入塔内进行回流的,使得回流量能够保持稳定,容易调节,生产不正常时调整起来较快。但是强制回流需要回流泵,动力消耗大,特别是对于低沸点物料容易造成泵不上量,影响操作。

  在超重力精馏设备中除了上述两种回流方式之外,还可以根据塔顶冷凝器安装的位置的不同,分为内回流和外回流。超重力精馏设备中的内回流一般指塔盘上的回流,是由下降液体及上升气体冷凝后产生的液体构成;而外回流是从塔中抽出一部分液体,经降温后再打入塔内,两者之间有明显的区别。

  虽然外回流对工艺流量及温度控制有利,不但操作费用高,而且没有利用液体的势能,所以成本高。如果超重力精馏设备塔顶冷凝器达不到冷凝要求时,可以增设强制的冷凝回流系统,从而实现超重力精馏设备的强化操作。

 

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