超(chao)重力(li)分(fen)離(li)設(she)備是壹(yi)種基(ji)於超(chao)重力(li)原理進行高效分離(li)和提(ti)純的先(xian)進(jin)設(she)備。這(zhe)種(zhong)設(she)備通過(guo)高速旋(xuan)轉(zhuan)產(chan)生遠(yuan)超地球(qiu)重力(li)的(de)離(li)心(xin)力(li)場(chang),從(cong)而(er)加(jia)速混合物中(zhong)各組(zu)分的(de)分(fen)離(li)過(guo)程。其基(ji)本(ben)原理是利(li)用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)產(chan)生的超(chao)重力(li)場(chang),使(shi)混合物中(zhong)的各組(zu)分在(zai)離(li)心(xin)力(li)的(de)作用(yong)下產生(sheng)不(bu)同的沈(chen)降速度,從(cong)而(er)實(shi)現高(gao)效分離(li)。在(zai)超(chao)重力(li)環(huan)境(jing)下,傳質和微(wei)觀(guan)混(hun)合效率(lv)可(ke)以(yi)顯著提(ti)高(gao),極(ji)大(da)地強(qiang)化(hua)了(le)傳遞(di)過(guo)程,並(bing)縮(suo)小了(le)設(she)備尺寸(cun)。
1、化工與石(shi)油化工(gong)
液-液(ye)萃取(qu):
快(kuai)速分離(li)兩(liang)種(zhong)互不相溶(rong)的液(ye)體(ti)(如油水(shui)混(hun)合物、有(you)機(ji)溶(rong)劑與水(shui)),提(ti)高(gao)萃取(qu)效(xiao)率(lv)。
用(yong)於芳(fang)香烴、脂肪(fang)酸(suan)、稀(xi)有(you)金(jin)屬(shu)提取(qu)等(deng)工藝(yi)。
氣(qi)-液(ye)分離(li):
去除(chu)氣體(ti)中(zhong)的液(ye)滴(di)(如天然氣脫(tuo)水(shui)、尾氣(qi)處(chu)理),或回(hui)收(shou)揮(hui)發(fa)性(xing)有(you)機(ji)物(VOCs)。
反(fan)應(ying)強(qiang)化(hua):
在(zai)強(qiang)離(li)心(xin)力(li)場(chang)中(zhong)加(jia)速化學反應(ying)(如(ru)酯(zhi)化、中(zhong)和反(fan)應(ying)),縮(suo)短(duan)反應(ying)時(shi)間(jian),提(ti)高轉(zhuan)化(hua)率(lv)。
納(na)米材(cai)料(liao)制備:
通過(guo)超重力(li)場(chang)控(kong)制顆粒(li)成(cheng)核(he)與生(sheng)長,合成(cheng)均勻的納(na)米材(cai)料(liao)(如(ru)催(cui)化(hua)劑、藥(yao)物載(zai)體(ti))。
2、環保(bao)與水(shui)處(chu)理
油水(shui)分(fen)離(li):
高(gao)效(xiao)分離(li)含(han)油汙水(shui)中(zhong)的浮(fu)油、乳化(hua)油(如油田(tian)采(cai)出(chu)水(shui)、船舶(bo)油汙廢(fei)水(shui)),替代(dai)傳統(tong)沈(chen)降池(chi)。
重金(jin)屬(shu)廢水(shui)處(chu)理:
通過(guo)超重力(li)螯(ao)合沈(chen)澱快(kuai)速去除(chu)廢水(shui)中(zhong)的重金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)(如(ru)鎘(ge)、鉛(qian)、鉻(ge))。
VOCs治理:
在空(kong)氣凈(jing)化中(zhong),利(li)用(yong)超重力(li)吸(xi)附或(huo)冷(leng)凝(ning)技術去除(chu)工業(ye)廢氣(qi)中(zhong)的揮(hui)發(fa)性(xing)有(you)機(ji)物。
汙(wu)泥(ni)濃縮(suo):
