超重力床與傳統精餾塔相比較的優(yōu)勢折流式超重力床是一種新型高效精餾設備，由浙江工業(yè)大學(xué)發(fā)明并與杭州科力化工設備有限公司共同研制，首創(chuàng )將超重力技術(shù)應用于工業(yè)生產(chǎn)中的連續精餾過(guò)程。超重力床工作原理是通過(guò)高速旋轉產(chǎn)生的離心力來(lái)實(shí)現超重力環(huán)境，用數百至千倍的離心力場(chǎng)來(lái)代替常規的重力場(chǎng)，從而使汽液兩 相傳質(zhì)速度得到極大的提高，使塔設備高度大大降低。是對傳統的板 式塔、填料塔的重大突破。本設備由國家級專(zhuān)家組鑒定，產(chǎn)品達到國際先進(jìn)水平（發(fā)明專(zhuān)利號：ZL011343214、ZL200510049145.1、美國專(zhuān)利 US 7,344,126 B2 及多項實(shí)用新型專(zhuān)利）。2007 年獲國家科技創(chuàng )新基金立項，是國家火炬計劃項目（2011 年）。2008 年獲中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì )科技進(jìn)步一等獎（證書(shū)號 2008JB0104-1-1），2010 年獲教育部科技發(fā)明二等獎，2011 年獲中國專(zhuān)利優(yōu)秀獎。
超重力床與傳統精餾塔相比較，具有性能優(yōu)、效率高、綜合能耗低、體積小、高度低、安全可靠的特點(diǎn)，該設備處理物料時(shí)間短，持液量少，抗堵能力強，同時(shí)具有操作簡(jiǎn)單、維護方便、生產(chǎn)安全、管理成本低的特點(diǎn)。
本設備廣泛運用于以下有機溶劑的精餾、回收：甲醇、甲醛、甲苯、乙醇、乙二醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、四氫呋喃、二甲基亞砜、甲縮醛、正丁醇、二氯甲烷、硅醚、環(huán)乙烷、異丁烷、異丙醇、冰醋酸、醋酐、DMF、DMSO、DMAA、DMDA 等等。
本設備在原料藥、醫藥中間體、精細化工、生物柴油、環(huán)保、制酒等行業(yè)已產(chǎn)業(yè)化應用達 900 余套。本設備具體優(yōu)勢表現在以下幾個(gè)方面：
1、 設備高度低、土建成本低、占地面積小
由于在超重力環(huán)境下，氣液兩相有非常大的接觸面積和碰撞機率，微觀(guān)混合和傳質(zhì)過(guò)程得到極大的強化，傳質(zhì)效率可提高十倍，使巨大的塔器變?yōu)楦叨炔坏?2 米的超重力床。機身 1.2 米高的本設備相當于 15 米高的常用精餾塔。
由于超重力床高度上的優(yōu)勢，與傳統的精餾塔相比較，在整個(gè)設計方案中，為實(shí)現精餾目的所需要的土建成本大大降低。傳統精餾塔所需要的高度常常達到 10 米以上，甚至更高，安裝要求高，并需提供操作人員的工作平臺等，為此，土建成本相對較大。而超重力床單機設備高度只有 2 米多（含基座高度），安裝要求比較低，所以土建要求相對簡(jiǎn)單，土建費用大大降低。傳統精餾塔，一般需要基座和特殊的支架，占地面積大，而超重力床只需約 1~2 平方的占地面積。另外，由于傳統精餾塔較高，在防風(fēng)、防震、防雷擊等方面有很高的要求。本設備由于可以安裝在室內，不需要在上述幾方面進(jìn)行特別的防護措施。同時(shí)由于塔設備高，需要經(jīng)過(guò)一定的審批手續，而本設備同其它室內設備一樣，經(jīng)過(guò)整體項目立項審批后便可安裝運行，不需要特別的審批手續，從而節省較多前期費用。
2、 節省能耗
如果在設計非常合理的情況下（指的是理論板與回流比），能耗主要由兩塊組成。一個(gè)是物料的汽化潛熱，這部分超重力床和塔是一樣的。另外一個(gè)就是熱損失，我們設備整個(gè)表面比較小，散熱自然很少，基本上可以抵消電機所增加的能耗。而實(shí)際情況，塔的情況往往很難做到理想，不管是塔體安裝的垂直度還是其它因素，塔的板效率往往也沒(méi)有實(shí)際的那么理想，所以我們的設備有一定的能耗小的優(yōu)勢。根據專(zhuān)家鑒定，在相同的條件下，超重力床可以比傳統精餾塔節能大約在 5%~40%。
