新型化工分离技术论文
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化学工程论文范文(5篇)绿色化学工程对化学工业节能的作用摘要:目前,我国的生态环境恶化速度较快,因此,必须在提高化学工程技术水平和工艺水平的同时,强化化学工程与工艺的评估,强化环保管理,采取绿色评估方法,合理利用化工原料,从而促进绿色环保工作的有效推进。
随着传统化工行业的不断发展,许多化学工艺在应用过程所消耗的大量资源已经成为了一个当前急需解决的关键问题。
同时,当前环境污染问题日益严重,对自然生态系统造成了巨大的损害。
因此,必须加强对自然环境的保护,提高对化学工艺的利用效率,从而促进自然环境的可持续发展。
关键词:绿色化学工程;化学工业节能随着科学技术的进步,绿色能源和环境保护技术在各个领域得到了广泛的应用,它在促进工业发展方面发挥了重要的作用。
随着我国化学工业的迅速发展,化学原料的用量也在不断增加,对人体的健康和生活质量产生了很大的影响。
为此,有关部门也开始采用绿色化学技术,将绿色的化学技术应用到化工产品的生产中,从而达到节能减排的目的。
从而,在降低环境污染与破坏的前提下,对化工产品的相关工艺进行改进。
在推动绿色环保工作有效进行的同时,也可以推动社会的协调发展。
1绿色化学工程工艺概述绿色化学技术也被称为环保无害化,它是一种利用化学方法避免在化学过程中引起的环境污染的科学。
绿色化学工程技术的核心内容就是利用化学的基本原理,对设计和生产过程中产生的有毒有害成分进行有效的处理,从而达到绿色、环保的目的,从而降低化工生产对环境和人们身体健康造成的伤害,正是因为可以让化工生产反应过程实现无害化,所以被称之为绿色化学工程工艺。
绿色化学工程技术在世界范围内已被广泛采用,它的特点是可以从源头上解决化工污染,并可预防污染,而非污染后的净化治理。
应用绿色化学工程技术设计和生产化工产品,既能最大限度地提高材料利用率,又能有效地防止非再生资源的浪费。
2绿色化学工程与工艺对化学工业节能发展的必要性2.1产业可持续性发展的需要随着化工行业的发展,化工行业的发展必然会向着无公害、可持续发展的方向发展,这就要求化学工程和技术手段对大气、水体和土壤的污染进行有效的处理,从而达到对化工原料、加工、生产、处理、储运等全过程的清洁管理,这对化学工业可持续性发展具有重要的意义。
化学工程大专毕业论文(热门模板8篇)摘要本论文旨在研究化学工程领域中的关键技术和热点问题,通过对热门模板的分析和讨论,为大专学生提供一份具有指导意义的毕业论文参考。
本文涵盖了八个热门模板,包括化工原理、化工设备、化工工艺、化工安全、环保化工、化工企业管理、化工市场分析和化工技术创新。
每个模板都包含了相关的理论背景、研究现状、发展趋势和应用案例。
本文旨在帮助学生更好地理解和掌握化学工程领域的知识,为未来的职业生涯打下坚实的基础。
1. 化工原理1.1 理论背景化工原理是化学工程的基础学科,研究化工过程中物质的传递、反应和控制等方面的基本规律。
主要包括流体力学、热力学、传质传热和化学反应工程等内容。
1.2 研究现状当前,化工原理研究领域主要集中在新型反应器设计、过程优化和节能减排等方面。
例如,微反应技术、反应器内件的创新设计和过程 intensification 等技术的发展,为化工生产提供了更高的效率和更低的能耗。
1.3 发展趋势未来,化工原理领域将继续朝着高效、绿色和智能化的方向发展。
新型反应器和工艺的开发将更加注重环保和可持续性,同时利用先进控制技术和人工智能算法实现化工过程的智能优化和故障诊断。
1.4 应用案例例如,膜分离技术在化工生产中的应用,可以有效提高物质的纯度和产率,减少能耗和废水排放。
another example is the application of reactor internals in petrochemical industry, which can improve the reaction kinetics and enhance the production efficiency.2. 化工设备2.1 理论背景化工设备是化学工程中的重要组成部分,主要包括各种反应器、换热器、分离器和输送设备等。
化工设备的设计和选型需要考虑工艺要求、材料性质、操作条件和安全因素等多个方面。
