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超重力技术是利用高速旋转产生的离心力场来代替常规重力场,从而极大强化传递和分子混合过程的突破性技术。可生产出传统设备难以生产的更精、更小、更安全、更高质量产品,且具有更能适应环境和对环境友好等特殊性能。本文以乙腈水溶液中回收乙腈为例,进行了传统溶剂回收塔的模拟设计,超重力床在乙腈回收中的应用设计,同时对比传统回收塔与超重力床各自的优缺点;讨论了使用传统精馏塔时采用的集中布局和使用超重力床时采用的分布式布局的差别,以便于将超重力床更好的应用于溶剂精馏回收,最终减小溶剂回收设备体积,降低设备成本,从而使效益最大化;同时实现将溶剂回收设备灵活地安装在车间的适当位置的目的,合理利用空间,减少工厂内部输送,节约成本,提高生产安全性。本文精馏回收案例拟定的设计目标,是在常压下,从乙腈质量浓度为15%的水溶液回收乙腈,要求回收产品中乙腈的质量浓度不低于83%,乙腈废水中乙腈质量浓度不高于0.1%,乙腈回收率大于99%。原料液质量流率为1.5t/h。采用Aspen Plus模拟传统乙腈回收塔流程,经物性模型的选择、二元交互参数的修正、流程的模拟和优化后,得到优化流程的结果为:回收塔理论塔板数22块,进料板第13块,回流比为0.554,塔顶乙腈含量0.835,塔釜乙腈含量0.313%o,馏出液流量269kg/h。公用工程循环水消耗18983.5kg/h,深冷水消耗1941.6kg/h,蒸汽消耗293.2kg/h。在Aspen Plus模拟结果的基础上,设计折流式超重力床,设计结果为:折流式超重力床型号为850IV,转轴上串联四层转子,第一二层转子包含12个静圈和11个动圈,第三四层转子包含10对动静圈,进料位置为二三层转子之间。考虑余量的旋转床气相压降约为2kPa。旋转床的液体加速功率为11.1kW,选择功率为18.5kW的电机。比较了传统乙腈回收方法与应用超重力床的乙腈回收方法。在工艺流程上传统方法较超重力方法复杂;在设备选型上,传统方法较超重力方法使用更多、更大的设备;在设备布置上,传统方法较超重力方法需要更多的空间。对传统回收流程采用的传统式布局和超重力床采用的分布式布局进行了比较。在投资方面,传统式布局投资额约为165.32万元/年,分布式布局投资额约为85.14万元/年,分布式布局优于传统式布局;在能耗方面,传统式布局能耗费用约为67.04万元/年,分布式布局能耗费用约为67.64万元/年,分布式布局与传统式布局相近;在空间使用方面,传统式布局需要建造三层厂房并设置外管,分布式布局仅需要单层厂房且无需设置外管,分布式布局比传统式布局占据更少空间;在方法验证方面,传统式布局和分布式布局都经过大量理论和实践的验证;在规范标准方面,传统式布局容易形成重大危险源,必须遵循十分严格的规范、标准、政策设计和运行,分布式布局可通过限制流程中循环的溶剂总量,避免被定为重大危险源,在保证安全生产的同时,可降低设计难度、建设成本和运行费用。超重力床工艺在处理量较小,高黏度和发泡物料的处理,贵重、有毒、易燃、易爆和热敏物料的处理,空间受到限制的场合,基于运动平台的场合以及塔设备改造时,相对于传统精馏工艺有明显的优势。