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万方数据朱献镭过程装备技术的新进展效的分离装置。其工作原理如下：气流在压力梯度作用下，自外周沿径向强制对流穿过填料，最后由中间导管流出。液体则由中间的液体分布进入高速旋转的填料，在离心力的作用下，和气体进行逆流接触(由于液体是旋转的，故还伴有错流)并发生传质。由于离心力作用于液体，使液膜变薄，传质阻力减小，最终强化了传质能力和处理能力。在相同的操作工艺条件下，旋转填充床与常规塔相比，可使体积缩小10倍以上。图1为气相连续相的气液逆流接触旋转填充床(超重力机)示意图，该装置可用于蒸馏、精馏、环保、生化、超细材料的制备。l～气体进口2一气体出口3一}霞体进口4～液体出口5一密封6一填料7一转动轴8～外壳9～液体分布器图1气相为连续相的气液逆流接触的旋转填充床(超重力机)英美等国自20世纪80年代开始研究旋转填充床，近20年来，研究工作取得了很大的发展。旋转填充床(超重力机)具有以下的特点：(1)传质强度高，可大大减小设备体积，用于处理腐蚀性介质可大大节省价格昂贵的耐腐蚀材料，减少设备投资；(2)微观混合得到极大的强化，利用反应沉淀法可制备粒径小、分布窄的纳米粉体材料；(3)停留时间短，适用于热敏物料的处理和选择性吸收；(4)填料易于更换；(5)适用于处理高粘度物质；(6)持液量小，适用于处理贵重物料；(7)具有自清洗作用，填料不易被颗粒杂质沉积堵塞；(8)不怕振动和倾斜，适用于活动场所；(9)开停车容易，可在几分钟内达到稳定操作。2．2微型反应器[41综：港·专i、仑微型反应器是指体积特别小的反应器，它一般具有夹心面包式的结构，由带有10～100弘m微通道的几块薄片组成。它能够将混合、换热、催化反应和分离集成在一个反应器中。德国开发出了一种降膜微型反应器用于甲苯氟化反应，液体以25肛m左右的薄膜流过微通道，反应器的比表面积高达20000m2／m3，比传统接触设备高一个数量级。在该反应器中，可以获得收率为20％的单氟甲苯，是鼓泡塔反应器中的4倍，且副产物少‘川。2．3过程参数的极限化相当一些材料处于极限条件下，如超高温、超高压、超临界、超真空、超低温等，其性质及反应速度都将发生巨大的改变。利用这些极限条件下产生的特点，强化过程是当前过程装备技术的又一重要研究内容。预计在21世纪将成为过程科学中的热门领域[8]。目前非传统反应与分离系统的开发和应用就是这方面的成果体现。非传统反应与分离系统指采用极端操作条件，如超短接触、等离子体、微波、超临界、光、电、磁能、深冷、高温高压等去完成在常规操作条件难于进行的许多过程。其中利用超临界流体的高化学活性，高渗透性、高溶解能力等进行新型反应再生系统的开发，低浓废水的回收处理、从生物质中高效提取高价值的有机物，超细粉体的制备，甚至设想高含硫煤及重油在超临界水中的氧化燃烧以防止污染等都是有前途的发展方向凹j。3多尺度化多尺度效应是多数物质转化过程的共同特征。时空多尺度特征和行为是过程工业中所有复杂现象的共同本质和量化的难点。目前普遍采用的平均方法无法表达过程内在机理，因而不具有预测功能。这是工艺设备放大难以成功的原因。解决这一问题的根本出路在于实现基于微观机理的过程模拟。事实上，很多复杂现象的根源在于无数个微小单元的相互作用。如能描述这些微小单元及其相互作用则可复制全部过程。这是实现过程工业量化设计和放大的根本途径，而多级并行处理使其实现成为可能。最近几年得到关注的多尺度分析方法则是抓住多尺度效应这一重要特征简化分析，尽管还未深入到微观过程的细节，但却涉及到了过程的内在机制，也是一种有效的途径[1。多数过程生产体系，属于多结构层次的复杂体系，其过程不仅表现为物质状态的变化，而且呈现出结构层次上的变化，即多尺度效应[8]。。12。么勿彭历娩嘭P力钇妣P万方数据朱献镭过程装备技术的新进展综述·专论许多复杂现象发生在若干主要的特征尺度上，对流程设计。过程起控制作用的各种机制也只在某些特征尺度上发当然，多尺度系统的分析是复杂而困难的。其复杂挥作用，比如口0|：性一方面表现在其结构的复杂，另一方面则是因为不(1)纳米尺度分子间的作用力起了重要作用；同尺度内控制机制不同。比如，所有气固系统都存在(2)单颗粒、气泡和液滴尺度是非均相反应的一两”相”结构，即：颗粒聚集的密相和气体富集的稀相共个重要的基本尺度，分子扩散、物质对流对反应过程起存。密相内的气流并不足以悬浮颗粒，所以其内部为颗着决定性的影响。化学反应则发生在颗粒的表面，传递粒控制，而遵循颗粒运动趋势；稀相内气流输送颗粒向往往会成为控制反应过程的主要因素；上运动，为气体控制；两相之间的相互作用为颗粒流体(3)颗粒聚团这一宏观结构的形成，使系统行为协调；而设备尺度的作用机制则为边界对颗粒流体相发生质的改变，其传递性能与分散体系中截然不同，这互控制能力的影响，从而导致结构的空间分布。湍流中一尺度的行为受不同介质或不同过程之间协调机制所也有类似的多尺度结构，涡团尺度的行为受惯性控制，控制，界面现象在这一尺度上发挥了重要作用；而涡团内部细小尺度的行为则仍受粘性控制。很显然，(4)设备尺度该尺度的特征为宏观结构由于设这种控制机制随尺度的变化是分析多尺度系统的难点备边界的影响而发生空间的分布，由此导致更大尺度所在。任何尺度的平均都会丢失这一尺度以下有关作“结构”的产生，外部因素对过程行为的影响主要体现用机制的重要信息，因而无法实现完整的认识[10‘。