分离技术在化工生产中的应用

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膜分离技术在化工中的应用

膜分离技术在化工中的应用

膜分离技术在化工中的应用随着科技的发展,化工行业在不断推进,膜分离技术作为一种新型技术,已经被应用到了化工行业的很多领域,具有非常广阔的发展前景。

本文就来介绍一下膜分离技术在化工中的应用。

一、膜分离技术的基本原理膜分离技术是在膜的作用下,使溶液、混合气体等物质透过膜,分离出不同大小、形状、性质的物质的一种分离技术。

膜分离技术是以膜作为物理屏障,通过膜的选择性过滤和筛选,实现不同物质的迅速分离。

膜分离技术不仅有高效过滤、分离和提纯的特点,而且还能在保留溶液和气体完整性的同时,实现一定程度的削弱、改变介质性质等效果。

二、1.水处理领域膜分离技术在水处理领域有着广泛的应用。

膜分离技术可以用来处理各种污水,如酸性污水、电解污水、废油污水等,可以有效地去除溶解和悬浮性固体、重金属离子、有机物、微生物等。

同时,膜分离技术还可以用于制造高纯水,如电子工业中所需的纯水、空气净化行业中的净水等。

2.制药领域膜分离技术在制药领域也有着广泛的应用。

通过膜分离技术,可以分离出不同粒径和相对分子质量的物质。

例如,该技术可以用于生产高质量的注射用水,通过一步一步筛选,去除各种杂质和微生物,使其达到纯净的水质。

3.食品加工领域膜分离技术在食品行业的应用涉及到四大类:浓缩、分离、除菌和脱色。

如要生产浓缩果汁、乳制品、调味品等,在保留食品的原有口感、营养物质成分等的情况下,通过膜分离技术可以排除掉农药残留、乳清蛋白等杂质物质,使食品更加健康。

4.化学分离领域膜分离技术还可以在化学分离领域中应用。

通过膜分离技术,可以实现大分子物质和小分子物质的分离。

例如,通过膜分离技术还可以将混合的气体分离成几种组份,进行单一有用组份的提取。

5.环保领域膜分离技术在环保领域也有广泛的应用。

例如,通过膜分离技术可以处理地下水、含油废水、烟气脱硫等固、液、气三态污染物,从而实现环境污染的控制和治理。

三、膜分离技术的优势与传统的化工技术相比,膜分离技术的优势主要表现在以下几个方面:1.高效节能由于使用了膜作为过滤介质,因此可以实现无需加热、无需高压的过滤操作。

