资源描述：
《新型分离技术.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、新型分离技术化学专业学生：汤婷(11130225)指导教师：彭钢摘要：目前运用较多且有很大发展前景的新型分离技术有超临界流萃取技术、分子蒸馏技术和膜分离技术，在中药制药、农产品加工和工程中都得到了广泛应用。关键词：C5馏分分离技术超临界流体萃取分子蒸馏膜分离技术分离技术引言国内外对分离技术的发展十分重视，但由于应用领域十分广泛，原料、产品和对分离操作的要求多种多样，决定了分离技术的多样性。按机理划分，可大致分为五类：生成新相以进行分离(如蒸馏、结晶)；加入新相进行分离(如萃取、吸收)；用隔离物进行分离(如膜分离
2、)；用固体试剂进行分离(如吸附、离子交换)和用外力场或梯度进行分离(如离心萃取分离、电泳)等。现在运用较多且有很大发展前景的新型分离技术有分子蒸馏技术、超临界流体萃取技术和膜分离技术。[1]C5馏分分离技术传统技术虽经历了时间的考验，但也存在一些问题，像流程、能耗、二烯烃的损失、吸收剂的合理配置等方面，都需要研究者或使用者进行近一步合理的改善，以满足企业发展及工艺先进化的需要。下面的几种新技术都在研究中尚未进入工业化，也是C5馏分分离技术未来的发展趋势。1.1催化加氢除炔技术该技术是为了克服第二吸收单元的能耗高
3、、溶剂损失多的缺点而设计的，这也就是现在常说的一段吸收工艺。来自第一吸收单元的化学级异戊二烯进入选择性加氢反应器中，在多金属催化剂的作用下，将占总量的0.1%～2%异戊烯炔和2-丁炔等炔烃加氢除去，在经过脱轻塔、脱重塔的处理，最终在塔顶得到聚合级异戊二烯。北京化工研究院［2］经过模拟加氢前后的流程，得出结论:加氢后的异戊二烯的收率和质量都要高于加氢前的，而且能耗和生产成本都大幅降低，提高了整个分离过程的经济效益。美国专利显示［3］，催化加氢反应器中的适合温度为20～80℃，压力为0.3～4.0MPa，其中的一种
4、催化剂的配方为:3%铜+0.03%银+0.03%钯+0.3%钾。1.2反应精馏技术该技术的核心就是集原有的二聚反应器和其配套的蒸馏塔为一体的反应精馏塔。在该塔中，既可以选择性的发生环戊二烯的二聚反应，又能分出粗环戊二烯。北京化工总院［4］采用此技术做相关实验，与现有技术比较，发现环戊二烯的转化率相应的提高了，而且双环戊二烯的纯度也要高于现有技术下的。该技术的的独特之处在于简化了流程及操作，从而降低了设备的投资，减少了生产过程中的能耗。1.3其他一些新型技术伴随着传统技术的日臻完善和科技的进步，一些新型分离技术也
5、应运而生。热耦精馏方法就是利用新型节能精馏塔－热耦精馏塔代替常规精馏塔序列;通过单塔之间的热匹配及中间再沸器的使用可使热量得到充分的利用，这就是新出现的热集成方法;近年被Son等开发出的化学吸收法可以将异戊二烯从异戊二烯-正戊烷的混合物中分离出来。此外，还出现了一种膜分离方法，它是利用AgClO4和AgBF4乙酸纤维膜分离异戊二烯－正戊烷混合物，这种方法也可以得到较高纯度的异戊二烯。[5]超临界萃取技术超临界萃取技术是近二三十年发展起来的一种新型分离技术,它综合了溶剂萃取和蒸馏两种功能的特点其分离过程的原理是利
6、用超临界流体的溶解能力与其密度的关系。在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。2.1双水相萃取(Aqueoustwophaseextraetion,ATPE)是基于萃取机理的一种新型分离技术,20世纪
7、60年代由瑞典学者Alberttson首先提出,双水相萃取与水一有机相萃取的原理相似,都是依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的性质不同时,物质进人双水相体系后,由于表面性质,电荷作用和各种力(如憎水键,氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响,使其在上、下相中的浓度不同从而达到分离的目的。色谱分离技术,是利用不同物质在由固定相和流动相构成的体系中具有不同的分配系数,当两相作相对运动时,这些物质随流动相一起运动,并在两相间进行反复多次的分配,从而使各物质达到分离。2.2超临界萃取技术的应用超临界萃取是基于萃取
8、机理的一种新型分离技术,具有节能、无污染、省资源,可在温和条件下完成分离操作等优点。近二十年来,被广泛应用于石油、医药、食品、香料中许多特定组分的萃取及分离,如从绿茶中脱除咖啡因[6],从啤酒花中提取有效成分[7],从油沙中提取油气[8],从植物中提取有价值的生物活性物质[9-12],如药物、胡萝卜素、生物碱、香精香料、调味品及化妆品等;植物和动物油脂的分级和有价值物质的提取、热敏物质
