分离技术论文范文

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第1篇

膜分离过程的特点

膜就是在一个或两个流体相之内一层吧流体相分离开来的凝聚相物质。膜的凝聚性的形式可以是液态、固态甚至是气态；膜可以是均一相也可以是复合相，但复合相的膜相与相之间拥有不同的相表面，因为不论膜的厚度薄到何程度都需要两个或两个以上的界面，而膜也正因为这两个甚至多个界面达到分割流体物质的功效。此外膜的面积可大可小；膜在流体相中既可以独立存在也可以依附在载体或支持体的微孔之中。膜分离的过程是由浓度差、压力差、分压差、电位差等梯度差异推动的。可分为过滤式膜分离、液膜分离以及渗析式膜分离三种形式。

1过滤式膜分离

以溶液为例，待处理的溶液置于分离器（固体膜）的一侧，在自身形成的压力差或额外增加压力的作用下，透过膜的部分物质成为渗滤液，而留下的部分溶液则为滤余液。若为混合气体则为渗滤气和滤余气。由于待处理混合物质组分的物质有区别和分子大小不同，它们在透过膜时速率存在差异，因而透过的部分与的组分不同于留下的部分，从而实现对组分的分离。目前过滤式膜分离主要有渗透、气体渗透、超滤和微滤等方式。

2液膜分离

液膜分离的操作过程可视为萃取与反萃取的结合：溶质从料液进入液膜相当于萃取。

膜分离技术在化工生产中的应用

膜分离中的超滤技术、微滤技术、反渗透技术和电渗析技术的应用研究较成熟，工业应用广泛，市场效益明显。特别是由于人们环保意识的增强，膜微滤技术以及膜超滤技术被广泛运用于化工生产和环境污染治理当中，尤其是广泛用于水中金属沉淀物、细微颗粒甚至水中细菌、病毒、的过滤。

1膜分离技术在去除含氟化合物中应用

当前一些磷肥生产企业采用膜微滤技术，通过膜分离技术可以截留0.05~10μm的微粒或大分子溶质的原理来除去磷石膏废水中含氟的化合物。研究表明：用膜微滤技术处理过的废水氟量低比用石灰乳处理的氟量低要低很多。传统的石灰乳中和、沉淀废水中的氟成效不大：一是较难达到10mg/L的排放标准；二是处理流程长。首先需要用两级石灰乳对废水进行中和反应；接着在养晶槽内加入铁盐与石灰乳和废水中和反应的产物CaF2微细颗粒进行絮凝沉淀反应；再接着于沉降槽中对絮凝沉淀物进行固液分离；最后用泵将沉淀槽槽底的污泥送至带式过滤机进行脱水处理。同样是处理废水中的氟化物，若是采用膜微滤技术只需一个步骤：即将石灰乳和废水中和反应后的产物送至膜分离器。这样处理后的废水含氟量仅为5~6mg/L，符合10mg/L的排放标准，可以循环使用。

2膜分离技术在废气粉尘回收中的应用

粉尘作为重要的环境污染源一直困扰着城市工业的发展。例如水泥窑的尾气若处理采用普通袋滤器或者旋风分离器，处理后的废气中粉尘含量为90~115mg/m3，系统阻力一般在1.47~1.96kPa，不符合国家排放标准，且水泥窑中尾气含水量多，一旦温度骤降，则会引起生产设备堵塞进而影响生产。但若是在水泥窑的尾气处理中采用膜微滤分离技术，处理后的废气中粉尘含量为4.5mg/m3，系统阻力一般为0.98kPa，符合国家排放标准，且生产设备较少发生堵塞现象，改善了生产环境，提高了生产效率。此外，膜微滤分离器的使用寿命至少有三年。据了解膜微滤分离技术在钛白粉生产中的尾气收尘、磷肥生产中磷矿干法收尘、石灰窑的烟气净化、磷铵生产中干燥窑尾气收尘和磷酸氢钙干燥窑尾气净化中均有应用。

