化工工藝過(guò)程中超濾技術(shù)的應(yīng)用

解宜霞

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，而科學(xué)技術(shù)水平的提高和廣泛應(yīng)用有促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，從而形成一個(gè)良性循環(huán)。在當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)尤為重要，應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)有利于提高工作質(zhì)量和工作效率。超濾技術(shù)是一門(mén)較為新型的科學(xué)技術(shù)具有一定的實(shí)用性，且自身具有操作簡(jiǎn)單、分離作用較強(qiáng)、較低的能源消耗、工作效率高等特點(diǎn)。超濾設(shè)備還具有投資小、運(yùn)費(fèi)低的特點(diǎn)，如今已得到了較為廣泛的使用。將超濾技術(shù)應(yīng)用到化工工藝中，有利于降低化工能源的消耗、降低生產(chǎn)成本并減少對(duì)環(huán)境的污染。本文分析了超濾技術(shù)的工作原理和實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：超濾技術(shù)；工作原理；實(shí)際應(yīng)用

1 化工生產(chǎn)領(lǐng)域超濾技術(shù)主要原理

1.1 分離機(jī)理

首先確定設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及過(guò)濾分離材料的精度，還有分離材料的極性，并根據(jù)不同的介質(zhì)以及工藝條件，采用過(guò)濾材料――濾芯種類(lèi)以及其組合。我們所說(shuō)的SF濾芯也就是燒結(jié)不銹鋼纖維氈濾芯，氣體流動(dòng)方式與MF濾芯相反，采用外進(jìn)里出方式，充分利用材料的表面積，通過(guò)過(guò)濾層的疏水性能以及其擴(kuò)散碰撞和攔截機(jī)理，最終在背風(fēng)面實(shí)現(xiàn)氣液分離。

1.2 極性的選擇及結(jié)構(gòu)

通過(guò)偶極矩測(cè)量可知介質(zhì)的極性，零偶極矩的分子是非極性分子，其正負(fù)電中心重合。偶極矩不是零的分子，就是極性分子如H2O、NH3。在極性分子間會(huì)有取向、誘導(dǎo)以及色散等吸引作用，凝聚力與介質(zhì)的進(jìn)行十分密切，因而根據(jù)不同粒子選擇不同材料十分關(guān)鍵，如單機(jī)高效分離元件就適用于極性粒子，而兩級(jí)高效分離元件就適用于油氣溶膠以及乳化油粒子。

2 化工領(lǐng)域超濾技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 合成氨過(guò)程中的應(yīng)用

將超濾技術(shù)應(yīng)用到合成氨的工程中，可以快速有效的祛除其中的雜質(zhì)，如水、塵、油等。并在一定程度上保護(hù)合成的過(guò)程。與以往的合成氨相比，應(yīng)用超濾技術(shù)有利于降低能源的消耗，從而節(jié)約能源降低生產(chǎn)成本。超濾技術(shù)的應(yīng)用還有利于解決冷交換器中的油污堵塞問(wèn)題，從而優(yōu)化操作過(guò)程，并保護(hù)合成設(shè)備。超濾技術(shù)自身具有的高效能，有利于提升合成氨的質(zhì)量和工作效率，有利于促進(jìn)合成氨技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，從而為新技術(shù)提供技術(shù)支持和參考。

2.2 氨分離過(guò)程中的應(yīng)用

氨分離主要是從氣體中將氨單獨(dú)分離出來(lái)，并轉(zhuǎn)化為液態(tài)氨，從而使氨進(jìn)入合成塔的含量有所降低，實(shí)現(xiàn)能源消耗的降低。在進(jìn)行氨分離時(shí)應(yīng)用超濾技術(shù)，有利于提高氨分離的效率和質(zhì)量，從而提升生產(chǎn)效率，進(jìn)而獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益。

2.3 循環(huán)機(jī)后油分離器中的應(yīng)用

循環(huán)機(jī)后油分離器可以去除氣體中的油、塵、水等雜質(zhì)。而將超濾技術(shù)應(yīng)用到循環(huán)機(jī)后油分離器中，有利于提高去除雜質(zhì)的效率和質(zhì)量，并保護(hù)合成觸媒。而將超濾技術(shù)應(yīng)用到循環(huán)機(jī)油的改造中，則有利于大量油水的形成，避免影響到合成觸媒，進(jìn)而使合成觸媒的使用壽命延長(zhǎng)。

2.4 變換氣后過(guò)濾器中應(yīng)用

將超濾技術(shù)應(yīng)用到變換氣后過(guò)濾器中，有利于快速有效的祛除氣體中的油、塵、水等雜質(zhì)，進(jìn)而對(duì)合成觸媒起到一定程度上的保護(hù)作用。尤其是在化肥廠中，利用超濾技術(shù)和超濾設(shè)備，每小時(shí)的油水排量可達(dá)到100KG左右，由此可以看出在變換氣后過(guò)濾器中應(yīng)用超濾技術(shù)，可以有效的保護(hù)合成觸媒。

