該項(xiàng)研究屬于國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“化學(xué)工程中重大基礎(chǔ)研究一傳質(zhì)分離過程與化學(xué)反應(yīng)工程”(29290500)子課題“液液萃取基本規(guī)律及其工程應(yīng)用的研究”(29290500—01)和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“液液萃取分離技術(shù)基礎(chǔ)性研究”(29836130)研究?jī)?nèi)容的一部分。“一種裝有級(jí)間轉(zhuǎn)動(dòng)擋板的轉(zhuǎn)盤萃取塔(NRDC)”是清華大學(xué)研究多年形成的技術(shù)。中國(guó)石油化工股份有限公司巴陵分公司在對(duì)從荷蘭DSM公司引進(jìn)的己內(nèi)酰胺裝置擴(kuò)能改造時(shí)采用了這一成果，使生產(chǎn)能力由原設(shè)計(jì)的5萬(wàn)t／a提高到7萬(wàn)t／a。研究的主要成果包括：1)采用激光多普勒測(cè)速儀(LDV)和計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件，對(duì)轉(zhuǎn)盤萃取塔(RDC)內(nèi)的單相流流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量和模擬。研究發(fā)現(xiàn)，塔內(nèi)存在溝流和級(jí)間的旋渦流動(dòng)，級(jí)間返混進(jìn)嚴(yán)重。2)發(fā)明了一種

裝有級(jí)間轉(zhuǎn)動(dòng)擋板的新型轉(zhuǎn)盤萃取塔(NRDC，發(fā)明ZL99106151．9)。LDV測(cè)量和CFD模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NRDC可有效抑制溝流和級(jí)間旋渦流動(dòng)。3)傳質(zhì)實(shí)驗(yàn)表明，NRDC的傳質(zhì)效率比RDC高2O一40％ ，而液泛速度大致相當(dāng)。4)根據(jù)擴(kuò)能改造的要求，對(duì)引進(jìn)設(shè)備進(jìn)行了深入的剖析。發(fā)現(xiàn)原RDC塔己內(nèi)酰胺萃取分離要求很高，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dá)到擴(kuò)能140％的要求。完成了NRDC的優(yōu)化設(shè)計(jì)。5)在中國(guó)石油化工股份有限公司巴陵分公司己內(nèi)酰胺7萬(wàn)t／a擴(kuò)能改造項(xiàng)目中用

MRDC實(shí)施了轉(zhuǎn)盤萃取塔C7302的改造。改造后，C7302的處理能力由5萬(wàn)t／a擴(kuò)大至7萬(wàn)噸／年，塔底水相己內(nèi)酰胺含量由設(shè)計(jì)值0．5％降低到0．2—0．3％ 。操作穩(wěn)定，累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益達(dá)2．1億元。