同位素分离体系的增效节能新技术

摘要

同位素分离是一种特殊的精密分离过程,其主要特点分离系数低、平衡时间长、能耗高.一座工业化的生产装置总长度都在100米以上,开车平衡时间在数月甚至数年,这样造成能源费用占同位素生产成本的80％以上.所以不断开发新技术、通过合理的工业设计来降低能耗,是同位素生产装置设计的基本要求.工业上一般通过以下四个方面对精密精馏过程进行增效节能:(1)热量耦合利用技术.就是对化工分离体系的热量进行优化设计,工艺上进行耦合再利用,从而实现节能降耗.比较成熟的技术有热泵精馏流程、多效精馏流程、中间冷凝蒸发等工艺.(2)精密精馏高效填料强化技术.填料是精馏体系的核心,其分离效率直接决定精馏塔的能耗,所以工业界先后开发了散堆填料、波纹填料、丝网填料,并且都在工业上得到了应用.然而随着能源成本的上升,包括苏尔寿公司在内的业界一直都在开发更加高效的新型填料.(3)新型换热器强化传热技术.换热器是实现热量交换的载体,其换热性能对能源利用的效率有着重要的作用.在换热器的强化方面研究的热点集中在通过材料改进、结构改进及局部强化.(4)精馏系统优化技术.借助数值模拟的手段,对精馏系统进行整体能效分析,并进行优化设计,达到优化节能的目的.