化工分离技术

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1、化工分离技术的若干新进展吉林化工学院化工1202young12110210［摘要】化工分离技术是人类发展不可或缺的一门技术，随着现代化进程加剧,对其相关技木有了越来越高的要求。文章主要就最近几年化工分离的新方法及应用情况进行阐述，并对其发展前景进行了展望。［关键词】化工分离萃取膜分离耦合化工分离过程是将混合物分离成各组分组成各不相同的两种（或几种）产品的操作。一套标准的化工生产装置，应包括一个反应器和具有提纯原料、中间产物与产品以及后处理的多个分离设备构成。首先，分离过程必须能够去除原料杂质，为化学反应提供纯度达到工业生产要求的原料，减少杂质

2、带来的影响（副反应增加，催化剂屮毒等）；再者，分离过程能够对反应产物进行处理，获得所需产品的同时分离出未完全反应的反应物，循环利用；此外，分离过程还需要在工业废水处理与环境保护方面发挥作用，减少工业三废的排放。因此，我们看到化工分离过程在化学工业生产中占据着非常重要的地位。下面文章主要就最近几年化工分离技术的若干新进展进行简单阐述。1超临界流体萃収技术1.1煤的热解SFE近年来，对煤的边热解边进行SFE技术取得一定进展。使用轻有机溶剂,如己烷、苯、甲苯、甲苯四氢化萘，可以使煤热解生成有机组分,同时将生成物直接萃取出来。例如，在653K,14.

3、8MPa压力下，以甲苯叫氢化荼为溶剂时，煤的一次转化率可达42.9%。本法的基本工艺是将溶剂升压并打入预热器，然后送入装有煤的萃取器内。系统保持一定的萃取温度和压力，经抽提后的萃取物，分离出溶剂即得液化汕产品.1.2利用SCF技术促进化学反应与改善化工过程利川SCF作化学反应溶剂，可以在保持高转化率前提下,提高反应的选择性、可以使非均相反应转变成均相反应、可方便地将产物和反应熔剂、催化剂及副产物分开。此外，由于反应速度常数对压力非常敏感，以及溶解在SCF屮溶质的非理想性质，当操作区处子浞合物的临界区域时，可以人人加快反应速度。例如，在纤维素的

4、热裂解反应中使用超临界W酮作反应介质吋，降低了反应温度,增加了产率。此外在某些反应中，SCF既可作反应溶剂，又可作催化剂，反应与分离纯化可以一步完成，可使流程简化，也节省能量。1.3在工业废水处理中用SCF萃取有机物用SFE处理含酚废水时，常使用夹带剂，当夹带剂笨的加入ft为6%序Y浓度时，苯酚在C02中的溶解度可以提高两倍。与此相反，若用甲醇为夹带剂，因为甲醇是一种极性化合物，它能无限溶于水中，从而使苯酚（极性化合物）也保留于水相中，而用非极性化合物（如苯）作夹带剂，它能高度溶解在超临界相中,有助于使苯酚从水相转移到超临界相,。但苯是有毒物

5、质，须控制苯的浓度,低于毒性指标（0.2X10-6）0除了苯以外，还可以用烷烃、1戊烯、甲苯、鉍烷烃、鉍苯等作夹带剂。实线是LCVM模型［用于处理含共溶剂的CO2/H2O/有机污染剂（芳烃，苯酚，甲酚）体系的热力学模型的计算值［1］。2膜分离技术膜分离技术最早出现于20世纪初，并在60年代后期得到快速发展。其基本原理是在特定膜的渗透作用下，以膜两侧能量差或化学位差为传质推动力，实现对浞合气相或液相的分离、提纯以及浓缩富集。膜分离技术被认为是21世纪最有发展前途，可能会引发下一次工业革命的高新技术之一。我国对膜分离技术的研究始于20世纪60年代

6、的离子交换膜，经过几代科研人员的不懈努力，我国的膜分离技术研究水平已经接近或达到同行业国际先进水平，并成功地研制出一批具有实用价位的重大成果，如无机膜反应分离技术等。随着各国研究人员及科研经费的投入，膜分离技术得到快速发展，针对不同分离任务研制出了各种具备不同功能的特殊膜材料［2］。2.1分析膜分离技术在化工方而的实际应用现阶段，关于膜分离中的电渗析技术、超滤技术、反渗透技术以及微滤技术等技术已经相对较为成熟，在工业生产领域屮得到了广泛应用，并且也取得了比较显著的市场效益。尤其是随着人们环保意识的不断提高，在化工生产以及环境污染治理等工作中广

7、泛应用到膜超滤技术以膜微滤技，特别在水中病毒、细菌过滤以及水中细微颗粒以及金属沉淀物中的应用较为突出［3］。3新型吸附技术新型吸附技术，如模拟移动床、变压吸附、层析、扩张床等新分离方法在研究开发的基础上，将在工业中发挥较大的作用。3.1变压吸附固体吸附剂对不同的气体组分具有一定的吸附选择性且平衡吸附量随组分分压升高而增加，利用此特性进行加压吸附、减压脱附实现混合物的分离。变压吸附一般是常温操作，循环周期短，易于实现自动化。变压吸附在工业生产的应川迅速增长，目前的应用领域有：空气干燥，氢的纯化（可生产纯度高达99.999%的H:），从含有支链异

8、构体和环烃的浞合物屮分离正构烷烃，空气分离等。变压吸附已应用于炼钢、有色金属冶炼、材料、医药、环保、惰性气体保护、食品保鲜等各方面。3.2层析在层析分离中，亲固定相