超濾技術在化工工藝過程中的應用

常蔓麗(甘肅工業職業技術學院,甘肅 天水 741025)

1 超濾技術的發展現狀

1861 年Schmidt 用牛心包膜截留阿拉伯膠；1963 年Michaels 開發了不一樣孔徑的不對稱CA 超濾膜；1965 年開始，持續有高聚物超濾膜的新種類出現，而且非?？斓脑谑袌錾闲麄鳎?0 世紀80 年代到90 年代，超濾技術在工業上獲得注意而且發展快速。在現在狀況下，工業所用的分離膜多是以孔陶瓷膜為主或以它為支撐體的復合膜，這幾年國外也發生了部分燒結不銹鋼微孔管內壁的納米技術，通過這項技術構成不銹鋼膜。超濾技術在這30 年里獲得了前所未有的發展，超濾技術在工業廢水處理、飲用水制備、制藥工業、食品工業、生物產品加工、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用。超濾技術在科研人員和現場工人的實踐與探索中持續獲得完善，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達到或超過世界優秀水平。

2 化工生產范圍超濾技術關鍵的原理

(1)粒子的形成及分布 通過研究知道，因為速度改變產生多在100μm 以上的霧滴直徑，而壓力和溫度改變產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。陳舊的分離技術只對壓力改變產生的粒子有效，對別的粒子效果非常差，所以需要超濾技術實施分離。

(2)分離機理 最先決定設備的構造和過濾分離材料的精度，還有分離材料的極性，并依據不一樣的介質和工藝條件，使用過濾材料。燒結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，最后在背風面完成氣液分離。

(3)極性選擇和構造 介質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生不一樣的分離效果。

3 超濾技術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，關鍵的形式就是有效的清除新鮮汽油中存在的雜質，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。而超濾技術就關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，從而讓化工生產獲得了進一步的優化，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，從而讓合成氨工業獲得了顯著的發展。把超濾技術運用到合成氨中，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的效率，此外，在提高化工生產效率的同時，也就進一步增加了化工企業的經濟利潤。

(2)循環機后油分離器中的運用 氣體中夾帶的油水雜質要用這分離器去除，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使用壽命。把這種循環機運用于往復式循環機改造中，可以讓合成觸媒的使用年限與設備的高效運行延長。

(3)處理中的運用 顆粒懸浮物等大分子物質的有效屏障是超濾膜，所以飲用水的凈化常用超濾技術以保證飲用水安全，是最有效安全的技術。在海水和咸水的淡化方面，超濾膜也常用作反滲透的預處理體系。探究表明，超濾膜對渾濁度高溶質改變大的海水有非常強適應性，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中的運用 過濾器的用途關鍵是讓變換氣中的油水雜質完全除去，起到保護變換觸煤的功能。在生產尿素中，超濾技術的關鍵用途是除去CO2氣體中的油污，讓能耗有效降低，快速提高油污的分解率，減少對設備的影響，還讓傳熱效果大大提升了，讓蒸汽消耗量保持穩定，非常大的提升了產品質量。

4 結語

因具備簡單容易操作、效率高、能耗低等優勢，超濾技術被普遍應用于化工分離、化工原料與水的處理、醫藥品制造等工業中。所以，超濾技術在化工工藝中的運用能夠說促進了整個行業的發展。隨著科學技術進步，超濾技術也將得到更新和改進，其在化工工藝中的運用區域也將愈來愈普遍，更好的促進中國經濟發展。

[1]李彩霞.試論超濾技術在化工工藝中的應用[J].科技致富向導，2012,(16).

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