加(jia)速汙泥中(zhong)固(gu)體(ti)與液(ye)體(ti)的分離(li),減(jian)少汙泥(ni)體(ti)積,降低(di)後(hou)續處(chu)理成(cheng)本(ben)。
3、生(sheng)物工(gong)程與制藥(yao)
細(xi)胞(bao)分離(li):
從(cong)發(fa)酵(jiao)液中(zhong)高效(xiao)分(fen)離(li)微(wei)生(sheng)物細(xi)胞(bao)(如細(xi)菌、酵(jiao)母),替代(dai)傳統(tong)離(li)心(xin)機(ji)。
蛋(dan)白(bai)質純化:
利(li)用(yong)超重力(li)場(chang)優化(hua)雙水(shui)相萃取(qu),提(ti)高蛋白(bai)質、酶等(deng)生(sheng)物大(da)分(fen)子的(de)回收率(lv)。
中(zhong)藥(yao)有(you)效(xiao)成(cheng)分(fen)提(ti)取(qu):
快(kuai)速提取中(zhong)藥(yao)材(cai)中(zhong)的活(huo)性(xing)成(cheng)分(fen)(如(ru)黃(huang)酮(tong)、多糖(tang)),縮(suo)短(duan)浸(jin)提(ti)時(shi)間(jian)。
4、食(shi)品與飲料工業(ye)
油脂分(fen)離(li):
從(cong)食(shi)品(pin)加(jia)工(gong)廢(fei)水(shui)中(zhong)分離(li)食(shi)用(yong)油、動物油,實現資(zi)源回收(shou)(如餐(can)飲廢油制備生物柴(chai)油)。
果汁(zhi)澄清(qing):
去除(chu)果汁(zhi)中(zhong)的果(guo)膠、雜質(zhi),提高澄清度,縮(suo)短(duan)澄清時(shi)間(jian)。
乳(ru)品分(fen)離(li):
分(fen)離(li)牛奶中(zhong)的脂(zhi)肪(fang)、蛋(dan)白(bai)質,或(huo)濃縮(suo)酸(suan)奶中(zhong)的固(gu)形物。
5、能(neng)源(yuan)與資(zi)源回收(shou)
電(dian)池(chi)電(dian)解(jie)液(ye)凈化:
去除(chu)鋰(li)電(dian)池(chi)、燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)電(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)的雜(za)質(zhi)顆(ke)粒,提(ti)高電(dian)池(chi)性(xing)能(neng)。
稀(xi)有(you)金(jin)屬(shu)回收(shou):
從(cong)電(dian)子(zi)廢(fei)料(liao)、礦山尾礦(kuang)中(zhong)高效(xiao)提(ti)取(qu)鋰(li)、鈷(gu)、稀(xi)土(tu)等戰略資(zi)源。
煤(mei)炭(tan)清(qing)潔(jie)利(li)用(yong):
脫除煤(mei)漿(jiang)中(zhong)的雜(za)質(zhi),或(huo)強(qiang)化(hua)煤(mei)化(hua)工(gong)過(guo)程中(zhong)的液(ye)固(gu)分離(li)(如(ru)煤(mei)制油、煤(mei)制氣)。
6、其他(ta)特殊(shu)應(ying)用(yong)
航(hang)空(kong)航天(tian):
在微重力(li)環(huan)境(jing)下模擬超重力(li)場(chang),研(yan)究(jiu)材(cai)料(liao)科學(xue)或(huo)流體(ti)力(li)學(xue)問(wen)題。
農(nong)業(ye):
用於農(nong)藥(yao)乳(ru)液(ye)的配制與分(fen)離(li),提(ti)高(gao)藥(yao)效(xiao)穩(wen)定(ding)性(xing)。
實(shi)驗(yan)室研究(jiu):
作為強(qiang)化(hua)傳質、混(hun)合、反應(ying)的(de)實(shi)驗(yan)平臺,適(shi)用(yong)於科研(yan)領(ling)域(yu)的小(xiao)試(shi)或(huo)中(zhong)試(shi)。