化学分离技术及其在化工生产中的应用研究

化学分离技术及其在化工生产中的应用研究

化学分离技术及其在化工生产中的应用研究化学分离技术是一种将物质中的不同组分分离出来的重要方法,常见的分离方法包括蒸馏、萃取、比重分离、膜分离等。

这些分离方法在化工生产中发挥着重要作用,可以使得化工企业在生产中获得更大的经济效益,提高产品的纯度和质量。

本文将重点探讨化学分离技术及其在化工生产中的应用研究。

一、蒸馏技术在化工生产中的应用蒸馏是一种利用液体的沸点差异来分离物质的方法。

常见的蒸馏技术包括常压蒸馏、减压蒸馏和精馏等。

在化工生产中,蒸馏技术被广泛应用于化学工艺中的原料分离、产品分离和提纯等方面。

例如,在炼油工业中,利用蒸馏技术可以将原油分离成不同沸点范围内的馏分,从而获得石油产品如汽油、柴油和煤油等。

在乙烯工业中,蒸馏技术可用于提纯乙烯和乙烯衍生物。

此外,还可以将原料分离成不同组分,以达到提高工艺效率、减少污染物排放等目的。

二、萃取技术在化工生产中的应用萃取技术是指将所需分离组分与萃取剂(或溶剂)接触,利用化合物在两种不同相之间的亲疏性差异,通过相分离使目标物质分离出来的方法。

萃取技术在化工生产中的应用非常广泛,可以用于原料提取、污染物清除、中间体分离和有机废水处理等方面。

例如,铜的萃取工艺中通常使用矿浆中加入有机溶剂,将铜从矿石中分离出来。

在药物生产中,常用于从植物中提取药物成分。

此外,萃取技术还是一种清除废水有效的方法,能够过滤并去除各种有害物质。

三、比重分离技术在化工生产中的应用比重分离技术是指利用不同物质的密度差异将其分离的技术。

该方法特别适用于固体和液体混合物中的分离。

在化工生产中,比重分离技术被广泛应用于固液分离、固气分离等方面。

例如,采矿行业中,常用于煤炭、矿物和油砂等材料的分离。

此外,在电子废料和废旧电器回收中也经常使用比重分离技术来分离不同种类的金属。

四、膜分离技术在化工生产中的应用膜分离技术是指利用膜材料的特殊性质,采用压力、电场、渗透差或酸碱性等方式实现分离的方法。

根据工作原理的不同,膜分离技术可以分为逆渗透膜、超滤膜、气体分离膜和离子交换膜等。

化工中的分离技术

化工中的分离技术

化工中的分离技术化工行业是基础工业和现代工业的重要组成部分,它涉及到很多领域,比如石油、化肥、冶金、医药等。

其中,分离技术是化工行业中最重要的技术之一,它涉及到许多关键的过程。

本文将着重探讨一下化工行业中的分离技术,包括其原理、应用以及未来发展方向。

一、分离技术的原理分离技术的本质就是利用不同物质之间的不同性质,将它们分离开来。

在化工行业中,常用的分离技术有蒸馏、萃取、结晶、吸附、离子交换、膜分离等。

这些分离技术的原理和应用都有所不同,但大体上可以归为以下几类:1.物理分离:物理分离是通过物质的物理性质差异来实现分离,常见的包括蒸馏、结晶、干燥等。

例如,蒸馏是利用不同物质的沸点差异来分离的,而结晶则是将溶解在一起的固体物质通过溶液的降温或浓缩而分离。

2.化学分离:化学分离是通过物质间的化学反应来实现分离。

例如,酸碱中和反应可以用来分离一些带有酸性或碱性基团的物质。

3.生物分离:生物分离是通过利用生物体自身的特殊性质进行分离。

例如,酵母发酵和细胞培养就是常见的生物分离方法。

二、分离技术的应用在化工行业中,分离技术被广泛应用于各个领域。

下面将简单介绍一下几个比较典型的应用:1.石油化工行业:石油化工行业涉及到油、气、液体等物质的分离,例如炼油装置中就需要利用分馏列进行原油分离,从而得到各种不同重量的石油产品。

