【化学分离技术论文】膜分离技术
化工分离技术新技术的研究与进展
【摘要】主要分析了化工分离技术的应用范围和新的发展方向，并结合市场社会的要求对化工分离技术的成本要求进行了评估，最后以活性炭纤维(ACF)投入市场应用为例说明了化工分离新技术的具体应用。
[关键词]化学分离技术；新技术；应用前景
中国图书馆分类号:TQ028文献识别码:A篇号:1009-914x(2014)20-0380-01。
化学分离技术是利用化工设备的独特功能，将整个化合物与相应的化合物有效分离的技术，是化学研究的一个重要分支。在所有的化工生产中，化工分离技术贯穿于整个生产过程。从化工分离技术的发展历史来看，原来单一的化工分离技术理论研究逐渐转变为理论与实践的有效结合，在能源、生物、环境等领域开展了实用有效的化工分离技术实践，使理论知识应用于现实生活，方便了人们的生活和工作效率。在此基础上，化学分离技术产生了一种新的分离技术，可以应用于更多的领域。这种更大程度的化工分离技术的普及，使化工分离技术的发展逐渐成熟。
一、化工分离新技术的应用范围。
1，环保项目
随着人类社会的发展和科技的普及，人们的生活水平有了很大的提高，但环境污染的现实却十分令人担忧。各种废水等污染物的肆意排放，使得人们的生活环境质量不断下降，甚至人们会因为一些废气废水的慢性污染而患上一些不治之症。比如上世纪日本著名的水俣病。从化学分离的角度来看，很多工业制造过程中排出的各种废气和废水并不是一无是处。无论是硫化物还是二氧化碳或其他放射性废物，如果采用合理的化学分离处理方法，都可以得到很好的回收利用。这样废物就可以在工业生产中循环利用，同时减少环境污染，不像生化处理或任意排放等简单的处理方法，对人或环境都没有有效的利用价值。
2.能源利用
能源供应是当今我们生存和发展的必需品。没有能源供应，我们人类无法生存，企业也无法生存。可以说，能源的合理利用是国家和社会良性发展的基础，可以节能减排。如果利用不好，会对社会各方面造成很大影响。总的来说，今天的能源主要是石油、天然气和煤，而随着化学技术的发展，相关的石油产品如塑料和其他乙烯化合物已经出现在我们的生活中。由于这些资源是不可再生的，我们必须在化工分离过程中进一步节能降耗，充分利用现有资源。
3.生物制药
生物制药技术是随着20世纪70年代出现的DNA重组等新的生物技术而诞生的高新技术。它的发展必须依靠化学分离技术高效、清洁地提取生物活性。同时也对化工分离技术中分离剂、分离设备、分离工艺的创新提出了新的要求。生物制药技术和化学分离技术之间存在着互动关系。人们对生物制药技术的需求必然在很大程度上依赖于化学分离技术的发展，从而在保证生物活性的过程中提升生物制药技术的发展。
二、化工分离技术新技术的发展现状
1，结晶分离
对于结晶分离，传统的化学分离方法有冷冻、浓缩等。这样，因为效率低，需求量大，所以能耗效率是非常客观的。根据最新的化学结晶分离技术，萃取、高压、融合可以有效替代原有的冷冻、浓缩等传统方法。
在萃取分离中，待萃取的物质通过使用具有相似物理性质如沸点的混合物进行萃取而被萃取。对于萃取分离技术，这种方法既可用于有机物，也可用于无机物。
在高压分离下，物质本身的熔点会因为压力的增加而下降，不断有晶体形成。在这个过程中，由于液相中杂质浓度的增加，相变压力会不断升高。在晶体的压力下，排出的母液将被减压蒸发，得到分离的结晶物质。
2.薄膜分离
膜分离技术主要是根据特定膜的透过性和外界压力，对气相或液相的混合物进行分离、分级、纯化和富集。对于膜分离技术，所需成本小，相应的污染排放量也小，适合大规模开发利用。膜分离技术可分为离子膜技术、气体分离膜技术、膜萃取技术、膜蒸馏技术、微滤膜技术等。比如在离子膜技术中，由于节能效果显著，可以在很大程度上替代传统的隔膜法生产烧碱。这项技术还可以应用于医疗和食品行业以及海水淡化项目。
3.变压吸附分离
变压吸附主要用于气体分离，通过混合气体中特定的吸附剂来分离特定气体细分能力的差异。该方法适用范围广，操作过程相对简单，在气体分离中起到了很好的作用。例如从天然气中提纯甲烷或从一氧化碳的混合气体中制备一氧化碳等。变压吸附分离法可以很好地分离目标气体。这种使用特定吸附剂的相对方便的方法使其节能效果和经济效益非常可观。
4.化工分离新技术与现实冲突。
化学工程方法的创新和发展给本技术领域的人们带来了该领域的前景，但一项技术是否成熟，其最终标志并不是有多优秀和高端，而是能否以相对较低的成本在市场上推广应用。新兴的化工分离技术确实在很多化工分离的例子中显示出优势，但是一些新技术的高昂成本并不是每个企业都能承受的。与企业的高成本相对应，产品能否被高价客户接受也是一个风险。
在考虑化工分离技术创新时，必须以低成本、步骤简单的思路为前提。如果达不到这个要求，即使化学分离技术再优秀，也只能在小范围内使用，无法真正在社会上普及这项技术，推动社会发展进步。因此，在创新化工分离技术的同时，必须考虑成本因素，在低成本的前提下进行科技创新，把新技术的推广应用放在创新的首位，真正服务大众。
第三，以活性炭纤维吸附家装有毒气体为例，阐述新型化学分离技术的实际利用。
活性炭是一种新型高效吸附材料。与传统的颗粒活性炭相比，它具有吸附能力强、速度快的特点。而且由于活性炭纤维是颗粒状的，不容易被压碎，造成不必要的污染，所以对家庭装修等污染物的吸附有很好的效果。在家庭装修过程中，由于各种装修材料的使用，会产生各种有毒的金属气体，而活性炭纤维(ACF)对金属离子有很好的吸附作用，可以将混合在空气中的有毒气体分离并吸附，从而净化空气。在ACF的吸附过程中，高价金属离子会被还原成低价金属离子，分别为Au、Ag、Pt、Hg ~ 2+和Fe ~ 3+，在大多数氧化还原反应中吸附容量会大大增加。Au3+和Hg2+的还原吸附容量分别为1200-2000 mg/g和600-800 mg/g。
从整体上看，化工分离技术和新技术的研究成果逐步扩大，从原来单一的理论研究发展到理论与实践的有效结合，在能源、生物、环境等领域开展了切实有效的化工分离技术新技术实践。，并将理论知识应用到实际生活中，以利于相关工作效率的提高，从而在更大程度上使化工分离技术的创新发展逐渐成熟。
参考
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[2]徐志策。张学梅。张智妍。黄永茂。化工分离过程节能的现状与发展[J].江苏化工。2008年第6期
[3]朱佳文。季立军。方叶丁。化工分离工程与高新技术发展[J].化学工业与工程技术。2000年，第21卷，第2期。
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