分离与净化工程发展前景
膜分离技术在环境工程水处理领域的应用
引言我国众多的工程建设项目处于不断创新和完善的过程中，在其正常生产的过程中，最重要的就是要进行水处理工艺。
作为一种技术水平较为完善的污水处理技术，膜分离工艺通过对污水中的物质进行过滤、浓缩的过程，实现对于污水的净化，最终达到解决环境污染、水质淡化等目的，有利于实现我国社会主义生态文明建设的目标，提高膜分离的技术和应用水平。
1.膜分离技术浅析膜分离技术是起源于二十世纪初的水处理技术，基本原理就是化学中的过滤吸附原理，通过运用不同孔径大小的过滤膜，将不同大小的颗粒污染物进行筛选，从而实现对水中不同物质的选择性过滤，其基本技术主要可以分为纳滤、微滤、超滤、反渗透膜处理、电除盐渗析等，实现不同精度要求的水处理，将各类物质分离出来实现多层次利用，以下是几种水处理膜分离技术的技术原理：微滤（MF）是精密过滤，是能截取水中砂砾、黏土这样较大的物质，但溶剂和小分子以及少量大分子可以通过微滤膜，主要应用领域是在食品工业、医疗药物生产、工业污染废水处理等产业，实现对这部分较大物质的初步过滤。
超滤（UF）是一种以渗透压力为推动力的筛分过程，主要能过滤掉水中0.001-0.19μm的物质，对于废水中的胶体、悬固有较好的处理效果，有板式、管式、卷式、中空纤维式等形式，主要应用于医疗药品工业、临床医学等较高水质要求的产业中，实现水中细菌等毒性物质的深度脱除。
纳滤（NF）是指利用渗透压差进行过滤，筛网孔径介于反渗透和超滤之间的工艺，可以将一些大分子物质筛选出来，如蔗糖、无机盐等，因此又被称为低压反渗透，对这些无机盐、葡萄糖等具有选择透过性，基本衍生过程是由反渗透膜而来的，主要应用于相对分子质量在百级的物质过滤分级、脱出颜色去除异味以及在含盐废水中的钙镁离子去除等等，对于相对分子质量在200~500的小分子具有较好的脱除效果。
反渗透（RO）是一种用较精细的膜进行物质脱除的技术，以实现对水中盐离子的去除，是属于精密过滤，是过滤程度较高的一种水处理工艺。
化工分离工程
混合建模
结合机理建模和数据驱动建模 的优势，提高模型的精度和泛 化能力。
优化算法
应用遗传算法、粒子群优化等 智能优化算法，对分离过程进
行参数优化和操作优化。
先进控制技术应用
预测控制
基于模型预测控制（MPC）技术， 实现对分离过程的实时优化和控制。
化工分离工程
汇报人：XX
目 录
• 分离工程概述 • 化工分离原理与方法 • 化工分离设备与技术 • 化工分离过程优化与控制 • 典型案例分析 • 未来展望与挑战
01
分离工程概述
分离工程定义与重要性
分离工程定义
利用物理、化学或物理化学方法 ，将混合物中的各组分进行分离 、提纯或富集的过程。
重要性
膜分离法
01
02
03
原理
利用特定膜材料的选择性 透过性，使混合物中的某 些组分能够透过膜而实现 分离。
分类
微滤、超滤、纳滤、反渗 透等。
应用
海水淡化、废水处理、气 体分离等。
03
化工分离设备与技术
塔设备
蒸馏塔
用于多组分溶液的分离， 通过加热使不同组分在不 同温度下挥发，从而实现 分离。
吸收塔
用于气体吸收操作，将气 体中的某一组分通过液体 吸收剂吸收到液体中。
通过化工分离技术，将废弃物中的有用成分提取 出来，实现废弃物的资源化利用，减少环境污染 。
环保型分离剂的开发
研发环保型的分离剂，如生物可降解的分离剂、 无毒无害的分离剂等，以降低化工分离过程对环 境的污染。
化工行业面临的挑战与机遇
挑战
随着环保法规的日益严格和资源的日益紧缺，化工行业面临着越来越大的环保压力和成本压力。同时，新兴技术 的不断涌现也给传统化工行业带来了竞争压力。
化工分离工程01
化工分离工程 011. 引言化工分离工程是化工领域的重要分支之一，它涉及到物质的分离、净化和纯化等工艺过程。