2.化学制药行业:在制药过程中,通常需要对化合物进行分离,例如通过萃取或溶剂析出获得纯的药品原料等。

3.环境保护行业:在环境保护工作中,分离技术也发挥着重要作用,例如利用各种吸附剂和离子交换树脂来除去水中的有害物质。

三、分离技术的未来发展方向目前,化工行业中的分离技术已经相对成熟,但在实践中仍存在一定的局限性,比如能源消耗、环境污染等问题。

因此,未来的分离技术发展主要会集中在以下几点:1. 身体分离技术的发展:生物分离技术是未来的发展方向之一,其具有高效、环保、低能耗等优点。

2. 膜分离技术的应用:膜分离技术因其高效、方便、低能耗等特点,受到了化工行业的青睐,未来会应用于更广泛的场合。

石油化工中的分离技术

石油化工中的分离技术

石油化工中的分离技术石油化工行业是一个庞大而复杂的产业,它涵盖了石油开采、炼油、石化和化肥等多个领域。

在这些领域中,分离技术是至关重要的环节。

本文将介绍石油化工中常用的分离技术及其应用。

一、蒸馏技术蒸馏技术是石油化工中最常见的分离技术之一。

它利用不同物质的沸点差异,将混合物分离成不同组分。

在炼油过程中,原油经过预分离后进入蒸馏塔,通过加热使其分为不同沸点范围的馏分,如汽油、柴油、液化石油气等。

蒸馏技术在石油化工中起到了至关重要的作用,不仅可以提供各种燃料,还可以提取用于石化生产的原料。

二、结晶技术结晶技术是通过溶解物质在溶液中结晶沉淀,以分离纯净晶体的方法。

在石化领域中,结晶技术常用于有机物的提纯和分离。

例如,对取自石油化工生产过程中的溶液进行结晶处理,可以分离出高纯度的有机物,用于制备高附加值的化学品。

三、吸附技术吸附技术是利用不同物质在表面上的吸附作用,通过吸附剂将混合物中的目标组分吸附下来,从而实现分离的方法。

在石油化工中,吸附技术常用于气体分离和有机物的提纯。

例如,在天然气加工中,利用吸附剂可以将天然气中的杂质分离出来,提高天然气的纯度和质量。

四、萃取技术萃取技术是利用溶液之间的相溶性差异,通过溶剂将混合物中的目标组分从其他组分中分离出来的技术。

在石油化工中,萃取技术常用于有机化合物的提纯和分离。

例如,利用溶剂将酚类化合物从含有酚酮混合物中提取出来,可以得到高纯度的酚类产物。

五、膜分离技术膜分离技术是利用膜的选择性渗透作用,将不同成分的溶液通过膜分离出来的技术。

在石油化工中,膜分离技术常用于气体和液体的分离。

例如,利用膜分离技术可以将石油化工废水中的有机物和无机盐分离出来,实现废水的处理和资源回收。

综上所述,石油化工中的分离技术多种多样,每种技术都有其特定的应用领域和优势。

这些分离技术的应用不仅能够提高产品的纯度和质量,还可以减少能源消耗和环境污染。

随着科学技术的不断发展,石油化工分离技术将继续创新和发展,为产业的可持续发展做出更大贡献。

化学分离技术在工业中的应用

化学分离技术在工业中的应用

化学分离技术在工业中的应用化学分离技术是一种广泛应用于化学工业中的技术,它可以有效地将混合物中不同成分分离出来,以满足不同的需求。

在化工产品的生产过程中,需要对原料和成品进行分离、纯化和浓缩,这就需要采用化学分离技术。

本文将探讨化学分离技术在工业中的应用及其重要性。

一、化学分离技术的种类化学分离技术包含了多种不同的方法,具体可分为以下几类:1. 蒸馏技术:蒸馏是将混合液体分离为不同成分的一种方法。

它基于液体汽化点的差别,通过加热使其中一种液体汽化,再将其冷凝收集。

在化工工业中,蒸馏广泛应用于石油、化学、制药等领域。

2. 离子交换技术:离子交换技术是一种通过固定相介质将离子或分子从溶液中分离出来的技术。

常见的离子交换固定相介质包括阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。

离子交换技术被广泛运用于水处理、医药、食品等领域。

3. 萃取技术:萃取技术是将混合物中的一个或多个组分转移到另一种不同溶剂中,并通过稀释或再次萃取来分离成分的一种方法。

萃取技术广泛应用于化工生产中,特别是在有机合成领域。

4. 结晶技术:结晶技术是将固体混合物溶解于溶剂中,通过控制溶液中的温度、溶质浓度等参数,使其中一种物质先形成晶体然后分离出来的一种方法。

在化学工业中,结晶技术被广泛应用于制药、食品、颜料等领域。

二、化学分离技术的应用及重要性化学分离技术在工业领域中具有广泛的应用。

例如,将原油中的各种成分分离出来可以得到不同种类的石油产品;将药品中的原料分离出来可以获得高品质的成品药品;将食品成分分离出来可以生产出口感好、有营养的食品。

同时,化学分离技术还能提高产品的纯度和质量。

在制药生产中,药品的纯度对药效十分重要。

使用化学分离技术可以有效地将不同组分分离出来,同时纯化药品,提高药品的质量。

此外,化学分离技术还能够减少废弃物和污染物的产生。

通过对废物的回收和再利用,可以实现资源的节约和环境的保护。

三、结语总之,化学分离技术在工业中的应用广泛,它是制造高纯度产品的必要手段之一。

填料分离技术在化学工业中的应用

填料分离技术在化学工业中的应用

填料分离技术在化学工业中的应用填料分离技术是一种常用于化学工业中的分离技术,其基本原理是利用各种不同的材料,如氧化铝、硅胶、金属氧化物等,将混合液体中的不同成分分离出来。

