超濾技術(shù)在化工工藝過程中的應(yīng)用

常蔓麗(甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 天水 741025)

1 超濾技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1861 年Schmidt 用牛心包膜截留阿拉伯膠；1963 年Michaels 開發(fā)了不一樣孔徑的不對稱CA 超濾膜；1965 年開始，持續(xù)有高聚物超濾膜的新種類出現(xiàn)，而且非?？斓脑谑袌錾闲麄鳎?0 世紀80 年代到90 年代，超濾技術(shù)在工業(yè)上獲得注意而且發(fā)展快速。在現(xiàn)在狀況下，工業(yè)所用的分離膜多是以孔陶瓷膜為主或以它為支撐體的復(fù)合膜，這幾年國外也發(fā)生了部分燒結(jié)不銹鋼微孔管內(nèi)壁的納米技術(shù)，通過這項技術(shù)構(gòu)成不銹鋼膜。超濾技術(shù)在這30 年里獲得了前所未有的發(fā)展，超濾技術(shù)在工業(yè)廢水處理、飲用水制備、制藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物產(chǎn)品加工、金屬加工涂料、化工、石油、天然氣化工、石油加工等范圍被普遍應(yīng)用。超濾技術(shù)在科研人員和現(xiàn)場工人的實踐與探索中持續(xù)獲得完善，在分離流體與凈化流體方面，特別是在非均相高效氣液分離方面已經(jīng)達到或超過世界優(yōu)秀水平。

2 化工生產(chǎn)范圍超濾技術(shù)關(guān)鍵的原理

(1)粒子的形成及分布 通過研究知道，因為速度改變產(chǎn)生多在100μm 以上的霧滴直徑，而壓力和溫度改變產(chǎn)生的粒子直徑則分別在10～100μm 與0.01～10μm。中性粒子大約為1～10μm 以上的直徑，非極性則為0.01～1μm 的粒子。陳舊的分離技術(shù)只對壓力改變產(chǎn)生的粒子有效，對別的粒子效果非常差，所以需要超濾技術(shù)實施分離。

(2)分離機理 最先決定設(shè)備的構(gòu)造和過濾分離材料的精度，還有分離材料的極性，并依據(jù)不一樣的介質(zhì)和工藝條件，使用過濾材料。燒結(jié)不銹鋼纖維氈濾芯也就是我們所說的SF 濾芯，氣體流動形式和MF 濾芯相反，使用外進里出形式，充分運用材料的表面積，經(jīng)過過濾層的疏水性能和其擴散碰撞與攔截機理，最后在背風(fēng)面完成氣液分離。

(3)極性選擇和構(gòu)造 介質(zhì)的主動性是能夠用偶極矩對其實施有效的測評的，偶極矩現(xiàn)實上就相當于正電中心或者是負電中心的電量和中心中間的距離的乘積，假如一個分子的偶極矩為零，就說明這分子是非極性分子，這也就是說其正負電的中心都在相同的部位。偶極矩不是零的分子就是極性分子,像我們經(jīng)常見到的水分子就是極性分子，在極性分子中間存在著多種相對廣泛的作用，它們是取向、誘導(dǎo)與色散功能，這些作用中間存在著特別顯著的吸引功能，同時不一樣介質(zhì)中間的極性與凝聚力也有著特別顯著的不同，因此不一樣的材料也會發(fā)生不一樣的分離效果。

3 超濾技術(shù)在化工工藝過程中的詳細運用狀況

(1)合成氨與氨的分離改造中的運用 運用高壓機完成對新鮮汽油的分離，關(guān)鍵的形式就是有效的清除新鮮汽油中存在的雜質(zhì)，并同時有效的去除油水中的灰塵，這樣就能夠讓合成氨的有效性能獲得提高，從而降低能耗量。而超濾技術(shù)就關(guān)鍵是針對冷交換器中存在的某些油污和堆積的碳成分實施了有效的清除，從而讓冷交換器中的堵塞情況獲得了顯著的改善，從而讓化工生產(chǎn)獲得了進一步的優(yōu)化，讓合成塔觸媒獲得了有效的保護，并且還改善了在實施氨合成的過程中，存在汽帶油的問題，從而讓合成氨工業(yè)獲得了顯著的發(fā)展。把超濾技術(shù)運用到合成氨中，不但讓氨可以完成高效的分離，并且還可以讓入塔氨的量獲得有效的降低，從而漸漸提高化工生產(chǎn)的效率，此外，在提高化工生產(chǎn)效率的同時，也就進一步增加了化工企業(yè)的經(jīng)濟利潤。

(2)循環(huán)機后油分離器中的運用 氣體中夾帶的油水雜質(zhì)要用這分離器去除，方便合成觸煤得到更好的保護，起到降低能耗的作用。應(yīng)用這分離器后，顯著增加排放油水量，很大程度上提升了合成觸煤的持續(xù)使用壽命。把這種循環(huán)機運用于往復(fù)式循環(huán)機改造中，可以讓合成觸媒的使用年限與設(shè)備的高效運行延長。

(3)處理中的運用 顆粒懸浮物等大分子物質(zhì)的有效屏障是超濾膜，所以飲用水的凈化常用超濾技術(shù)以保證飲用水安全，是最有效安全的技術(shù)。在海水和咸水的淡化方面，超濾膜也常用作反滲透的預(yù)處理體系。探究表明，超濾膜對渾濁度高溶質(zhì)改變大的海水有非常強適應(yīng)性，而且對于咸水的脫鹽效用也非常顯著，可以達到97%以上的脫鹽率。

(4)變換氣后過濾器與尿素生產(chǎn)中的運用 過濾器的用途關(guān)鍵是讓變換氣中的油水雜質(zhì)完全除去，起到保護變換觸煤的功能。在生產(chǎn)尿素中，超濾技術(shù)的關(guān)鍵用途是除去CO2氣體中的油污，讓能耗有效降低，快速提高油污的分解率，減少對設(shè)備的影響，還讓傳熱效果大大提升了，讓蒸汽消耗量保持穩(wěn)定，非常大的提升了產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)語

因具備簡單容易操作、效率高、能耗低等優(yōu)勢，超濾技術(shù)被普遍應(yīng)用于化工分離、化工原料與水的處理、醫(yī)藥品制造等工業(yè)中。所以，超濾技術(shù)在化工工藝中的運用能夠說促進了整個行業(yè)的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)進步，超濾技術(shù)也將得到更新和改進，其在化工工藝中的運用區(qū)域也將愈來愈普遍，更好的促進中國經(jīng)濟發(fā)展。

[1]李彩霞.試論超濾技術(shù)在化工工藝中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?012,(16).

[2]張冬冬.論超濾技術(shù)在化工工藝過程中的應(yīng)用[J].科技視界，2013,(21).