本文将介绍化工分离工程的基本概念、分类、应用领域、工艺流程以及一些常用的分离技术。
2. 分离工程的基本概念分离工程是指根据物质的物理性质、化学性质或者两者的组合，将混合物中的组分进行分离的过程。
分离工程的基本任务是提高混合物中目标组分的纯度，并且尽可能地提高分离效率。
3. 分离工程的分类分离工程可以按照不同的分类标准来进行分类。
根据物质的性质，分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。
物理分离是根据物质的物理性质进行分离，包括蒸馏、吸附、萃取等技术；化学分离是根据物质的化学性质进行分离，如化学反应、化学析出等技术。
4. 分离工程的应用领域4.1 化工生产中的应用化工分离工程在化工生产中起着至关重要的作用。
通过分离工程，可以将原材料中的有用组分与杂质分离开来，从而提高产品的质量和产量。
例如，在石油炼制过程中，通过蒸馏工艺可以将原油中的轻质烃类和重质烃类分离出来，得到汽油、柴油等产品。
4.2 环境保护中的应用分离工程也广泛应用于环境保护领域。
例如，在废水处理过程中，可以通过吸附、离子交换等分离技术，将废水中的污染物与清水进行分离，从而净化废水，保护环境。
4.3 生物医药领域的应用化工分离工程在生物医药领域也有广泛的应用。
例如，在药物研发过程中，可以通过分离工程将混合物中的有效药物分离出来，提高药物的纯度和活性，从而提高药物的疗效。
5. 分离工程的工艺流程分离工程一般包括前处理、主分离和后处理等环节。
前处理是指对混合物进行预处理，如去除杂质、调整溶剂比例等；主分离是指将混合物中的目标组分与杂质分离开来；后处理是指对分离后的产物进行处理，如晶体过滤、溶剂回收等。
不同的分离工程可以采用不同的工艺流程，具体的流程可以根据混合物的特性和目标要求进行设计。
6. 常用的分离技术6.1 蒸馏蒸馏是一种基于组分的挥发性差异进行分离的技术。
分离工程知识点总结
分离工程知识点总结一、分离工程概述1.1 分离工程的定义分离工程是指利用特定的设备和工艺将混合物中的不同组分分离出来，以实现材料的纯化、浓缩或者提取等目的的工程过程。
分离工程广泛应用于化工、制药、食品等行业中，是一项重要的工业过程。
1.2 分离工程的分类根据不同的分离原理和分离过程，分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。
物理分离包括过滤、离心、蒸馏、结晶等；化学分离包括萃取、吸附、电泳、凝聚等。
1.3 分离工程的应用分离工程在化工生产中扮演着重要的角色，比如原料的提取、产品的纯化、废水的处理等都离不开分离工程。
此外，分离工程也被广泛应用于制药、食品、环保等领域。
二、分离工程的原理与设备2.1 过滤过滤是利用过滤介质将混合物中的固体颗粒分离出来的物理分离方法。
常见的过滤设备包括板框压滤机、真空过滤机、滤筒式过滤器等。
2.2 离心离心是利用离心力将混合物中的不同密度的组分分离出来的物理分离方法。
离心设备有离心机、离心沉降机等。
2.3 蒸馏蒸馏是利用液体的沸点差异将混合物中的不同组分分离的方法。
蒸馏设备包括塔式蒸馏装置、蒸馏锅、蒸馏塔等。
2.4 结晶结晶是利用物质溶解度的差异将混合物中的组分分离的物理分离方法。
结晶设备包括结晶器、结晶槽等。
2.5 萃取萃取是利用溶解度的差异将混合物中的组分分离的化学分离方法。
萃取设备包括萃取塔、萃取槽等。
2.6 吸附吸附是利用吸附剂将混合物中的组分吸附的化学分离方法。
常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
2.7 电泳电泳是利用电场作用将混合物中的带电粒子分离的化学分离方法。
2.8 凝聚凝聚是利用沉淀剂将混合物中的悬浮物分离出来的方法。