填料分离技术具有很强的可行性和实用性,广泛应用于化工生产当中,如炼油、化纤、冶金和食品等领域。

本文将深入探讨填料分离技术在化学工业中的应用。

一、填料分离技术的原理填料分离技术是一种重要的分离技术,它主要是依靠材料填充在塔内,将混合液经过填充床层,实现不同组分的分离。

由于填料分离技术具有分离效率高、操作简单、可重复使用等特点,因此在工业生产中得到了广泛的应用。

在填料分离技术中,不同组分的分离是通过物理和化学作用的差异来实现的。

例如,氧化铝填料是一种亲水性较强的材料,在沸水中表现出很好的分离效果。

而硅胶填料对于甲烷、丙烯等疏水性物质的分离效果更好。

金属氧化物填料则具有针对性地将其中的某些离子分离出来。

二、填料分离技术在化学工业中的应用1、炼油行业在炼油工业中,填料分离技术是一项基本工艺。

利用填料分离技术可以很好地将不同的油品进行分离,制备出符合市场需求的产品。

例如,对于精炼的汽油和柴油,可以通过利用塔内填充大量的沥青、氧化铝等材料,将其中的硫、氮等杂质去除掉,从而提高其质量和增加市场竞争力。

2、化纤行业化纤行业是填料分离技术的主要应用领域之一。

例如,在聚酰胺制造过程中,利用填料分离技术可以有效将聚酰胺与原料中的其他成分分离出来,提高其质量和韧性。

3、冶金行业在冶金行业,填料分离技术广泛应用于炼钢和炼铁工艺中。

利用填料分离技术可以将酸性的气体、水蒸气和固体颗粒物等分离出来,防止对设备和环境的污染,保障生产的正常进行。

4、食品行业在食品行业,填料分离技术主要应用于蛋白质分离和萃取。

例如,在制作大豆蛋白粉中,填料分离技术可以实现大豆中的蛋白质分离出来,提高其质量和营养价值。

三、填料分离技术的发展趋势填料分离技术在化学工业中的应用越来越广泛,其发展趋势也越来越明显。

分离技术在化工生产中的应用

分离技术在化工生产中的应用

分离技术在化工生产中的应用摘要:分离技术在化工生产中有着不可替代的重要位置,在医药、食品、石油、化工、冶金、原子能等领域有着非常广泛的应用,物料的分离过程中的能量消耗占总能量消耗的很大一部分。

许多年前,一些传统分离技术如沉降分离等只能在液固分离中分离混合物,还有一部分微小固体和液体会形成浓度较小的悬浊液而无法分离。

随着化工产业的飞速发展,出现了越来越多、越来越有效的分离技术,正在努力解决传统分离技术中分离效率不高、规模小、费时费力的一系列问题,研究化工分离技术已经成为研究化工生产的重要课题。

本文主要介绍了超临界流体萃取技术、膜分离技术、分子蒸馏技术的原理、优点、在化工生产中的应用。

关键词:超临界流体萃取技术;膜分离技术;分子蒸馏技术引言近些年来,随着人类社会化学工业的逐步发展,能源利用率不高、浪费严重,能源逐渐枯竭已经逐渐成为一个巨大的全球性问题,因此,改良生产工艺,提高原料利用率,节约能源,回收利用现有能源,可持续发展开始被人类重视。