3、 更適應熱敏性物料
由于超重力床設備高速旋轉且容積較小，滯留的料液少，持液時(shí)間短，根據運行情況，料液在設備中滯留時(shí)間只有約 1-2 分鐘，熱敏性物料不會(huì )在設備內揮發(fā)、變性，從而產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益。在高溫下長(cháng)時(shí)間便會(huì )分解的物料非常適合使用本設備。
4、 操作方便
超重力床與傳統精餾塔相比較，由于高度低，體積小，操作相對塔設備方便很多。塔設備運行需要操作工人經(jīng)常上塔頂觀(guān)察物料情況，給安全生產(chǎn)帶來(lái)一定隱患。同時(shí)，在塔設備開(kāi)機運行至塔頂設計組份所需時(shí)間較長(cháng)，達到平衡通常最短時(shí)間不小于 30 分鐘，操作工人在此時(shí)間段必須在現場(chǎng)觀(guān)察操作。而本設備的運行觀(guān)察非常方便，同時(shí)由于本設備開(kāi)機至平衡時(shí)間短，一般只需要十分鐘，操作工人不用長(cháng)時(shí)間在設備旁觀(guān)察而可兼顧其它設備的操作，從而減輕操作者勞動(dòng)強度及節約人工成本，同時(shí)也保證了生產(chǎn)的安全性。
5、 檢修方便、維修費用低
一般情況下，傳統精餾塔需要每半年檢修一次，每年需要清洗填料，每次檢修需耗時(shí)數天；而超重力床只需每半年按國家標準更換機封等易損件，每次更換只需幾小時(shí)，操作簡(jiǎn)單，維修也非常方便。
6、 廢液排放達標
在相同的條件下，一般塔器的廢液排放在 3%左右，而超重力床能夠滿(mǎn)足客戶(hù)及環(huán)保要求，排放可控制在 0.5%以下，具有很好的環(huán)保效果，同時(shí)具有較好的社會(huì )效益和企業(yè)經(jīng)濟效益。折流式超重力床由于具有上述多方面較塔設備而言的優(yōu)勢，用它代替傳統的塔設備，對社會(huì )的發(fā)展而言可節省鋼材資源，延長(cháng)地球資源的使用年限；對企業(yè)的發(fā)展而言，可以節約場(chǎng)地與空間資源，減少污染排放，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善經(jīng)營(yíng)管理模式，降低生產(chǎn)勞動(dòng)強度，增加生產(chǎn)的安全性。超重力床在環(huán)保、醫藥、化工等工業(yè)中具有十分廣闊的應用前景，正在為越來(lái)越多的用戶(hù)所選用。我們正在進(jìn)一步完善改進(jìn)本設備，使之在更加節能、提高處理量、適應高溫、高真空等方面滿(mǎn)足更多客戶(hù)的要求。
杭州科力化工設備有限公司
2018 年 11 月
我公司與浙江工業(yè)大學(xué)合作情況：
折流式超重力旋轉床由浙江工業(yè)大學(xué)發(fā)明，并于 2001 年與我公司合作開(kāi)發(fā)，2004 年開(kāi)發(fā)成功實(shí)現工業(yè)化應用。我公司與浙江工業(yè)大學(xué)聯(lián)合建有超重力工程技術(shù)中心，有博導 1 人、教授 4 人、副教授/高工 6 人，建有熱模實(shí)驗臺、冷模試驗臺、小試實(shí)驗室，擁有先進(jìn)的測試測量?jì)x器，固定資產(chǎn)投入達 500 余萬(wàn)元。浙工大有二位教授帶領(lǐng)多名研究生、博士生常年在技術(shù)中心工作。經(jīng)過(guò)近 20 年的積累，擁有常見(jiàn)溶劑的超重力精餾設計大數據庫，確保每種物料的設計都是最優(yōu)化、最節能的。