我院计建炳教授研究团队在超重力精馏技术方面取得系列重大成果

作者:科研线责任编辑:发布时间:2022-01-11浏览次数:941

精馏塔是化工及其相关行业广泛应用的产品提纯设备。1812年全球第一座精馏塔投入工业应用,一直沿用至今。依据分离要求和处理不同,精馏塔高度从数米至100多米、直径从数百毫米至10多米不等;精馏过程的能耗一般占化工厂能耗的40%~60%。为了缩小精馏塔体积,降低能耗,200多年来国内外对其开展了大量研究。在精馏塔内由于受到重力加速度几乎不变的限制,致使效率难以有根本性突破;而在离心力场内,可以突破重力加速度不变的限制,因而有望可极大地提高精馏效率。

超重力精馏设备主要由壳体和核心部件转子构成。在精馏过程中,汽液在转子内逆流接触,在一定的转速下,汽液传质速率比重力场中的精馏塔可提高10倍以上,故精馏效率得到极大提高。由于离心加速度可远大于重力加速度,故称为超重力精馏技术,国外称为HIGEEhigh gravity)。

在国内外,常用的是填料式转子。浙江工业大学从设备构-效关系出发,提出了板式转子结构,解决了其它结构的转子难以应用于连续精馏过程的难题,开发出了我国特有的超重力精馏技术

2004年,在世界范围内率先将折流式超重力床应用于工业生产的连续精馏过程工业应用表明,1米高的折流式超重力床可代替10多米高的精馏塔,钢材用量和占地面积仅为精馏塔的1/7~1/4,可大量节约建设材料,减少设备所占空间,一套超重力精馏装置可安装在一层厂房内;由于设备体积小,开停车方便操作灵活;在设计、安装、检修和操作时,无需考虑台风、雷击、地震及高空作业等在精馏塔建设中必须考虑的因素,生产的安全性大大提高。

折流式超重力床在全国19省和4个直辖市推广应用1000多台套,在海外推广应用10台套,取得了显著经济和社会效益。形成了设计、制造和技术服务一体的成套超重力精馏技术。应用现场如下图所示。

超重力精馏技术的研究得到了科技部中小企业创新基金、浙江省重大科技项目、浙江省教育厅科研项目和浙江省自然科学基金项目的支持。获授权中国发明专利10项,美国专利1项,并获得中国石化联合会科技进步一等奖、中国专利优秀奖、浙江省科技进步二等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖(技术发明奖)二等奖等。

近年来,团队在超重力精馏的基础上,开发了超重力氨氮废水处理技术,氨氮直接排放达到国家标准,已在浙江巨化公司和台湾地区应用。

获奖证书

中国石油和化学工业协会科技进步一等奖

 

浙江省科学技术奖二等奖 


中国专利优秀奖


教育部高等学校科学研究优秀成果奖(技术发明奖)二等奖


团队负责人领奖照片


 建炳教授团队合影


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