以化工分离技术为例,化工生产中所要用到的原材料、产物、中间产物、副产物等绝大部分都是混合物,某些不纯的物质在一定条件下极易发生爆炸,如果生产出具有很多杂质的产物作为药物使用会严重危害人类健康,所以,如果要得到高纯度高质量的产品必须对各类混合物进行分离提纯,只有这样,才能获得安全性好、质量高的合格产品,才能对原材料进行有效的利用,节省成本,节约资源。

1.超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是一种新型物质分离技术。

它是以超临界流体代替传统的有机溶剂作萃取剂,把一种所需要的化学物质从多组分各相态混合物中以高纯度分离出来的新型化工分离技术。

当超临界流体与待分离的化学物质接触进行萃取时,能够有选择性地把极性大小不同、沸点高低不同和分子量大小不同的各类物质依次以很高的纯度萃取出来。

在萃取过程中,可以通过控制反应条件温度、压力等得到各物质比例达到最佳比例的混合物成分,然后依靠减小压力、升高温度的方法使分离出的超临界流体转化为普通流体,所需物质可以在很大比例下被析出进行分离提纯。

膜分离技术在化工生产中的应用

膜分离技术在化工生产中的应用

膜分离技术在化工生产中的应用膜分离技术是一种在化工生产过程中被广泛应用的分离技术。

通过使用特殊的半透膜,将物质分离成不同的组分,达到纯化、回收或分离的目的。

近年来,膜分离技术的应用领域不断拓展,逐渐成为化工生产的重要组成部分。

本文将介绍膜分离技术在化工领域的应用及其优势。

一、膜分离技术在化工生产中的应用1、膜分离在离子交换中的应用离子交换膜是一种特殊的膜,能够在化学反应中发挥非常关键的作用。

在化工生产中,离子交换膜被应用于流体处理、水净化和离子分离等领域。

以离子交换膜为例,用于电解水制氢、电解水制氧等反应,通过离子交换膜分离阴阳离子,分离出高纯度的氢气和氧气,不仅纯度高,而且节约了大量的水资源,提高了反应的效率和经济性。

2、膜分离在纯化中的应用化工生产中常常需要进行纯化处理,以获得更高的产品质量和更好的处理效果。

膜分离技术在化工生产中的纯化领域得到了广泛的应用。

具体而言,可以将含有杂质的溶液经过膜的过滤和分离,使水、有机溶剂和化合物的组分得到有效的分离,从而得到更高纯度的产品。

3、膜分离在气体分离中的应用在一些化工反应中,通过膜分离技术可以实现对气体的分离,得到纯度更高的气体。

目前被广泛应用的膜分离技术主要有平板式膜分离和中空纤维膜分离。

比如将烃类加工过程中得到的废气通过水膜分离器和其他设备处理,溶液和气体的分离达到了更高效和规范化的效果。

二、膜分离技术的优势相比于传统的分离技术,膜分离技术有着不可比拟的优势。

1、高效性膜分离的过程非常快速、高效,不需要占用过多的空间和时间。

而且,由于膜的特殊性质,可以有效的分离出高纯度的组分,提高了工艺的效率。

2、沉淀体积小传统的分离技术往往需要利用离心机等设备进行深度分离,而这些设备体积庞大、费用昂贵,占用大量空间和资源。

膜分离技术具有很小的体积和重量,而且容易维护和清洗,大大降低了生产成本和能源开支。

3、节能环保传统的分离技术往往需要废弃很多进行分离的溶液或溶剂,产生大量的废液和有害物质,对环境造成了很大的污染。

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分离技术在化工生产中的应用摘要:主要介绍了膜分离技术、超滤技术、新型吸附技术、微波萃取、耦合分离技术的原理、现状、化工生产中的应用及发展趋势。

关键词:膜分离技术;超滤技术;新型吸附技术;微波萃取;耦合分离前言化工分离技术是化学工程的一个重要分支,无论是石油炼制、塑料化纤、湿法冶金、同位素分离,还是生物制品的精制、纳米材料的制备、烟道气的脱硫和化肥农药的生产等等都离不开化工分离技术。

