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存档日期： 存档编号: 北京化工大学 研究生课程论文 课程名称： 超重力技术及应用 任课教师：＿＿ ＿＿＿邵磊 ＿＿＿＿＿ 完成日期：＿＿ 年＿ ＿月＿ 日 专 业：＿＿ ＿＿ ＿＿ 学 号：＿＿ ＿＿＿＿＿ 姓 名：＿＿＿ ＿ ＿＿＿＿＿＿ 成 绩：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿  超重力隔壁精馏塔分离三组分结构设计 摘要 超重力技术是强化多相流传递及反应过程的新技术，由于它的广泛适用性以及具有传统设备所不具有的体积小、重量轻、能耗低、易运转、易维修、安全、可靠、灵活以及更能适应环境等优点，使得超重力技术在环保和材料生物化工等工业领域中有广阔的商业化应用前景。 精馏是石油化工等工业过程中应用最广泛的单元操作之一，但其存在能耗高、热力学效率低的问题。隔壁塔作为完全热耦合的一种特殊结构，可以在一个塔壳内同时完成三组分的分离，具有设备投资少、能耗低的特征。 本文尝试将两种结构结合，强强联合下产生超重力隔壁精馏塔，希望得到更加高效的分离效率。 关键词：超重力；隔壁塔；超重力隔壁精馏塔 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc438914311 1超重力  PAGEREF _Toc438914311 \h 1  HYPERLINK \l _Toc438914312 1.1旋转填料床结构及特点  PAGEREF _Toc438914312 \h 1  HYPERLINK \l _Toc438914313 1.2旋转床分类  PAGEREF _Toc438914313 \h 2  HYPERLINK \l _Toc438914314 2精馏  PAGEREF _Toc438914314 \h 3  HYPERLINK \l _Toc438914315 2.1精馏过程及特点  PAGEREF _Toc438914315 \h 3  HYPERLINK \l _Toc438914316 2.2隔壁塔  PAGEREF _Toc438914316 \h 4  HYPERLINK \l _Toc438914317 3超重力精馏的提出  PAGEREF _Toc438914317 \h 5  HYPERLINK \l _Toc438914318 4超重力隔壁精馏塔结构设计  PAGEREF _Toc438914318 \h 5  HYPERLINK \l _Toc438914319 5可行??  PAGEREF _Toc438914319 \h 6  HYPERLINK \l _Toc438914320 参考文献  PAGEREF _Toc438914320 \h 8  超重力隔壁精馏塔分离三组分结构设计 PAGE \* MERGEFORMAT8 1超重力 通过旋转产生离心力来模拟超重力。超重力机以气液、液液两相或气液固三相在模拟的超重力环境中，多孔填料或孔道内，进行混合、 传质与反应为其主要特征。对传递和微观混合过程的极大强化。 1.1旋转填料床结构及特点 超重力实现的过程中使用最多的是旋转填料床。旋转填料床是利用高速旋转的填料形成超重力场并对通过填料的汽液进行无限切割，使其表面不断更新的高效分离设备。其主要结构包括外壳、转子和液体分布器。设备的核心部分是转子，其主要作用是固定填料并带动其旋转，实现良好的气液接触与微观混合。转子一般由上下盘片和转鼓构成，通过轴与电机连接。轴与旋转填料床外壳用轴承连接并加以密封，防止汽、液向外渗漏。转子在轴的带动下以每分钟数百至数千转的速度旋转。 图1 超重力实现方式 通过多年对旋转填料床的基础理论研究和应用研究，发现旋转填料床有以下特点： （l）在相同的操作条件下，与常用的板式塔、填料塔相比，传质单元高度可降低1-2个数量级，体积传质系数可提高1-3个数量级，设备的体积可缩小10倍以上； （2）气液通量可得到极大提高，气体、液体通量可相应增大到很大而不产生液泛； （3）填料空隙率一般在90%以上，远大于普通的填料塔。在高通量下，气相压降一般比相同传质单元数的普通填料塔还低，所以能耗比较小； （4）持液量比较小，液体在转子内的停留时间很短，适合处理一些热敏性、昂贵或者有毒的物料； （5）体积较小，重量轻，可以垂直、水平或任意方向安装，不怕震动与颠簸，适用于舰船、飞行器等运动物体或高度、大小受限制的场合； （6）占地面积和体积大幅度减小，不仅节省大量的基建