一、所属领域

化学工程，化工分离技术：主要用于化工和能源企业节能减排和CO₂捕集、利用。

二、项目介绍

1. 痛点问题

塔填料广泛地用于化工、能源等领域的精馏、吸收和萃取等分离过程，其结构和性能对过程的技术经济指标具有重要的影响。塔填料分为散装填料和规整填料两大类，本项成果属于散装填料，适用于高压精馏、大喷淋密度吸收和萃取等工艺过程。

前期成果具有很高的传质效率、很低的阻力降和很大的处理能力，已在萃取、吸收等领域得到广泛的应用，经济效益和社会效益显著。

由于应对气候变化和大型石化企业的发展，对填料性能又有了更高的要求。在具体项目中，例如400万吨合成油企业，其脱碳装置技术改造难度很大，要求更高的传质效率和更优良的处理能力，为此我梅花扁环填料才能满足要求，为此希望我们改进原设计并申请新的专利。应用倒逼研究，推动我们创制并申请本实用新型专利。

2. 解决方案

本项成果保持了挠性梅花扁环填料的基本结构和主要特点，又克服了它的局限性。利用特制的模具，通过冲压，将挠性梅花扁环填料相邻而断开的花瓣端部铆接成一体，实现梅花扁环的封闭结构，配合花瓣的微结构设计，进一步改善了液相的分散和界面更新。

桡性梅花扁环填料实物照片

CFD模拟比较鲍尔环和扁环填料

3. 竞争优势分析

本项成果的标的产品重量更轻、强度更高、成本更低而性能更好。特别适用于大型石化、燃烧前CO₂捕集、合成氨过程中的大喷淋密度吸收过程和润滑油精制、液化气脱硫等萃取等过程，对于这些应用场景，其性能明显优于引进的Mellapak、Intelox、鲍尔环等填料。

4. 市场应用前景

可在化工、能源和环保领域的高压精馏、大喷淋密度吸收和萃取等过程的设计和技术改造中采用本项技术，将大幅度提高装置的处理能力和传质效率，经济效益明显，市场规模巨大。

5. 发展规划

将与相关设计单位和制造厂合作，进一步争取在大型石化、燃烧前CO₂捕集、合成氨、液化气脱硫和双氧水萃取过程等过程中推广应用，推进化工分离过程的绿色、低碳、高质量发展。

6. 知识产权情况

已授权一项实用新型专利。

三、合作需求

与化工、能源和环保等领域的企业和设计单位合作，开展脱碳装置技术改造，服务于企业工艺设备节能减排、升级换代和新产品开发等。

四、团队介绍

团队负责人费维扬院士，长期从事化工分离科学和技术的研究和教学工作，针对能源和资源等领域的迫切需要，在萃取、吸收等分离设备的数学模型、性能强化和创新等方面进行了系统的研究。理论联系实际，为企业革新挖潜和消化吸收引进技术进行了大量工作。近年来，致力于CO₂捕集技术的创新。研究成果曾获国家科技发明奖、国家科技进步奖和国家专利创造发明金奖各一项，省（部）级奖十余项。

五、联系方式

E-mail：ott@tsinghua.edu.cn

成果编号：2021168

注：所有成果发布内容未经授权，请勿转载！

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