化工生产中的原料和产物绝大多数都是混合物,需要利用体系中各组分物性的差别或借助于分离剂使混合物得到分离提纯。

它往往是获得合格产品、充分利用资源和控制环境污染的关键步骤。

伴随着化工行业的快速发展,分离技术也获得了高速的发展。

一方面,对传统分离技术的研究和应用不断进步,分离效率提高,处理能力加大,工程放大问题逐步得到解决,新型分离装置不断出现;另一方面,为了适应技术进步提出了新的分离要求,膜分离技术、超临界萃取技术、吸附技术等现有分离技术的开发、研究和应用已成为分离工程研究的前沿课题。

1 膜分离技术在化工生产中的应用膜分离技术是一种借助外界能量或化学位的推动,以选择性透过膜为分离介质,对两组分或多组分气体或液体进行分离、分级和富集的。

与传统分离方法(蒸发、萃取或离子交换等)相比,它是在常温下操作,没有相变,最适宜对热敏性物质和生物活性物质的分离与浓缩;具有高效、节能,工艺过程简单,投资少,污染小等优点, 因而在化工、轻工、电子、医药、纺织、生物工程、环境治理、冶金等方面具有广泛的应用前景。

膜技术被认为是固液分离的新型技术,由于化工母液具有高温、高压、强腐蚀的特点,因此对膜分离过程提出了更高的要求。

捷[1] 利用膜分离方法提取合成氨施放气中的氢,通过二级膜分离流程,回收氢的浓度达98%以上,回收的氢用于合成氨生产可增产2%~3%,加上节电等效应,因此能给企业带来明显的经济效益。

仲民[2]在实验中利用超滤法回收造纸黑液中的木质素,结果显示能回收95.9%木质素。

宜江[3]利用瓷微滤膜澄清钛白废酸,研究结果显示瓷膜对钛白废酸具有很好的澄清效果, 渗透液浊度小于0.5NTU,并提出了压力、温度、浓度与通量的相互关系。

王志斌[4]等人用微滤膜对天然脱落酸进行了分离研究, 结果发现在一定操作工艺条件下能有效的除去母液中的水分。

周花[5]等人采用SNF- 150 膜对活性红3BS进行了脱盐浓缩研究, 结果发现染料的着色强度达到150%左右,提高了约50%;料液浓缩达3倍,染料的固含量从11.7%提高到20%~30%,且中试设备的平稳膜通量可达50 L/m2·h 以上。

柴红[6]等人用CA 钠滤膜对苯胺蓝染料水溶液的脱盐浓缩进行了研究,结果发现染料的截留率大于99.9%,总脱盐率达到51%,染料的浓度提高了2.76倍,回收率达到约97%。

何毅[7]等人利用CA50 纳滤膜对水溶性黄染料进行了分离试验研究,结果表明,纳滤技术能将主体染料的纯度提高20%,且染料工业的经济、环境和社会效益得到了显著提高,刚[8]等人利用CA 纳滤膜对荧光增白染料进行了过滤研究,结果表明Nacl 浓度由1.05mol/L降到0.023 mol/L,NT浓度由0.14 mol/L提高到0.25 mol/L以上,且NT产品稳度和白度提高,NT成分平均截留率达到99.8%。

晖[9]等人利用DK纳滤膜对活性黑染料进行间歇恒容渗透的研究,研究结果表明,在25℃和1 MPa 条件下,经过7次80 h 的过滤后,染料纯度从76%提高到87%以上,在提高活性黑染料产品质量的同时,还降低了后续干燥工序中的能耗。

Yu[10]等人将纳滤脱盐和浓缩技术应用于实际生产中,结果使得浓缩液中染料质量分数大于25%,盐质总分数低于1%,纳滤膜的使用寿命超过了33年。

膜分离虽然在化工中得到广泛应用,但对化工生产中高温、高压、强腐蚀的介质而言,对膜材提出了特殊要求,因此需要开发出适用化工生产围广的膜材料;此外,化工生产一般规模较大, 需要的处理量也大,所以需要研究出过滤时间长、通量大的强化膜过程。