三、分离工程的工艺流程3.1 分离工程的基本流程分离工程的基本流程包括进料、分离、收集和处理废物四个步骤。
进料是将混合物送入分离设备，分离是利用特定的原理将混合物中的组分分离，收集是将分离出来的组分进行收集，处理废物是处理分离工程产生的废弃物。
制药工业中的分离工程和清洁生产技术
制药工业中的分离工程和清洁生产技术化学工程是精细化工、制药工业等化工类生产过程的技术基础。
分离工程是化学工程的重要组成部分。
它包括原料的净化、产品的精制、提纯、溶液的浓缩、混合物的分离等内容，例如精馏、萃制药工业中的分离工程和清洁生产技术化学工程是精细化工、制药工业等化工类生产过程的技术基础。
分离工程是化学工程的重要组成部分。
它包括原料的净化、产品的精制、提纯、溶液的浓缩、混合物的分离等内容，例如精馏、萃取、结晶、吸附等单元操作。
它在精细化工及制药工业中占了很大的比重，是影响产品质量和成本的主要因素。
九十年代以前，精细化工及制药工业生产规模较小，重点在新产品的开发，一个新产品投人市场，利润很高，因此企业对生产过程的物耗、能耗不是十分重视。
企业的主要力量集中在产品的开发上，主要研究有机合成的工艺条件和路线，缺乏化学工程的基本研究，各种单元操作的生产装置基本上类似于有机化学实验室“搬家”，工程技术与装备十分落后。
随着全球经济的发展和我国加人Wm，新产品的仿制受到知识产权保护的限制，自行开发一个新产品投人和风险巨大，而现有产品竞争十分激烈。
因此各个企业都在扩大生产规模、优化生产工艺、改进生产技术和装备，以减少物耗、能耗，降低成本，提高产品的竞争能力和企业的经济效益。
因此，分离工程具有重大意义。
生产过程中，由于各种废液的排放，造成了严重的环境污染，过去采用末端治理的生化处理，投资和操作费用都很高，给企业造成很大的负担，而这些污染物实际上是一种“资源错位”，如加以合理的回收、利用，将会变废为宝，给企业带来经济效益，因此各种溶媒的回收，高浓度废水中有机物的回收，配合低浓度污水的生化处理，形成一种清洁生产技术是当前生产发展的新趋势。
一.精馏技术的进展精馏技术是一种十分成熟的分离技术，近年来，在特殊精馏、真空精馏以及精馏设备和操作方法上都有了新的进展，十分适用于精细化工和制药工业。
1.特殊精馏由于对精细化工产品纯度要求的提高，许多难分离物料(例如沸点相近的组分、有共沸组成的组分等)用普通精馏很难分离，因此特殊精馏得到很大的发展和广泛的应用。
膜分离技术在环境工程中的应用
膜分离技术在环境工程中的应用膜分离技术在环境工程中的应用引言：随着环境污染问题的日益突出，环境工程领域对于高效、经济、绿色的处理技术需求日益增长。
膜分离技术作为一种新兴的分离技术，在环境工程中得到了广泛的应用。
膜分离技术具有高选择性、高通透性、操作简便以及可持续利用的特点，可以应用于水处理、废气处理、固液分离等多个领域。
本文将就膜分离技术在环境工程中的应用进行详细介绍。
一、膜分离技术在水处理中的应用水是生命之源，但随着经济和人口的发展，水资源的供应变得紧张，水污染问题日益突出。
膜分离技术作为一种高效的水处理技术，被广泛应用于饮用水处理、污水处理和海水淡化等领域。
1.1 饮用水处理膜分离技术在饮用水处理中具有净化水质、去除悬浮物和微生物的优势。
常见的膜分离技术包括超滤、微滤和纳滤等。
超滤膜可以有效去除水中的大分子有机物、胶体物质和微生物，微滤膜则可去除较大颗粒、浑浊物质和细菌，而纳滤膜可以去除更小的有机物、无机盐和微生物。
膜分离技术能够高效地去除水中的污染物，提高饮用水的水质。
1.2 污水处理膜分离技术在污水处理中被广泛应用于深度处理和回用。
通过采用超滤和反渗透等膜分离技术，将污水中的悬浮物、微生物、有机物和盐分等污染物去除，可达到国家污染物排放标准要求。
而对于高浓度有机废水处理，采用微生物膜反应器（MBR）结合膜分离技术，能够实现高效处理和回用，降低环境污染。