2.5 水處理中的應(yīng)用

超濾技術(shù)中的超濾膜可以有效隔絕大分子物質(zhì)，如顆粒懸浮物等。所以，可以在凈化飲用水等方面應(yīng)用超濾技術(shù)，從而使飲用水的安全性提高，是當(dāng)前階段凈化飲用水的技術(shù)中最具有安全性和有效性的技術(shù)。還可以將超濾膜應(yīng)用到淡化咸水和海水中，可以充當(dāng)反滲透的預(yù)處理系統(tǒng)。對(duì)于具有較高的渾濁度和變化較大的高溶質(zhì)的海水超濾膜具有較好的適應(yīng)性，有利于提高咸水脫鹽的質(zhì)量和效率，可達(dá)97%以上的脫鹽率。還可以在處理城市污水的回收再利用和處理工業(yè)廢水中的懸浮顆粒物、油污中應(yīng)用超濾技術(shù)，有利于提高水資源凈化效果，實(shí)現(xiàn)水資源的回收再利用，進(jìn)而提高水資源的利用率，環(huán)節(jié)城市用水壓力。

2.6 尿素生產(chǎn)中的應(yīng)用

在生產(chǎn)尿素上應(yīng)用超濾技術(shù)，有利于快速有效的祛除二氧化碳?xì)怏w中的油污，從而降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗，提高所生產(chǎn)的尿素的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。在進(jìn)行二氧化碳的壓縮中應(yīng)用超濾技術(shù)，可以壓縮的初始階段和第二階段觀察到較為明顯的變化，如提高了分解油污的效率，并降低對(duì)設(shè)備造成的不來(lái)那個(gè)影響，有效的提升了傳熱的效率。大大的提升了所生產(chǎn)的尿素的質(zhì)量，如生產(chǎn)的尿素與以往的相比質(zhì)地更加細(xì)膩、顏色上更加潔白等。

2.7 硝酸生產(chǎn)中的應(yīng)用

將超濾技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)硝酸中，有利于在生產(chǎn)硝酸的過(guò)程中過(guò)濾掉所產(chǎn)生的油污，從而降低腐蝕合成觸媒鉑網(wǎng)的程度，有效延長(zhǎng)了合成觸媒鉑網(wǎng)的使用壽命。當(dāng)前階段，超濾技術(shù)在我國(guó)的硝酸生產(chǎn)領(lǐng)域得到了較為廣泛的使用，既提高了生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率，又使金屬網(wǎng)的壽命得以延長(zhǎng)，從而有效降低生產(chǎn)成本，使企業(yè)在保障質(zhì)量的前提下可以獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益。

2.8 制藥業(yè)中的應(yīng)用

超濾技術(shù)在制藥業(yè)也有所應(yīng)用。主要表現(xiàn)在以下三方面：一是除熱原。制劑中去除熱原常利用活性炭反復(fù)吸附。該方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、損耗大、得率低。超濾去除熱原是使用小于熱原分子量的超濾膜攔截?zé)嵩?，具有勞?dòng)強(qiáng)度小、產(chǎn)品得率高、產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)；二是小分子精制。對(duì)于抗生素類(lèi)的小分子物質(zhì)，其傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程存在冗長(zhǎng)、收率低、能耗大等缺點(diǎn)。在精制過(guò)程中也存在微量大分子雜質(zhì)殘留的現(xiàn)象。這些雜質(zhì)可能對(duì)人體產(chǎn)生副作用，利用超濾膜不但可以除去大分子雜質(zhì)，而且可以簡(jiǎn)化操作工藝；三是大分子精制。這類(lèi)產(chǎn)品具有熱不穩(wěn)定性，超濾的低溫快速過(guò)濾特性就可以解決這個(gè)問(wèn)題。超濾法把高分子多糖類(lèi)化合物單獨(dú)分離出來(lái)，制備具有特殊藥理作用的專(zhuān)門(mén)化藥物，來(lái)達(dá)到不同的治療目的，是膜分離的重要功能。

2.9 煉油廠尾氣回收中的應(yīng)用

將超濾技術(shù)運(yùn)用在煉油廠尾氣回收過(guò)程中的主要作用，在于對(duì)尾氣中含有的雜質(zhì)進(jìn)行分離，以此來(lái)對(duì)中空纖維膜起到一個(gè)很好的保護(hù)作用，延長(zhǎng)其使用壽命，減少尾氣對(duì)空氣和環(huán)境產(chǎn)生的污染。

3 結(jié)束語(yǔ)

超濾技術(shù)是一種較為新型的科學(xué)技術(shù)，是一種分離技術(shù)，可以有效的分離溶液并進(jìn)行凈化，利用超濾膜表面上的微孔實(shí)現(xiàn)選擇性的分離物質(zhì)。并具有操作簡(jiǎn)單、高效快速、分離作用較強(qiáng)、降低能源消耗、減少環(huán)境污染等特點(diǎn)，因此在化工領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用。如可以將超濾技術(shù)應(yīng)用到氨分離、合成氨、處理水、生產(chǎn)尿素、制藥、煉油廠尾氣回收等領(lǐng)域，并具有較好的效果，有利于提高工作質(zhì)量和工作效率，降低能源消耗，從而降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)自身的發(fā)展和進(jìn)步。

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