超滤技术在化工工艺过程中的应用探讨

关键词：超滤低耗具有技术

超滤技术被广泛应用于多种领域, 具有广阔的发展前景。它具有易操作、好分离、处理快、低耗能等方面的优点[1]。目前超滤技术已在化工工艺过程得到广泛的应用, 随着超滤技术的不断进步与发展, 相信在不久的将来超滤技术的应用领域还会进一步的延伸与扩大。

一、化工工艺的生产现状

长期以来, 难以将夹带在气体中的微小液滴和油污进行有效分离一直是化工生产中让人困扰的问题。如果不能有效分离, 那么油污在氨、尿素、硝酸、硝铵的合成过程中, 会使触媒由于中毒而失效、换热设备的换热效率下降、阻力增加。西安超滤公司是一个采用超滤技术进行有效分离的实例, 其采用超滤技术中选择的过滤材料具有效能高、阻力低、寿命长等优点, 从而成功研发出能够将气体中的微小液滴和油污有效分离的装置。超滤技术的应用弥补了传统惯性分离的不足之处, 将高效、低阻、长寿的过滤材料与先进的过滤装置有机结合, 将会进一步提升分离的质量与效率。

二、超滤技术

早在1960年左右, 我国超滤装置就已经基本实现现代化。超滤技术是利用超滤膜将溶液分离净化的技术, 超滤膜的主要作用是将分子较大的物质残留在膜的上方, 分子较小的则通过膜从而有效达到分离溶液的作用。在进行企业分离时要综合考虑使用的设备, 分离材料的性质从而选择出最合适的过滤分离材料。应用在超滤装置中的过滤材料普遍具有效率高、阻力低、耗损少等特点, 一种方法是将孔隙率增大, 选用纤维细、精度高的材料, 从而过滤材料的使用寿命将会被大大提高[2]。第二种方法是将过滤面积扩大, 可以选用在承受阻力相同时, 流通面积、纳污量、使用寿命分别增加一倍、三倍的折叠式滤芯。总而言之, 超滤技术需要在化工工艺企业结合自身情况, 仔细思考, 慎重选择从而实现效率最大化。

三、具体应用

1. 氨的合成与分离

将新鲜汽油在高压机后进行分离可以将夹杂在新鲜汽油中的杂质比如油水或者灰尘清除, 从而使触媒能够在高效、低耗的状况下进行合成。形成这一状况的主要原因是采用了超滤技术。油污和积碳堵塞冷交换器的现象得到了改善, 操作条件得到更大的优化, 合成塔触媒进行更加安全有效, 从而在合成氨过程中出现的新鲜汽带油的问题得到很好的解决, 并且对于合成氨工业的发展而言具有积极的推动作用。此外, 超滤技术被在应用于氨分离改造过程中时, 主要通过采用高效分离氨的形式, 使入塔氨含量、能效降低, 从而提升生产效率, 推动企业发展, 实现利润最大化。

2. 循环机后油分离

循环机后油分离器主要用于将夹杂在气体中的的油水等杂质去除, 从而能够更有效的对合成触煤进行保护, 使能耗降低到最小。循环机后油分离器被广泛使用之后, 和以往相比排放油水量大幅度上升, 合成触煤的连续使用寿命被大大的延长, 并且设备的运行时间以及效能也得到一定程度的提升。

3. 水处理

超滤膜能够将颗粒等大分子物质保留在膜的表面, 从而净化溶液的作用。因此在净化饮用水过程中也会常常采用超滤技术, 通过超滤膜净化掉大分子杂质提高水的质量从而使饮用水的安全得到最大程度的保障, 超滤技术是目前在净化水方面安全有效级别最高的技术。同时超滤膜在淡化海水方面也起着重要的作用, 其常常应用于反渗透的预处理系统。经过研究发现, 对于浑浊度较高并且溶质变化频繁的海水, 超滤膜的适应性更强, 并且对海水进行脱盐的效果也会更加突出。除了能够保障饮水安全以及淡化海水以外, 超滤技术还能够有效处理城市污水和工业废水。在处理城市污水方面, 其主要是通过去除混杂在城市污水中的氨氮后在利用城市污水;在处理工业废水方面, 其通过去除混杂在工业废水中的油污和悬浮颗粒物, 实现水资源的净化并且能够回收再利用。

4. 硝酸、硝铵的生产

将超滤技术应用在生产硝酸的过程中, 能够有效过滤掉生产硝酸过程中产生的杂质比如油污等, 能够避免触媒遭到腐蚀, 从而能够延长硝酸的使用寿命。另外, 在硝酸生产过程中使用超滤技术有助于提高效率、节约成本。将超滤技术应用在硝铵生产过程中, 其主要目标避免发生安全事故。超滤技术通过对刚刚生产出的硝铵进行快速的净化处理, 在有效避免安全问题的同时, 也能够促使生产效率得到较大的提升, 并且对系统的安全运行起到了保障作用。

5. 制药业

在制药业中超滤技术也被广泛应用, 其一是应用在去除热原方面。在制剂过程中传统方法是利用活性炭吸附的原理去除热源。但是该方法不且效率低、材料耗损严, 重同时也需要大量的人力。超滤技术是使用小于热源分子量的超滤膜拦截住热源, 使其停留在超滤膜表面, 与利用活性炭的方法相反, 其具有损耗少效率高、质量好等优点。其二是运用在精制小分子方面。对于抗生素类的小分子物质, 其传统的生产过程耗费时间长、效率低、资源浪费严重, 并且精制小分子不彻底, 常常会发生有微量能够对人体健康产生副作用的大分子残留现象。在精制小分子过程中利用超滤膜一方面可以彻底清除大分子残留, 另一方面也可以使操作工艺更加简便。其三是运用在精制大分子方面。超滤技术可以通过自身具有的低温快速过滤特性, 将这类产品因热不稳定性产生的问题合理有效的解决。超滤技术主要通过过滤膜单独分离出高分子多糖类化合物, 从而为不同的病症制备不同的药物, 进而达到对症下药的目标, 对大分子进行精制是超滤技术中膜分离的一项重要功能[3]。