HOPER3D Sphere 是业内首款采用 SLA 光固化 3D 打印技术制造的内部三维网络球形填料。区别于传统注塑成型的实心瓷球/塑料环,HOPER3D Sphere 利用 3D 打印微米级精度(XY 分辨率 0.05mm),在直径 3~20mm 的球体内部构建连通的三维网络孔道,使每个球体成为一个独立的微型传质单元。
核心技术:Gyroid 三周期极小曲面内部网络
球体内部采用 Gyroid(三周期极小曲面)结构:数学定义的极小曲面,两个互不相通的贯通流道;曲面 C² 连续,无尖角,液膜连续不撕裂;自支撑结构,打印及后处理无需去除内部支撑;比表面积/孔隙率综合性能最优。
球体表面设有多方位进出孔,确保气液在随机堆积条件下仍能畅通进入/排出球体内部——球体在任意堆积姿态下,至少有 2~3 个开口未被相邻球体遮挡。
标准产品矩阵
| 型号 | 球径 | 结构 | 孔径 | 比表面积(m²/m³) | 孔隙率 | 推荐应用 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S3-G | 3mm | Gyroid | 0.3mm | ~2500 | 78% | 超精密分析 |
| S5-G | 5mm | Gyroid | 0.5mm | ~2200 | 82% | 实验室精密精馏 |
| S8-G | 8mm | Gyroid | 0.8mm | ~1500 | 85% | 中试/小规模生产 |
| S12-G | 12mm | Gyroid | 1.2mm | ~1100 | 87% | 多功能精馏 |
| S12-D | 12mm | Diamond | 1.5mm | ~950 | 88% | 高刚性需求 |
| S16-D | 16mm | Diamond | 1.8mm | ~850 | 88% | 大通量分离 |
| S20-D | 20mm | Diamond | 2.0mm | ~700 | 90% | 含杂/防堵工况 |
材料选项(赫普菲乐高性能聚合物材料)
| 材料等级 | HDT@0.45MPa | 颜色 | 适用体系 |
|---|---|---|---|
| HT-240 | 238°C | 琥珀色半透明 | 醇/酯/烷烃类 |
| ST-180 | 182°C | 白色/米色 | 通用型 |
| EC-90 | 92°C | 透明 | 水相/低温体系 |
性能数据(S8-G 为例)
| 对比项 | 瓷球Ø6mm | θ网环Ø6×6mm | HOPER3D S8-G |
|---|---|---|---|
| 比表面积(m²/m³) | ~600 | ~1200 | ~1500 |
| HETP@F=1.0(mm) | ~300 | ~80 | ~60 |
| 压降@F=1.0(Pa/m) | ~500 | ~350 | ~280 |
| 有效面积利用率 | 5% | ~70% | ~95% |
| 内部传质 | ❌ | ❌ | ✅ |
产品优势
- 内部体相三维网络传质:有效面积 3~5 倍于传统丝网填料。
- 床层均匀:刚性球体,HETP 稳定性好。
- 抗压强度高:球形受压力学优,高大塔底部不变形。
- 尺寸一致性:±0.05mm,床层重现性好。
- 耐腐蚀:聚合物全耐,适用体系更广。
- 成本竞争力:每升 ~80~150 元,低于 θ网环。
应用场景
推荐应用
- 精细化工:高纯度溶剂精馏、异构体分离
- 制药:原料药中间体精馏、热敏物系
- 香精香料:天然产物提取纯化
- 电子化学品:高纯试剂精密精馏
- 色谱/吸附:模拟移动床、制备色谱
- 催化剂载体:催化精馏、固定床反应
不推荐场景
- 高温蒸馏(持续 >200°C)
- 强酸碱体系(pH < 2 或 > 12)
- 高粘度物系(>50 cP)
- 含大量固体颗粒(>500 ppm)
定制与订购
球径(3~20mm)、内部网络类型(Gyroid/Diamond/Voronoi)、特征孔径、孔隙率、表面开孔设计、材料等级、表面负载、颜色均可定制。编码:HOPER3D-S{球径}-{网络类型}-{材料等级}-{开口代码}。各型号提供 10 颗免费样品(运费自理)。