2 超滤技术在化工生产中的应用超滤是一种新型膜分离技术,能够将溶液净化、分离或者浓缩。

超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜分离过程。

在所有膜分离手段( 如微滤、超滤、反渗透、渗透、电渗析及气体膜分离)中,超滤技术的应用最广泛,也最成熟。

自1977 年Heztherball 等人研究并利用超滤技术榨苹果汁以来,超滤技术得到了迅速发展。

超滤膜是超滤技术的心脏,超滤膜的优劣直接关系到超滤性能。

2.1 合成氨(1)可用于高压机后新鲜气油分离。

采用超滤技术除去新鲜气中的油水尘等杂质,大大改善了冷交换器的油污和积炭堵塞现象,进一步优化了操作条件,降低了能耗,有效保护了合成塔触媒。

(2)用于氨分离改造。

可实现高效氨分离,能降低从气体分离出的雾状液氨的入塔氨含量,降低能耗,直接经济效益显著。

(3)用于循环机后油分离器。

主要作用是除去气体中夹带的油-水杂质,保护合成触媒,降低能耗。

(4)用于变换器后过滤器。

主要作用是除去变换器中的油-水杂质,保护变换触媒。

2.2 尿素生产主要用于除去CO2气体中的油污,降低能耗,提高产品质量。

如某化肥厂在CO2压缩机后使用了超滤技术。

使用后发现一、二段分解加热器的油污情况大为改善,传热效果明显提高,尿素产品质量提高。

2.3 硝酸生产主要用于除去氨气中的油污,保护昂贵的触煤铂网,延长其工作寿命。

如某硝铵厂在硝酸氧化炉前,气氨过滤器采用了超滤过滤器。

使用后,氧化炉铂金属丝网寿命延长,现已连续运转3年多,同时其过滤清洗周期比原布袋过滤器长,减少了不少工作量。

2.4 硝铵生产主要用于除去氨气中夹带的油污,防治氨气带油进入硝铵中和工段,提高系统安全性,防止意外。

如某化肥厂硝铵车间,在氨压缩机气氨档板过滤器之后加装了超滤过滤器,根据2000 年8 月份投产以来的情况看,气氨中的油气体积分数,由进口的50 ~60μL /L 降至6 ~10μL /L,完全满足了硝铵中和工段的要求,对系统的安全运行起到了重要的作用。

3 超临界萃取技术超临界流体萃取(Super Critical Fluid Extraction)的原理是在超临界状态下, 将超临界流体与待萃取的物质接触,利用超临界流体(SCF)的高渗透性、高扩散性和高溶解能力, 对萃取物中的目标组分进行选择性提取,然后借助减压、升温的方法,使SCF变为普通气体,被萃取物质则基本或完全排出,从而达到分离提纯的目的。

超临界流体与萃出物即溶质的分离方法有3 种:恒温减压溶质与气体分离;恒压升温溶质与气体分离;吸附分离(在分离器中加入吸附剂吸附不需要的溶质后, 萃取物的目标产物与气体分离)。

3.1超临界萃取分离技术在天然香料提取中的应用3.1.1精油的萃取采用传统的水蒸气蒸馏法来提取精油,只能收集到漂浮在水面上的油珠,得到的挥发油量极小,而且只能提取其中的水溶性成分,部分脂溶性成分如酮、酯等物质则不能被取出,并且高温操作条件下对有效成分造成破坏严重。

