2.4.3　附加外場對分離過程的強化

用附加外場也可以調控“場”的相對強度，強化分離過程。例如，超重力分離器（HIGEE）^{［19，20］}采用高速旋轉的填料床來強化傳質過程。實驗表明，兩相在離心分離因數K_c大于1000的離心力場中通過填料層時可以大大強化相際的傳熱和傳質，傳質系數較常規設備提高10～1000倍。近年來，超重力分離器已成功地應用于油田的脫氣過程，一個約1m直徑的超重力分離器可以代替常用的30m高的真空脫氣塔。此外，超重力分離器也成功地用于納米材料制備等高科技領域，由于微觀混合均勻化時間僅為0.4～0.04s或更小，從而使成核過程可控，粒度分布窄化。DOW化學公司利用高速旋轉的填料床來生產次氯酸鈉，在進氣量降低50％的情況下還能增加10％的產量^［21］。

常用的物理場手段，如超聲波、電磁場、激光、微波、（同步）輻射等，對過程的強化常常有較大的影響。例如，超聲波由于其聲空化作用，空化泡崩潰時造成瞬時的極端物理條件，影響反應過程或分離過程。Wilhelm等^［22］認為，超聲波用于結晶過程，可縮短成核誘導時間，增加成核數量，導致更大的表面積，有利于晶體生長；超聲波還能提高成核溫度，改善晶習，防止團聚，使粒度分布變窄。又如，利用外加靜電場可以強化兩相的破乳澄清過程，在液膜分離的實施過程中起到重要作用。

了解附加外場的強化作用，認識極端物理條件下的過程特性，相關的研究工作，特別是機理性的研究工作還有待深入。隨著對附加外場條件下及極端物理條件下的過程特性認識的不斷積累，逐漸獲得更加清晰的規律性的認識，附加外場的強化作用將會得到更好的應用。