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (2)Keywords (2)绪论 (3)1分子蒸馏的基本原理 (3)2分子蒸流器 (4)3分子蒸馏步骤 (5)4分子蒸馏的优点 (6)5分子蒸馏应用的研究进展 (7)6结束语 (8)参考文献 (9)分子蒸馏技术及应用应用化学专业杜鹏涛摘要:分子蒸馏技术是一种在高真空度条件下进行的液一液分离的连续蒸馏过程,属于高新物理分离技术。
它突破了传统一般蒸馏利用沸点差的原理,而依靠分子运动平均自由程的差别来实现物质的分离。
我国许多高校和科研单位对分子蒸馏技术进行了广泛的研究,我国分子蒸馏技术现已达到国际先进水平,工业上已得到广泛的应用。
关键词:分子蒸馏分离技术应用Molecular distillation technology and its applicationApplied Chemistry Specialty Du PengtaoAbstract: molecular distillation technology is the continuous distillation separation process of a kind of high vacuum degree under the condition of the liquid, which belongs to the high physical separation technology. It broke through the traditional distillation using the principle of boiling point difference, and rely on the mean free path of molecular motion differences to achieve material separation. Many of our universities and scientific research units for a wide range of research on molecular distillation technology, molecular distillation technology in China has reached the international advanced level, have been widely used in industry.Keywords: molecular、distillation、technology、application绪论分子蒸馏技术是一种新型的物理法分离技术,是当今分离领域的高新技术。
1,4-丁二醇的分离模拟与副产物的回收
1,4-丁二醇(简称BDO)为附加值较高的精细化工产品,论文选用Aspen Plus 流程模拟软件对BDO的分离和副产物正丁醇的回收进行模拟和优化。
论文首先对BDO的分离和正丁醇的回收进行平衡模拟,得到初步模拟结果;在此基础上进行
非平衡模拟,得到的数据与实际数据相吻合。
对于BDO的分离,1#塔最大液泛因子0.68,塔段压降0.10 bar,清液层高度/板间距为0.26;对于2#塔,最大液泛因子0.46,塔段压降0.06 bar,清液层高度/板间距为0.22。
对正丁醇的回收,T1塔最大液泛因子0.61,塔段压降0.17 bar,清液层高度/板间距为0.27;对于2#塔,最大液泛因子0.68,塔段压降0.10 bar,清液层高度/板间距为0.31。
此外对实际数据和模拟数据进行对比,差距3%以内,所以模拟结果可靠。
其次对新型分离方案,即在加氢前对中间产物进行分离,得到初步模拟结果。
再对模拟结果进行优化,对于低温塔,压力0.12 Mpa,回流比为1,进料位置第10-12块塔板,采出量4500 kg/h;对于高温塔,进料位置第8-10块塔板,塔压0.12 Mpa,回流比1,采出量500 kg/h。
最后对精馏塔进行设计和校核,满足要求。
PV A渗透蒸发膜分离乙二醇水溶液高分子物理与化学MG1124028 黄新摘要:渗透蒸发以其绿色、高效、节能的突出特点在乙二醇脱水中具有良好的应用前景,渗透蒸发技术的核心是高性能渗透蒸发膜的研制。
本论文以聚乙烯醇(PVA)为主体膜材料,调研了PVA分离膜的改性。
关键词:渗透蒸发;乙二醇脱水;聚乙烯醇;一.渗透蒸发过程简介:渗透蒸发(pervaporation,简称PV)是膜分离技术的一个新的分支,也是膜分离领域的研究热点之一。
渗透蒸发是利用膜对组分的溶解和扩散行为的差异来实现液体组分分离的过程。
其过程是(见图1):液体混合物流过膜的上游侧,同时在膜的下游侧抽真空或吹扫气体使液体组分在膜的两侧形成化学位差,组分在化学位差的推动下透过膜,并以汽相的形式从膜的下游侧逸出。
