化工分离技术.doc

化工分离技术
吉林化工学院化工1202 游海洋 12110210
[关键词]化工分离萃取膜分离耦合
1超临界流体萃取技术

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653 K,
14. 8MPa 压力下,以甲苯四氢化萘为溶剂时,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油产品.

利用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溶剂、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中溶质的非理想性质,当操作区处于混合物的临界区域时,可以大大加快反应速度。例如,在纤维素的热裂解反应中使用超临界***作反应介质时,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。

用SFE处理含酚废水时, 常使用夹带剂, 当夹带剂苯的加入量为6% 摩尔浓度时,苯酚在CO2 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,。但苯是有毒物质,须控制苯的浓度,低于毒性指标( 0. 2× 10- 6 )。除了苯以外,还可以用烷烃、1 戊烯、甲苯、***烷烃、***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,实现对混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值的重大成果,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]。

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,在工业生产领域中得到了广泛应用,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