第2篇

1.1关于绿色化学的反应技术

所谓的绿化化学主要指的就是能够对环境不会造成污染，同时也能够十分有利于保护环境的化学工程。简单的一点来说主要是采用化学的技术以及方法来有效的减少或者是消除一些对于人类有害以及防治社会安全发展的不利的因素。绿色化学主要就是将污染从源头进行有效的消除，其中也包括了含有原子经济性以及高选择性的一些反应，同时绿化化学能够生产出来对于环境有利的一些材料，并且也能够经过回收废物进行循环利用的科学。

1.2关于新的分离技术

从广义的角度来看，所谓的分离强化首先就是要对设备进行不断的强化，然而在对生产的工艺进行强化，进而从整体上来说就是只要能够将设备变小以及能量转化效率提高的技术变为化学的分离技术强化的结果。这样做不仅仅能够更好的有利于可持续发展的理念，同时也是化学分离技术的发展趋势之一。但是，传统的化工分离技术主要是根据沸点的不同，把一些不同组成成分的物质进行分析，然而随着科学技术的不断发展以及对于该项工作的不断研究，进而得出该项技术具有着十分广阔的发展前景，但是在应用的过程中还是存在着很多的问题，主要是这项技术的研究对分子蒸馏的基础理论研究相对来说还是比较少，并且在理论方面也没有能够得到充分的说明。但是随着科学技术的不断发展，分解技术也得到了不断深入的研究，并且也取得了不错的效果，并且也渐渐的把信息技术引入到了分离技术的研究以及开发当中，进而在对热力学以及传递的性质进行的研究，对于分子模拟大大的提高了预测热力学的平衡等，因此在进行研究以及开发的过程中对于分离技术具有着十分深远的意义。

2在热传导过程中的研究进展以及方向

2.1关于微细尺度传热的研究

所谓的微细尺度主要是从空间尺度以及时间尺度微细的研究以及对传热学规律的研究，目前在传热学当中已经是成立了一个分支，并且其发展的前景也是十分的广阔。在物体的特征尺寸要大于载体离子的平均尺寸的时候，就是连续的介质便依然是成立的，然而因为尺度是微细的，并且以前的假设影响因素也将会随着发生着改变，进而将会导致流动以及传热的规律出现一定程度的改变。当前随着纳米以及微米的技术得到了不断的发展，并且已经是受到了人们十分广泛的关注，在很多的领域当中也都在是围绕着微细尺度传热学进行不断的研究，并且已经是在不少的领域当中取得了不错的成果，比如在微型热管以及高集成的电子设备当中。

2.2关于强化传热过程中的研究

对于这项研究主要是从改进换热器的设备方面进行入手的，其研究开始的目的主要是为了能够更好的提高传热的效率，同时也是为了能够改进设备的持续对外放热，对于这项研究的改进主要是包括了传热材料以及生产工艺的改进，同时将传统的设计进度优化等内容。

2.3关于传热的理论研究

在最近的几年来，该项工作的研究人员主要是在滴状冷凝在生产中的应用进行研究，但是一直到目前也没有能够得到实现。其主要的问题便是怎样的获得实现的滴状冷凝，以及如何的是冷凝的表面寿命得到延长。目前其主要的问题就是如何改变冷凝界面的性质，以及怎样才能够将冷凝应用到工业当中进行传染改造。在沸腾传热的过程中，其传热的方式不仅仅在机械以及石油化工行业当中得到了十分广泛的应用，同时也在航天行业当中得到了十分广泛的应用。长期以来人们也一直对于液体出现核态沸腾的主要原因进行着不断的研究。

3结语

第3篇

水是人类赖以生存的重要自然资源。全球水环境质量的严重恶化和经济的高速发展，迫切要求适合时展的污水资源化技术，以缓解水资源的短缺状况，水资源短缺已成为制约社会发展的瓶颈。因此，近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生。其中，膜技术以其高效、节能、设备简单、操作方便等特点，在水处理领域中的应用越来越广泛。比如2008年，北京要实现绿色奥运的几项举措都将应用到膜技术。国外有专家把膜技术的发展称为“第三次工业革命”，作为21世纪最有前途的高新技术之一。