1.3 海水淡化海水淡化是一个既能解决水资源短缺问题，又能提供居民和工业用水的重要途径。
膜分离技术在海水淡化中是首选技术之一。
通过采用反渗透膜，将海水中的盐分和微生物去除，可获得符合人类饮用和工业用水标准的淡水。
膜分离技术在海水淡化中具有节能、高效和环保等优点，成为水资源利用的重要手段。
二、膜分离技术在废气处理中的应用废气是工业生产中产生的污染物之一，其中包括有害气体和颗粒物等。
膜分离技术在废气处理中的应用，主要体现在气体分离和气体净化方面。
膜分离技术的环境工程发展前景研究
膜分离技术的环境工程发展前景研究膜分离技术是一种通过膜材料对混合组分进行分离的技术，广泛应用于环境工程领域。
本文将从膜分离技术的基本原理、应用情况、发展趋势等方面，对膜分离技术在环境工程领域的发展前景进行研究。
膜分离技术的基本原理是利用膜材料对不同分子或物质的选择性通透性，通过分离层与被处理液体或气体接触，使其中一种物质通过膜孔洞，而另一种物质被截留，从而实现了分离或浓缩的目的。
膜分离技术具有操作简单、不需加热或添加额外的物质、处理效率高等优点，因此在环境工程领域得到广泛应用。
膜分离技术在水处理方面的应用包括海水淡化、污水处理、饮用水制备等。
海水淡化是指将海水经膜分离技术处理后，去除其中的盐分，使其变为可以使用的淡水。
污水处理则是将污水中的有害物质通过膜分离技术去除，使其达到环境要求的水平。
饮用水制备过程中，也需要通过膜分离技术去除其中的悬浮固体、细菌和病毒等有害物质。
膜分离技术在这些方面的应用已经取得了显著的效果，并逐渐得到推广应用。
除了水处理方面，膜分离技术在空气净化、废气处理、固体废弃物处理等方面也有着广泛应用的前景。
通过膜分离技术可以对空气中的细颗粒物进行过滤和捕集，从而改善空气质量。
在废气处理方面，膜分离技术可以将废气中的有害物质与其他气体分离，减少对环境的污染。
在固体废弃物处理方面，膜分离技术可以对固体废弃物中的有用物质进行分离和回收，减少废弃物的排放。
这些应用领域的发展，将进一步推动膜分离技术在环境工程领域的发展。
未来，膜分离技术在环境工程领域的发展将面临许多挑战和机遇。
在技术方面，需要进一步提高膜分离技术的选择性、通量和稳定性，以应对复杂的环境处理需求。
还需要研发更加环保、经济的膜材料，减少对环境的污染和资源的消耗。
在应用方面，需要加大研发力度，将膜分离技术应用于更多的领域，提高环境工程的效率和质量。
膜分离技术在环境工程领域有着广阔的应用前景。
通过进一步研究和创新，不断提高膜分离技术的性能和应用范围，可以更好地满足环境保护和资源利用的需求，为人类创造更加清洁、健康的生活环境。
生化分离技术
生化分离技术生化分离技术是一种利用生物学特性对物质进行分离的技术。
它是现代生物技术和化学工程的交叉领域，广泛应用于生物制药、环境保护、食品加工等领域。
本文将从生化分离技术的原理、应用和前景等方面进行阐述。
一、生化分离技术的原理生化分离技术主要利用生物体内的生物分子之间的相互作用力，如亲和性、电荷、分子大小等，来实现对物质的分离。
其中，亲和层析、电泳和膜分离是常用的分离方法。
亲和层析是利用生物分子之间的特异性相互作用来分离目标物质。
通过将特定配体固定在固定相上，使其与目标物质具有亲和性，从而实现目标物质的选择性吸附和洗脱。
电泳是利用电场作用力将带电粒子在电泳介质中迁移，根据粒子的大小、电荷和形状差异而实现分离。
其中，凝胶电泳是最常见的电泳方法，通过将目标物质分子限制在凝胶中的孔隙中，根据分子大小的不同而进行分离。
膜分离是利用半透膜对物质进行选择性分离。
根据物质在膜上的渗透性差异，通过压力、浓度差或电场等驱动力，将物质从高浓度侧转移到低浓度侧，从而实现分离。
生化分离技术在生物制药领域具有广泛的应用。