超临界萃取避免了水蒸气蒸馏过程中热敏组分的分解,以及可能由水解和增溶作用造成的组分的流失[11]。

蔡定建应用科技2009年7月21日第十七卷第14期等人[12]采用超临界萃取技术从桂树皮中提取桂皮油,在相对较低的压力和温度下就获得了高质量的桂皮油。

最佳提取工艺条件为:萃取压力120bar,萃取温度45℃,萃取时间150min,桂皮油的收率为3.75%,其出油率高于传统的水蒸气蒸馏法。

峰等人[13]采用超临界二氧化碳萃取玫瑰精油,最佳工艺条件为:压力24MPa,温度35℃,萃取时间2h。

由于二氧化碳是非极性分子,而玫瑰精油中的香味主要来自于具有一定极性的芳樟醇等醇类,因此在萃取时需加入少量极性溶剂作夹带剂对萃取过程进行强化,提高萃取收率。

研究表明选择水和乙醇-水作为夹带剂,可以增加精油收率,且不影响玫瑰油的品质。

夹带剂的流量为0.17L/min时,玫瑰油的收率最高可达1.38%,远高于水蒸气蒸馏法0.3%的收率。

另外,超临界流体萃取还广泛用于从甜橙皮中提取橙皮油[14],从八角茴香中提取八角茴香油[15]以及生中特性成分油的提取[16]等。

3.1.2浸膏的萃取浸膏的传统生产方法是使用有机溶剂在低温时浸提。

渭溪等人[17]采用超临界流体二氧化碳提取桂花浸膏。

研究表明,用超临界流体萃取所得浸膏在气味和色泽方面均优于化学溶剂提取的浸膏,且超临界萃取分离技术及其在精细化工领域的应用产物收率从0.3%提高到0.5%。

另外,超临界二氧化碳萃取工艺还用于啤酒花浸膏的生产,萃取率高,产品质量好,具有很大的开发价值[18]。

3.2 超临界萃取分离技术在食品添加剂中的应用3.2.1天然色素的萃取西北大学的王玉琪等人[19]采用超临界萃取法制备辣椒红色素。

采用传统的溶剂法提取的辣椒红色素有机溶剂的残留量较高,使产品的应用受到很大的限制。

王玉琪等以溶剂法生产出的辣椒树脂为原料,采用超临界CO2萃取法进行辣椒红色素的分离纯化,最优工艺参数为:萃取压力20MPa,萃取温度35℃,萃取时间6h。

制取的辣椒红色素产品符合国家标准,主要指标色价、己烷残留等均优于国标要求。

另外,超临界萃取技术还用于番茄红素[20]等天然色素的提取。

3.2.2天然食品抗氧化剂茶多酚的萃取茶多酚具有显著的杭氧化性和积极的清除自由基的能力,是一种理想的天然食品抗氧化剂。

另外茶多酚还是良好的除臭剂、保色剂、保鲜剂,在食品工业中具有广泛的应用前景。

军、王朝瑾等人[21,22]均研究了超临界二氧化碳萃取茶多酚的工艺。

研究表明,茶多酚的萃取需加入乙醇水溶液作夹带剂。

在压力为350bar、温度为50℃时茶多酚的萃取率为10.5%。

产品不含咖啡因,这是目前其他茶多酚萃取方法所无法比拟的优势。

3.3 超临界萃取分离技术在生物碱的提取中的应用生物碱是动植物中一类具有碱性的含氮物质。

它们大多是极有价值的药物。

中草药含有很多种生物碱,其疗效大多是由此而来。

由于生物碱往往具有一定的极性,因此在萃取时也需加入少量极性溶剂作夹带剂,提高生物碱在超临界二氧化碳中的溶解度,提高和维持萃取的选择性[23]。

如在咖啡碱的提取中,纯超临界CO2几乎不能从干燥的咖啡豆中萃取出咖啡碱,而预先加入水,可减弱咖啡碱与咖啡母体间化学健的强度,使咖啡碱游离出来溶于超临界CO2之中[24]。

又如在益母草总生物碱的提取研究中,发欢[25]等采用常规方法提取时总生物碱的收率仅为0.20%,纯度为2.67%。

采用超临界萃取技术,以氯仿为夹带剂,优化工艺条件后,益母草总生物碱收率达1.73%,纯度为26.6%,大大提高了产品质量。

与传统提取方法相比,超临界萃取最大的优点在于可在近常温条件下提取分离不同极性、不同沸点的化合物,几乎保留药材中所有的有效成分,没有有机溶剂残留。

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