2、膜分离技术的工作原理

膜分离技术，是利用一张特殊制造的，有选择透过性的薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术，是根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离，或根据混合物的不同化学性质分离开物质。物质通过分离膜的速度（溶解速度）取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到膜的龙眼、另一表面的速度（扩散速度）。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异，扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关，速度越大，透过膜所需的时间越短，混合物中各组分透过膜的速度相差越大，则分离效率越高。

3、膜分离技术在水处理中的应用

3.1膜分离技术在城市污水深度处理中的应用

城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点，是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源，用反渗透（RO）对它进行最后的脱盐，脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除，出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因，目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化（通常需存放两年），也有用作工业冷却水，锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展，把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理，以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。现在，RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准，国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究，试验表明，此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺，每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源，使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及，膜技术在深度处理的应用相对也很少，今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。

3.2膜分离技术在工业废水处理中的应用

由于工业的发展，大量工业废水排入水体，这些工业废水，面广量大、危害深，大多含有不同浓度的化学物质，其中有些具有较高的经济价值，而有些则具有毒性，对人类环境有害。为保护环境不受污染，并回收有用物质，在工业废水排放之前必须进行净化处理，膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化，又能回用其中的有用物质，同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。

3.3膜分离技术在饮用水处理中的应用

随着人们生活水平的提高，对饮用水的水质要求也越来越高，加上传统工艺中的某些弊端，如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的三致（致癌、致突变、致畸变）化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等，在这方面，膜分离技术发挥了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法，对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力，而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力，可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不提高的要求。3.4膜分离技术在海水淡化中的应用

我国是水资源大国，同时也是水资源贫国。海水作为水资源的重要组成部分，有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透、电渗透（ED）和膜蒸馏（MD）等。2002年，万吨级反渗透海水淡化及其组器技术产业化示范工程被列入国家高技术产业发展计划项目。海水淡化用发渗透膜的脱盐率高达99.6%.反渗透技术的出现和发展大大降低了海水淡化的成本，现在反渗透已成为海水淡化制取饮用水最经济的手段。电渗析技术可直接将海水淡化为饮用水，但其过程对不带电荷的物质，如有机物、胶体、细菌、悬浮物等无脱除能力，并且能耗高，水回收率低。所以，由于反渗透海水淡化技术的出现，电渗析法海水淡化的比例正在逐渐降低。膜蒸馏技术具有很高的脱盐率，可达到99.7%以上，被用于小型海水淡化，对离子、胶体、大分子等不挥发组分和无法扩散透过膜的组分的截留可到100%，并且具有设备简单，操作容易，膜使用寿命长，能耗低等优点。

3.5膜分离技术在苦咸水脱盐中的应用

我国西部省区严重缺水问题在中国这个缺水国家尤为突出，苦咸水淡化是解决我国西部省区缺水的一个有效途径。目前，用于苦咸水淡化的膜技术主要有：电渗析技术、反渗透技术、纳滤技术。我国西部油田几乎都用电渗析法制取生活饮用水。电渗析不能去除水中的有机物和细菌，设备运行能耗大，这使其在苦咸水淡化工程的应用受到限制。苦咸水也可用一级反渗透装置脱盐制得饮用水。反渗透系统淡化苦咸水，其出水水质优于我国饮用水卫生标准。对含高氟、低矿化度苦咸水通过反渗透淡化，出水水质可达到我国饮用水卫生标准。反渗透法比电析法生产成本低，无污染，是苦咸水淡化最经济的方法。纳滤是一种低压反渗透技术，在较低的压力下具有较高的脱盐性能。对特定溶质，尤其是苦咸水的表征离子，具有很好的脱盐效果。对苦咸水较多的西部省区，纳滤将是制取优质饮用水的有效途径。