例如，利用亲和层析技术可以从复杂的生物样品中纯化重组蛋白、抗体等生物制品。
电泳技术可以用于分离和鉴定DNA、RNA和蛋白质等生物分子。
膜分离技术可以用于浓缩和纯化生物分子，如浓缩血浆中的蛋白质、分离纯化水中的离子等。
生化分离技术还广泛应用于环境保护领域。
例如，利用生物膜反应器可以将废水中的有机物和重金属去除，实现废水的净化。
利用电泳技术可以检测水体中的微量污染物，如农药、重金属等。
利用亲和层析技术可以从环境样品中分离和测定特定的有机物。
生化分离技术还在食品加工、农业和医学诊断等领域有着广泛的应用。
例如，利用膜分离技术可以实现乳制品的浓缩和分离，提高产品的品质和产量。
利用亲和层析技术可以从农产品中分离和测定农药残留。
利用电泳技术可以进行基因检测和疾病诊断。
三、生化分离技术的前景随着生物技术和化学工程的不断发展，生化分离技术也在不断创新和完善。
东营净化工程施工(3篇)
第1篇一、引言随着我国经济的快速发展，城市化进程的加快，环境污染问题日益严重。
为了改善环境质量，保障人民群众的身体健康，我国政府高度重视环保工作，加大对污染治理的投入。
东营市作为我国重要的石油化工基地，近年来也加大了对环境治理的力度。
本文将对东营净化工程施工进行简要介绍，以期为我国环保事业的发展提供借鉴。
二、东营净化工程施工背景1. 环境污染现状东营市地处黄河三角洲，是我国重要的石油化工基地。
然而，随着石油化工产业的快速发展，环境污染问题也日益严重。
主要污染源包括大气污染、水污染和固体废弃物污染。
2. 政策法规要求为了改善环境质量，我国政府出台了一系列环保政策法规，要求企业加大污染治理力度。
东营市也积极响应国家政策，制定了相应的环保政策法规，要求企业进行污染治理。
3. 市场需求随着人们环保意识的提高，市场需求对净化工程施工的要求也越来越高。
东营市净化工程施工市场前景广阔。
三、东营净化工程施工类型1. 大气污染治理（1）烟气脱硫：通过烟气脱硫技术，将烟气中的二氧化硫去除，减少大气污染。
（2）烟气脱硝：通过烟气脱硝技术，将烟气中的氮氧化物去除，减少大气污染。
（3）除尘：通过除尘技术，将烟气中的粉尘去除，减少大气污染。
2. 水污染治理（1）污水处理：通过污水处理技术，将工业废水、生活污水进行处理，达到排放标准。
（2）污泥处理：对污水处理过程中产生的污泥进行处理，实现资源化利用。
（3）中水回用：将处理后的污水进行深度处理，实现中水回用。
3. 固体废弃物处理（1）垃圾处理：对生活垃圾、工业固体废弃物进行分类、收集、运输和处理。
（2）危险废物处理：对危险废物进行安全、环保的处理。
四、东营净化工程施工工艺1. 大气污染治理（1）烟气脱硫：采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，将烟气中的二氧化硫转化为石膏。
（2）烟气脱硝：采用选择性催化还原（SCR）工艺，将烟气中的氮氧化物转化为氮气。
（3）除尘：采用脉冲喷吹反吹风除尘器，对烟气进行除尘。
膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用
膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用膜分离技术是一种有效的水处理技术，广泛应用于水处理环境工程中。
它采用特殊的膜材料，通过渗透、过滤和离子交换等机制，将水中的污染物、悬浮物、溶解物等分离出去，从而实现水的净化和回收利用。
膜分离技术具有高效、节能、环保等优点，因此被广泛应用于饮用水、废水处理、海水淡化、水膜反应器等领域。
在饮用水处理中，膜分离技术可以有效去除水中的细菌、病毒、悬浮物等微量有害物质，提高水的品质。
常用的膜分离技术包括超滤、微滤和纳滤等。
