該項研究屬于國家自然科學(xué)基金重大項目“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)和國家自然科學(xué)基金重點項目“液液萃取分離技術(shù)基礎(chǔ)性研究”(29836130)研究內(nèi)容的一部分。“一種裝有級間轉(zhuǎn)動擋板的轉(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(jìn)的己內(nèi)酰胺裝置擴能改造時采用了這一成果，使生產(chǎn)能力由原設(shè)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(xué)(CFD)軟件，對轉(zhuǎn)盤萃取塔(RDC)內(nèi)的單相流流場進(jìn)行了測量和模擬。研究發(fā)現(xiàn)，塔內(nèi)存在溝流和級間的旋渦流動，級間返混進(jìn)嚴(yán)重。2)發(fā)明了一種

裝有級間轉(zhuǎn)動擋板的新型轉(zhuǎn)盤萃取塔(NRDC，發(fā)明ZL99106151．9)。LDV測量和CFD模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NRDC可有效抑制溝流和級間旋渦流動。3)傳質(zhì)實驗表明，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)擴能改造的要求，對引進(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)到擴能140％的要求。完成了NRDC的優(yōu)化設(shè)計。5)在中國石油化工股份有限公司巴陵分公司己內(nèi)酰胺7萬t／a擴能改造項目中用

MRDC實施了轉(zhuǎn)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(nèi)酰胺含量由設(shè)計值0．5％降低到0．2—0．3％ 。操作穩(wěn)定，累計經(jīng)濟效益達(dá)2．1億元。