新型转盘萃取塔研究开发与工业应用

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1、第36卷第4期化学工程Vol.36No.42005年4月CHEMICALENGINEERING(CHINA)APr.2(X)8新型转盘萃取塔研究开发与工业应用王运东’，费维扬，，刘小秦，，朱泽华，，程立泉2(1.清华大学化学工程系化学工程联合国家重点实验室，北京1议x〕84;2.中国石油化工股份有限公司巴陵分公司，湖南岳阳414(X)3;3.中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，北京1《XX)83)摘要:采用激光多普勒测速仪(LDV)和计算流体力学(C即)软件，对转盘萃取塔(RDc)内的单相流流场进

2、行了测量和模拟。发现塔内存在沟流和级间的旋涡流动，级间返混严重，为此发明了一种装有级间转动挡板的新型转盘萃取塔(NRDC)。NRDC与传统的RDC的区别在于安装了设计独特的转动挡板。这些转动挡板安装在2个转盘之间，固定在转动轴上，并与固定环处于同一水平面。LDV测量和cFD模拟结果发现，NRDC可有效抑制沟流和级间旋涡流动。传质实验和流体力学表明，NRDC的传质效率比RDC高20%一礴。%，而液泛速度大致相当。成功地将NRDC用于引进RDC的扩能改造和新塔的设计中。关键词:萃取;新型转盘萃取塔;设备强化;

3、质量传递;计算流体力学;己内酞胺中图分类号二T0028.32文献标识码:A文章编号:1以)5.9954(2008)以峨XX)1(阵Research，develoPmentandindustrialaPPIicationofnewrota柱ng山sccontactorwANGYun一don名1，砚Iwei·”ng，，L川兀ao.qinZ，zllUze一hua3，c现NGt.i一quanZ(1‘ThestateKeyU场rato邝ofChe而c以Engineering，DePartmentofChe而c公E呼

4、neenng，TsinghuaUniversity，Beiji嗯1(xX)84，China;2.BalingBranch，SINOPEC，Yueyang4140o3，HunanProvince，China;3.ResearehlnstituteofPetrDleumP似essing，SINOPEC，Beiji飞1。以)83，China)A俪tr曰比:Asingle户asevelocityfieldomeasuredandsimulated场laserdopplervelocimetry(LDV)andco

5、m砂tationalfluidd”a而c(C即)softwareofRuentosPectively.Resultsshowthatthereexistchannelfl，，丽rlll，andseverebackmi石ngbetweenthestagesofrotatingdisccontactor(RDC).Anewrotatingdisccontactor(NRDC)wasinvented.TheNRDCwasconstructedwithadditional拌d沁ratedrotordiscsins

6、talledinsidestatorrin罗andwasusedfor场drodynamicandmasstransferexperiments.TheresultswerecomparedwiththoseofRDCoPerati0nunderthesameconditions.TheLDVmeasuremen场andCFDsimulationsrevealthatNRDCcaneffectivelvinhibitchannelflowandswirlllow.Masstransferandhydrod

7、犯lamicexPerimentsshowthatbackingm议ingcanbesuppressedandmasstransferefficiencyOfNRDCis20%一40%，higherthanthatofRDCwhilethelloodingdiroughputisnearlythesame.NRDCwassuccess几LllyappliedinrevampingacommercialcaProlactamextractioncolumn(RDC)andanewcolumndesi叨.Ke

8、ywords:extraction;newrotatingdisccontactor;e卿ipmentintensification;masstransfer;computationalfluiddyna而cs;caProlactanl液液萃取是过程工业中主要的分离技术之一。规模庞大，塔内的二相流体力学和传质过程极为复转盘萃取塔(mtatingdiscContactor，RDC)具有结构杂，轴向返混严重，其传质效率非常低〔州〕