超滤膜可以去除大部分的悬浮物和胶体物质，微滤膜可以去除细菌和病毒，纳滤膜可以去除大部分的溶解性有机物和无机盐。
通过组合使用不同的膜技术，可以实现对不同水质的处理需求。
在废水处理中，膜分离技术可以实现水的回收利用和资源化利用。
通过采用逆渗透膜技术，可以将废水中的有益成分如水分、有机物和无机盐等分离出来，实现废水的回收和再利用。
膜生物反应器技术也是一种常用的废水处理技术，它通过在膜表面固定生物膜，将水中的有机物通过生物降解转化为二氧化碳和水，从而实现废水的处理和净化。
在海水淡化中，膜分离技术是一种高效、节能的海水淡化方法。
采用反渗透膜技术，可以将海水中的盐分和溶解性有机物分离出去，得到淡水。
相比传统的蒸发结晶法和多效蒸发法，膜分离技术具有能耗低、占地面积小等优点，是一种更加经济和可行的海水淡化方法。
膜分离技术也可以应用于工业废水和生活污水的处理和回用，实现水资源的再利用。
膜分离技术在水膜反应器中的应用也是一种有效的水处理方法。
水膜反应器是一种集膜分离和化学反应于一体的新型反应器。
它通过在膜表面固定催化剂，实现液相反应物和气相反应物的接触，进而实现反应物的转化。
在水膜反应器中，膜分离技术不仅可以实现反应物的转化，还可以实现反应物的分离和回收，提高反应的效率和产品的纯度。
膜分离技术在水处理环境工程中具有广泛的应用前景。
它能够有效地从水中分离出污染物和杂质，实现水的净化和回收利用，对于解决当前的水资源短缺和水污染问题具有重要的意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
新型分离技术分离技术是研究生产过程中混合物的分离、产物的提取或纯化的一门新型学科,随着社会的发展,对分离技术的要求越来越高,不但希望采用更高效的节能、优产的方法,而且希望所采用的过程与环境友好。
正是这种需求,推动了人们对新型分离技术不懈的探索。
近十余年来,新型分离技术发展迅速,其应用范围已涉及化工、环保、生化、医药、食品、电子、航天等领域,不少技术已趋成熟。
下面对一些新的分离技术如分子蒸馏技术、新型萃取分离技术、新型生物膜法、膜分离技术的应用和研究现状进行一些介绍。
[1]1 分子蒸馏技术分子蒸馏技术是运用不同物质分子运动自由行程的差别而实现物质的分离,因而能够实现远离沸点下的操作。
鉴于其在高真空下运行,且因其特殊的结构型式,因而具备蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点,能大大降低高沸点物料的分离成本,极好地保护热敏性物质的品质。
该项技术已广泛应用于高纯物质的提取,特别适用于天然物质的提取与分离。
分子蒸馏技术作为一种新型、有效的分离手段,自20世纪30年代出现以来,得到了世界各国的重视。
至20世纪60年代,已成功地应用于从鱼肝油中提取维生素A 的工业化生产,至今美、日、德、苏(前)等发达国家相继设计制造出多套工业化分子蒸馏装置。
我国分子蒸馏技术的研究起步较晚, 50年代末期,国内引进分子蒸馏生产线,用于硬脂酸单甘油酯的生产。
国内有些研究单位进行了实验室装置研究,但未见工业化应用的报道。
北京化工大学从9O年代初开始,目前,北京化工大学已应用分子蒸馏技术开发出可工业化应用项目20余项。
[2]实践证明,该项技术不但科技含量高,应用范围广,而且是一项工业化应用前景十分广阔的高新技术。
2.新型萃取分离技术2. 1 双水相萃取双水相萃取技术目前仍不是十分成熟,在其运用中存在一定的问题,成相聚合物价格昂贵是阻碍该技术应用于工业生产的主要因素。
葡聚糖价格很高,用粗品代替精制品又会造成葡聚糖相粘度太高,使分离困难。
[1]PEG(聚乙二醇)并不是双水相体系最适合的聚合物,磷酸盐又会带来环境问题, Nisson等人利用改性淀粉代替dextran取得了比较好的结果。