由于膜与不同组分的相互作用大小不同以及组分本身性质上的差异,各组分在高分子膜中的溶解度和扩散速度不同,从而实现选择性分离。
图1.渗透蒸发过程示意图在众多解释渗透蒸发传递现象的理论模型中,溶解-扩散理论普遍为人们所接受。
该理论将渗透蒸发过程分为三步(如图2)[1]:(1)在原料侧,溶液中各组分在膜的表面溶解;(2)溶解在膜表面的组分在化学位差推动力的作用下,以分子扩散的形式从膜上游侧向下游侧扩散;(3)在膜的下游侧,渗透组分在较低的蒸汽分压下蒸发。
一般认为待分离组分在膜下游侧的解吸对整个传质过程影响不大,受热力学控制的溶解和受动力学控制的扩散是影响渗透蒸发分离过程的决定因素。
图2.渗透蒸发过程传质机理示意图渗透蒸发技术具有高效、节能、工艺简单、环境友好、不受气液平衡限制等特点,被誉为“绿色技术”。
渗透蒸发可以与精馏、吸附等过程耦合改造传统工艺,由此获得巨大的节能效果。
因而,渗透蒸发膜分离过程可以广泛用于石油化工、环境化工及相关工业领域进行有机溶剂脱水;从水中脱除有机物(脂肪烃、卤代烃、芳香族化合物:己烷、环己烷,氯甲烷、氯仿、氯乙烯,苯、甲苯、二甲苯、乙苯及醇、酮、酯、醛);或进行有机-有机混合物的分离(醇-醚类、醇-脂肪烃类,醇-芳香烃类等,苯-环己烷混合物以及二甲苯异构体混合物,环己烷-环己酮-环己醇混合物等)[2-4]。
化⼯毕业论⽂范⽂化⼯毕业论⽂范⽂⼀、论⽂说明本团队专注于毕业论⽂写作与辅导服务,擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等,论⽂写作300起,具体价格信息联系⼆、论⽂范⽂参考如下⽯油化⼯过程⼈⼯介⼊控制系统的应⽤研究思路:⽯油化⼯⽣产过程是⼀复杂的⼈机系统,在⽯油化⼯⼯业⽇益⼤型化、⾃动化和过程连续化的今天,⽣产过程中⼈的因素越来越受到重视。
因此,怎样克服操作⼈员在操作过程中的固有弱点和难以控制性是本课题的基本任务。
⼈⼯介⼊控制系统是以⼈机⼯程学原理和⽯油化⼯模拟原理为依据,采⽤计算机和通信技术,对⽯油化⼯⽣产过程的作业⼈员进⾏管理,将。
题⽬:煤化⼯⼯业园基础设施需求与配置研究思路:进⼊21世纪,环境污染问题持续加重,特别是⼆氧化碳的⼤量排放导致的全球变暖受到⼴泛关注,发展煤化⼯产业是⾼碳能源低碳化利⽤、减少环境污染、保障能源安全和经济可持续发展的有效途径。
我国煤化⼯产业存在着⽣产要素分布不匹配,如煤炭资源与⽔资源的逆向分布、煤化⼯产品产销空间分离等问题。
煤化⼯⾼耗⽔、⾼耗能的产业特点决定。
题⽬:吉林省⽯油化⼯产品竞争⼒问题研究思路:随着我国社会主义市场经济逐渐⾛向成熟,特别是我国加⼊WTO、出台了振兴东北⽼⼯业基地的优惠政策,吉林省⽯油化⼯⾏业所⾯临的市场形势发⽣了巨⼤变化,机遇与挑战并存。
如何抓住机遇,迎接挑战,是⼀个亟待研究解决的问题。
2003年,吉林省⽯油化学⼯业总产值达到410亿元,占吉林省GDP的16.29%,是吉林。
题⽬:煤化⼯园区优化产业结构进程中政府职能转变研究思路:⼤路煤化⼯园区是国家能源战略中洁净煤化⼯的利⽤建设⽰范基地,煤炭产业由单纯的⽣产原煤型向能源重化⼯型转移,加⼤煤炭深加⼯⼒度,实现煤炭的现代转化和洁净⽣产,同时增加⾮资源型产业、⾼新技术产业、服务产业,加强产业间关联度,形成产业集聚,这是⼯业园区优化产业结构的客观要求。
⽽政府职能转变是优化产业结构,推动产业转型升级的政。
化学工程与工艺的论文【化学工程与工艺论文参考例文】化学工程与工艺论文参考例文篇1浅析化学工程与工艺发展趋势摘要:近代化学工程与工艺的发展更加注重多学科的融合,保持良好的生态环境是发展的重要环节。
化学工程与工艺主要通过对相关的化工材料进行加工处理,使资源的利用率最大化,达到保护环境的目的。
全面落实科学发展观,走环境保护与科技发展的道路,进一步调整资源环境与经济发展之间的关系。
本文就化学工程与工艺发展趋势与环境的影响进行了一些分析。
关键词:化学工程与工艺环保发展趋势化学工程与工艺就是对材料进行加工处理,然后进行再次利用实现能量的传递,这样高效环保完成资源的优化配置,优化产品加工生产的过程。
化学工程与工艺的发展由来已久,它以化学工程相关理论还有实际的一些运用为指导,利用这一学科知识对各种产品进行研究、开发跟生产。
化工工程领域的相关行业非常多,比如石油化工、生物化工、材料化工、冶炼化工等相关行业。
化学工程领域相关的行业都是关乎我国经济发展的重要领域,化工工程还与一些高新科技领域相互影响作用,共同推动着科技的发展,促进社会的进步。