在这一尺度上；4过程、装备的微型化(5)工厂以上尺度涉及到不同过程之间的集成随着对过程多尺度认识的不断加深，过程强化技和优化，过程与资源和环境的协调等等。术的进展，相应的微型机电系统得到长足的进步，过程重点突破相邻尺度现象之间和跨尺度作用的关装备微技术成为了一个引人关注的课题。联，各种多尺度结构的定量预测以及这些方法在实际过程装备微技术可以大大地提高过程传递的速过程如过程强化、微化工系统、过程耦合和过程放大中率，给过程装备技术带来一系列的革命性的变化。由于的验证和应用u1|。尺度的微细，面体比增大、表面作用增强，从而导致传多尺度系统的突出特征是存在结构放大效应，表递效果有明显的增强，比常规尺度提高2～3个数量面上表现为设备规模改变导致行为剧变；然而，其内在级。可以预期未来的微型化工机械产品将更加高效、快机制却是规模变化导致结构改变，从而引起过程行为速、灵活轻便、易装卸、易控制、易直接放大同时高度集的剧变。如小尺度通道中由于表面张力作用形成的各成，在过程工业、国防、运输、空间探索、医疗、环境保护种微结构，在微小空间中物态和热力学性质的改变，材等诸多方面发挥重要作用口]。料的构象和表面改性对性质的影响等。在这种条件下，将微技术应用于过程装备。其基础是过程强化技传统的理论和知识已不再完全适用，各种现象的规律术和微观尺度过程理论。20世纪90年代开始，国外采大都只满足一级原理，而在二级原理层次上已有相当用多尺度输入过程设计，建立微观装置概念及微型技大的差异，如微换热系统中的换热系数是常规系统中术，基于迭片式生产元件，可以在很宽的范围内输出；的几个数量级。很明显，这为开发新技术、新装备提供可以多次反复[8]。图2是微构造反应器通道壁内的多了机遇。孔体系。一般来讲，微观反应过程，必须经过各种尺度的调目前已出现的微小机械还有：微型反应器、微型热控才能在设备尺度上达到理想的效果，才可能在工厂泵、微型吸收器、微型燃烧器、微型换热器、微型蒸发尺度输出优质产品的同时在生产效率及对环境的负面器等。效应方面达到预期的要求。对反应过程的任何调控是微型化学机械系统的另一个重要应用领域是分析在设备尺度上进行的，再通过多尺度过程将这一调控仪器与医疗器械上的应用。早在20世纪70年代，斯坦的作用传递到微尺度水平上，才能对反应过程施加影福大学便试图在芯片上建造色谱仪，20世纪90年代以响。如煤的洁净燃烧只能通过不同尺度的调控才能实来，人们又提出了微型全面分析系统(肛TAS，Micro现，即：纳／微米尺度上对脱硫剂内部孔隙的优化、颗TotalAnalysis)的概念，并已取得许多令人鼓舞的进粒聚团尺度上对流动结构的调整以及设备尺度的工艺展，如已制造了一个手提式血液化学分析系统。目前人·13·万方数据朱献镭过程装备技术的新进展综述·专论发展将在新能源技术和节能技术、新材料技术、生物技术与生物化工、计算机计算技术、环境技术和微技术等领域迅猛发展的推动下，产生更为重大的进步和革命74性的突破。6参考文献：[1]涂善东，王正东，顾伯勤．新世纪的化工机械技术展望[J]．化工进5展．2003，22(3)：258—265．(HenanProject＆ResearchInstituteofLightIndustry，Zhengzhou450003，China)Abstract：Therecentprogressofprocessequipmenttechnologyinlastyearsisoutlined．Researchsonprocessintensification，space～timemulti—scalestructures，applicationofequipmentmicrofabricationareintroduced．Keywords：processintensification；space—timemulti—scalestructures；equipmentmicrofabrication[信■·简讯]为贯彻落实科学发展观，加快中国特色国家创新体系建设，确立企业技术创新和科技投入的主体地位，增强企业的自主创新能力，进一步推进企业技术中心的建设和发展，发挥国家认定企业技术中心在技术创新中的引导和示范作用，促进产业创新能力的进一步提升，国家发改委发出通知，决定继续组织实施国家认定企业技术中心创新能力专项。项目申报原则1．2005年国家认定企业技术中心创新能力项目是中央财政性资金补助项目，重点是对提高企业技术创新能力，培育产业核心技术有重大影响和示范作用的企业投资(技术中心创新能力建设)项目给予国家补助资金。国家补助资金主要用于支持企业技术中心创新能力项目中的关键试验研发设施的建设以及相关技术的创新。2．申请国家补助资金的项目应符合国家发展改革委、科技部、商务部联合下发的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2004年度)》，有利于促进产业技术升级、节约与开发资源和改善生态环境。3．申报项目必须已在地方备案，项目须符合国家的有关规划、环保、土地、劳动安全等法律法规和有关规定(包括已通过建设项目用地预审、具有环保以及其他许可文件)。已开始建设的项目备案期不得超过两年。4．项目承担单位技术中心在上一年度国家认定企业技术中心的评价中得分必须在70分以上(含70分)。(摘自《造纸信息))2005年第4期)·14·万方数据