2. 2 凝胶萃取凝胶萃取( Gel Extraction)是Cussler等在1984年首次提出的分离技术,它利用凝胶在溶剂中溶胀特性和凝胶网络对大分子、微粒等的排斥作用达到溶液浓缩分离的目的。
该技术与其它分离方法相比设备简单、能耗低,所用的凝胶再生简单,有着良好的应用前景。
凝胶萃取根据凝胶在发生相变时,外界条件的不同,可以分为温敏型、酸敏型和电敏型。
[2]凝胶萃取,不论其是温敏、酸敏或电敏型,均可能成为取代超滤或蒸发浓缩高分子溶液的新分离技术,尤其是电敏凝胶,具有快速、简便和无污染的特点,很有可能更快的获得工业应用,但凝胶本身的性质由很多种因素确定,其确切的阐述还需要进一步试验研究。
2. 3 反胶团萃取技术为使许多高附加值生物工程产品实现大规模产业化生产,急需开发从发酵液或细胞培养液中连续提取目的产物的分离技术,以减少对产品生物活性的影响,并保证产品的纯度。
一种新的生化分离技术-反胶团萃取方法,它具有成本低、选择性高、操作方便、放大容易、萃取剂(反胶团相)可循环利用、蛋白质不易变性等优点,在蛋白质混和物的分离、α-淀粉酶的浓缩、细胞内醇的直接提取、蛋白质的复性、从植物中同时提取油和蛋白质等方面有着重要的应用。
[3]2. 4 固相微萃取1989年, Belardi与Pawliszyn 提出固相微萃取( solid phase microextraction, SPME)技术以来,固相萃取作为化学分离和纯化的工具出现了。
近些年来, SPME研究成为一个热点,正在进一步完善, SPME发展与其他仪器,如傅里叶变换红外光谱( FTIR) 、电感耦合等离子体质谱仪( ICP2M5)及拉曼光谱仪联用的情况也有报道。
SPME正朝着多样化、仪器化、标准化的方向发展。
2. 5 微波萃取微波萃取技术(microwave2ass1 sted ExtractionTechnique)是指使用微波及合适的溶剂在微波反应器中,从各种物质中提取各种化学成分的技术和方法。
与传统的萃取技术、样品制备技术相比较,微波萃取技术具有以下特点:质量高、产量大、对萃取物料具有较高的选择性,反应或萃取快、能耗低、安全、无污染。
但到目前为止,其研究处于初期阶段。
萃取机理论上还有待于深一步地研究。
鉴于微波能对萃取过程中传质传热的促进作用,将其应用于生物成分的提取和浓缩必然会产生很好的效果。
[4]同时,如果能在仪器设计上实现突破,使微波萃取像超临界流体萃取那样与检测仪器实现在线联机,则该方法将会得到进一步发展。
2. 6 超临界萃取超临界流体萃取( supercritical fluid extraction,SFE)是新型的提取技术,它以超临界条件下的气体作为萃取剂,从液体或固体中萃取出某些成分并进行分离。
SFE技术已走出实验室进入规模化生产阶段,萃取产品种类不断涌现。
但大规模应用于工业生产,还需研究SFE的热力学特性和传质规律,建立萃取系统的动态传质模型,以预测并且要进一步探讨萃取机理,开发萃取工艺,特别是探讨溶剂、物料性质对萃取过程及对食品物料大分子以提高萃取率和产品度。
目前,应用于工业生产的萃取设备还未实现规范化,配套性也不尽合理。
对此,应以传递模型为基础,建立设备放大的数学模型,以便工业设计,同时还应降低设备成本、以便利于推广。
[5]2. 7 液膜萃取液膜萃取法(1 iquid membrance extraction)是一种以液膜为分离介质、以溶度差为推动力的膜分离操作。
经过30多年的发展,液膜萃取在机理探讨和应用研究方面都有很大的进展。
但是液膜萃取过程中的不同相之间可能存在相互渗透,大面积支撑液膜的形成与支撑液体的流失等问题难以解决,到目前为止,液膜稳定性和破乳技术仍然是制约液膜技术工业化的关键因素。
