該項研究屬于國家自然科學基金重大項目“化學工程中重大基礎研究一傳質分離過程與化學反應工程”(29290500)子課題“液液萃取基本規律及其工程應用的研究”(29290500—01)和國家自然科學基金重點項目“液液萃取分離技術基礎性研究”(29836130)研究內容的一部分。“一種裝有級間轉動擋板的轉盤萃取塔(NRDC)”是清華大學研究多年形成的技術。中國石油化工股份有限公司巴陵分公司在對從荷蘭DSM公司引進的己內酰胺裝置擴能改造時采用了這一成果,使生產能力由原設計的5萬t/a提高到7萬t/a。研究的主要成果包括:1)采用激光多普勒測速儀(LDV)和計算流體力學(CFD)軟件,對轉盤萃取塔(RDC)內的單相流流場進行了測量和模擬。研究發現,塔內存在溝流和級間的旋渦流動,級間返混進嚴重。2)發明了一種
裝有級間轉動擋板的新型轉盤萃取塔(NRDC,發明ZL99106151.9)。LDV測量和CFD模擬結果發現,NRDC可有效抑制溝流和級間旋渦流動。3)傳質實驗表明,NRDC的傳質效率比RDC高2O一40% ,而液泛速度大致相當。4)根據擴能改造的要求,對引進設備進行了深入的剖析。發現原RDC塔己內酰胺萃取分離要求很高,而結構設計很不合理。為此提出了采用NRDC的新方案,可以在原塔外形尺寸不變的前提下達到擴能140%的要求。完成了NRDC的優化設計。5)在中國石油化工股份有限公司巴陵分公司己內酰胺7萬t/a擴能改造項目中用
MRDC實施了轉盤萃取塔C7302的改造。改造后,C7302的處理能力由5萬t/a擴大至7萬噸/年,塔底水相己內酰胺含量由設計值0.5%降低到0.2—0.3% 。操作穩定,累計經濟效益達2.1億元。
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