吸附分离技术的应用及其进展

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1、吸附分离技术的应用及其最新进展要慧子山西医科大学摘要：吸附分离是一门古老的技术，两千多年前我国劳动人民就己采用木炭吸湿和除臭。早期吸附分离技术主要用于吸附净化方面，如吸湿干燥、脱色、除臭、饮用水净化等，随着20世纪50年代合成沸石分子筛的出现，吸附作为分离手段得到快速发展，日益受到重视，已应用到人类活动的许多领域，从轻工业到制药工业，从食品工业到电子工业，无一不展现出其重要性与广泛性。但吸附分离技术还值得进一步的探索，近年来发展了若干改进的新工艺。本文重点讨论了吸附分离技术在各领域的应用现状及其最新进展，并对吸附分离技术

2、的发展进行了展望。关键词：吸附分离;技术;应用;进展;吸附分离是常用的分离纯化手段，利用吸附剂对气体或液体混合物中不同组分的吸附作用不同，某些组分因先得到吸附而被浓缩，实现混合组分的分离纯化。近年来吸附分离技术领域取得了进一步突破，本文针对近年来吸附分离技术在各领域的主要应用及其新进展进行了如下综述。1吸附分离基本原理吸附分离过程即固体或液体表面吸引周围其他物质的分子、原子或离子富集在其表面上从而达到分离。有物理吸附、化学吸附、交换吸附等，而各吸附类型并不是孤立的，经常相伴发生，往往是几种吸附综合作用的结果，而某种吸附在

3、其中起主导作用［1］。2吸附分离技术的主要应用随着吸附剂的迅猛发展，品种增多，且其配套技术装备也相应发展趋于完善，使得吸附分离技术的应用越来越广，现已广泛应用于石油化工、医药、食品、环保和冶金等各大领域。2.1在环境保护中的应用近年来，环境保护方面大量采用了吸附分离技术，主要环境任务有全球变暧控制、干燥剂除湿技术、固体垃圾焚烧、废水处理、自然水体的保护等，吸附分离对污染防治有着重要意义。(1)大气污染的治理(1)脱出无机污染物。在工业生产、垃圾处理屮会产生大量S02和NO、等酸性有害气体，造成大气污染，引发温室效应、酸雨

4、等现象，对我们的生活环境产生很大危害。随着工业化迅速发展，这些无机污染物的危害程度也越来越大，因此人们致力于研制各种方法治理它们。吸附分离便是有效的治理方法之一。氨基改性吸附剂是捕获烟道气中C02的重要吸附材料，刘之琳等建立了描述氨基改性MCM-41吸附剂在低C0?压力下吸附等温线的平衡模型，得出氨基改性MCM-41-TEPA饱和吸附容量可达7.79mmol/go(2)挥发性有机物(VOCs)的去除。VOCs是一种新型大气污染，是由汽车尾气和其它工业牛产排放出来的大量碳氢化合物和氮氧化物，在阳光下经由紫外线照射，最终变成

5、了让人致病或致命的毒气。主要来自燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、光化学污染、吸烟、建筑和装饰材料、家用电器和人体本身的排放等[3]。范建伟等⑷采用共组装方法合成一种含铮有序介孔硅材料作为新型吸附剂，硅辂比为30,合成的CrSBA-15(30)具有最大的微孔孔容，且对目标污染物的吸附性能都较好，再生也较活性炭更为节能简便，CrSBA-15(30)在吸附去除VOCs领域应用前景极为广阔。(2)水处理(1)废水处理。吸附在废水处理方面主要应用于去除其中的微量污染物，使其达到深度净化，或从高浓度废水中吸附某些物质以进行资源回收

6、利用。万正芬童1从常用湿地基质中筛选出性能良好的填料，依据其特性进行改性，强化湿地填料对磷和氨氮的吸附容量与稳定性，将填料两两组合，得到了净化效果较好的组合形式。(2)饮用水生产。饮用水直接作用于人体，其水质状况直接影响人类身体健康。许多地方饮用水都有一定程度污染，特别是矿区饮用水重金属污染尤为严重。但饮用水处理技术大都成本较高，发展价格低廉的水处理技术迫在眉睫。陈亚平血利用屯吸附的方法，将片层结构的MnO2负载在多孔的活性炭纤维上，制成MO/ACF电极，用直流稳压电源在电极上施加电压，在电压驱动下，处理含200ppb的

7、镉饮用水，获得了优秀的去除效果。2.2在食品工业中的应用在食品工业中，保证食品质量和减缓其变质速度是关键。各种气体均与食品保鲜有关，故对气体吸附分离技术及吸附剂的高效性也有了更高的要求。⑴吸附回收、精制CO2co?在我国食品工业中主耍应用于气调保鲜、饮料工业、食品冷藏和冷冻、超临界C02萃取技术也，此外高密度二氧化碳(DPCP)技术还应用于食品杀菌、钝酶和改善食品品质等宜。所以，对CO?回收及净化和再利用技术的开发具有重要意义，必须开发高效的C02分离技术。此外分离技术的可行性很大程度也取决于吸附剂，故新型选择性吸附剂在

8、C0?分离屮也起到重要作用。李旭等回利用PSA,运用自制改性吸附剂TK-103分离N20和CO?,该方法C02脱除精度高、20回收率高且能耗低，尤其适用于从己二酸尾气中回收提纯％0。(2)吸附分离N2氮气是理想的惰性气体，在食品包装中有着巨大功效:不与食品产生化学反应、减少含氧量、抑制微生物生长及减缓食品变质等，从而