2. 8 膜萃取膜萃取(Membrane extraction)是膜过程和液-液萃取过程集合形成的一种分离技术,是20世纪80年代初发展起来的。
在生物活性物质分离、生物及食品工业、环境保护、石油化工等方面得到广泛的应用。
应注意的是,在膜萃取中,由于有机溶剂的作用,常使膜发生溶胀,从而严重影响其传质效率。
[6]3 新型生物膜法生物接触氧化法、塔式生物滤池、生物转盘以及生物流化床工艺是在经典生物滤池的基础上发展起来的一种新型生物膜法。
新型生物膜法就是利用好氧微生物在有充足的氧气和丰富的有机物条件下,迅速繁殖起来,在载体填料介质表面形成由一层多种微生物(主要是细菌)组成的生物膜。
生物膜具有很大的表面积,大量吸附废水中呈多种状态的有机物, 并具有非常强的氧化能力。
当生物膜与废水接触后,水中的有机物被微生物所吸附,并获得迅速地氧化分解, 从而使废水得到净化。
[1]生物膜表面吸氧充分、好氧层生长活跃,当缺氧、厌氧层还不厚时, 它与好氧层保持一种平衡、稳定关系。
好氧层能够保持良好的净化功能,但当缺氧层向厌氧层过渡并逐渐增厚,其增多的代谢产物在向外侧逸出时,必然要穿透好氧层,从而破坏了好氧层生态系的稳定性,使好氧、缺氧、厌氧层之间失去了平衡关系。
这样周而复始,生物膜不断衰老脱落更新。
因此,必须在其后设置固、液分离设施,使处理过的废水与脱落生物膜分离。
4 膜分离技术上世纪上半叶出现了制造滤膜的企业,但膜分离技术的快速发展和工业应用是在60 年代以后。
在我国,反渗透、超滤和微滤直到80年代末才逐步完成从实验室到工业化的过渡。
其主要用途是苦咸水与海水淡化; 纯水生产;废水处理; 浓缩溶液。
微滤、超滤和反渗透都是以压差为推动力使溶剂(水)通过膜的分离过程。
分离的物质不同,应选用方法也不同。
目前,膜分离技术已广泛应用于化工、轻工、纺织、冶金、石油等行业。
2 l 世纪的膜分离技术除了将在以上行业起重要作用外,还将在以下三个方面发挥作用。
(1)节能技术。
随着膜分离性能的提高以及流程的改进,膜分离的能耗将会进一步减少。
(2)生物技术。
与传统的生物产品分离方法相比,膜分离减化了分离过程,降低了成本,提高了质量,膜分离技术在生物技术中主要用于生物反应器、下游产品处理和作为吸附介质。
(3)环境工程。
膜分离技术在环境工程特别是工业废水中能实现闭路循环,在消除污染的同时变废为宝,取得更大的经济效益与社会效益。
[7]总之,我国的分离技术有了很大的发展,但总体水平,尤其是工业化水平与发达国家相比,差距较大,急需在生产技术、工业组件、制造、示范装置的建立等方面统一协调,组织攻关,以求短期内我国的分离技术在工业应用上走上一个新台阶。
[1]参考文献[1]新型分离技术的应用及研究现状[J]. 王中海罗小苟等. 矿业快报2007.7 461期.[2]一种新型分离技术2分子蒸馏技术[ J ]. 冯武文等. 化工生产与技术, 2000.4.7 , 6～9.[3]Partitioning of porphyrln compounds in an aque2ous two2phase system of cationic2anionic surfacant mixture. AnalS2ci, Tong A J,Wu Y. 1997. 13, 111～ 114.[4]表面活性剂阴离子双水相新体系及其对噗啉染料的萃取[J]. 童爱军,董建军. 高等学校化学学报, 1994.l1, 1717～1719.[5]凝胶萃取浓缩蛋白质及过程优化[J]. 王世昌,解利昕.化工学报, 1990.4.1. 74～79.[6]新型萃取分离技术在生物技术中的应用[J]. 刘波. 首都师范大学学报(自然科学版) , 2005.6. 49～52.[7] 新型传质膜分离技术的进展[ J ]. 俞青芬. 青海大学学报(自然科学版) , 1998.10, 60～61.。