目前化学工程领域正向着自动集约化、高效精细化方向发展。
总而言之,化工工程涵盖的专业领域范围非常广,因此,加强对化工工程与工艺发展研究时非常有必要的。
一、化学工程学科的发展特点趋势1.化学工程与工艺特点化学工程简称化工,是研究以化学为代表的相关工业的,化学工程与工艺这门学科是一门工业特色十分显著学科,化学工程与工艺的研究范围广,是一门应用十分宽泛的专业。
如一些食品加工业、印刷业、冶炼业、医药生产、材料化工等都是建立在化学工程与化学工艺的基础之上。
化学工程与工艺这门课就是培养学习化学工程与化学工艺方面的理论知识,想要在这一门学科能够为我国各个行业都做出贡献,就必须要组织构建一个能够发展化学工程与工艺学科的研究基地。
构建适合专业特点的,有利于人才培养的创新型体系。
2.化学工程与工艺研究对环境保护的意义化学工程与工艺这门学科是一门工业特色明显的专业,它覆盖了原有的各种化学相关的专业。
精细化工发展及其前景概述姓名: 学号:班级:09级化工班指导老师:摘要:精细化工在社会发展中发挥着其核心作用,并被新兴的信息、生命、新材料、能源、航天等高科技产业赋予新时代的内容和特征。
本文综合阐述了精细化工的定义及其特点,以及国内外精细化工的发展现状,及其面临的发展机遇和前景,并对绿色精细化工作了详细的阐述和前景展望。
最后指出精细化工工业发展的不足之处,并提出了可行性建议。
关键词:精细化工绿色精细化工现状发展前景预测1.精细化工的定义及特点1.1精细化工工业生产精细化学品的工业通称为精细化学工业,即精细化工[1]。
精细化工是指能增进或赋予一种(类)产品以特定功能或本身拥有特定功能的小批量、高性能的化学品。
其生产过程与一般化工(通用化工)生产不同,它是由化学合成(或从天然物质中分离、提取)、精制加工和商品化三个部分组成,大多以灵活性较大的多功能装置和间歇方式进行小批量生产。
化学合成多数采用液相反应,流程长、精制复杂,需要精密的工程技术。
从制剂到商品化需要一个复杂的加工过程,主要是迎合市场要求而进行复配,外加的复配物愈多,产品的性能也愈复杂。
精细化工发展水平是衡量一个国家和地区化学工业技术水平的重要标志之一。
精细化工产品研究与开发难度大,技术密集度高,质量标准高。
1.2精细化工的特点分为技术特点和经济特点(1)精细化工的技术特点精细化工具有多品种、多功能、商品性强和高技术密集度的技术特性。
特别是高技术密集度,它是由几个基本因素形成的。
在实际应用中,精细化学品是以商品的综合功能出现的,这就需要在化学合成中筛选不同的化学结构,在剂型生产中充分发挥精细化学品自身功能与其他配合物质的协同合作。
从制剂到商品化又有一复配过程[2]。
(2)精细化工的经济特性精细化工具有投资效率高、利润率高和附加价值高等经济特性。
投资效率是指附加价值除上固定资产的百分数。
就总体说,化学工业属于资本型工业,资本密集度高。
而精细化工投资少,投资效率高,资本密集度仅为化学工业平均指数的0.3~0.5,为化肥工业的0.2~0.3[3]。
《化学工程与工艺论文》化学工程与工艺论文(一):题目:关于绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用探析关键词:绿色化学工程;工艺;化学工业节能摘要:在处理有害、有毒物质时,采用传统化化学生产方法具有必须的滞后性,严重影响了化学工业的发展速率。
所以,应结合应用绿色化学工程和工艺,这样一来方可减少成本费用的支出,进而提升资源利用率。
本文主要探讨了绿色化学工程与工艺对化学工业节能的作用,并提出了个人见解,对今后的研究具有必须的参考好处。
在当前社会的发展中,科技水平得到了飞速发展,而经济发展速度也随之加快,在这一背景条件的影响下,环境污染也在不断加剧,而自然生态系统也遭到了破坏。
因此,我们务必要提高对自然环境的保护力度,合理应用各项资源和能源,提升其应用效率,这样一来方可到达可持续发展的目的。
本文主要探讨了绿色化学工程与工艺对化学工业节能的作用,而这也是减少化工污染以及能源消耗的主要渠道,并对人类的发展具有必须的现实好处。
1绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用1.1正确选取清洁生产技术结合当前社会的发展形势进行思考,由于清洁生产技术所需的成本比较高,当对生产原料进行相应的处理之后,能够有效提升资源利用率,进而提升化学生产的综合品质。
现阶段,比较常见的清洁生产技术可包括以下几种,即:脱硝技术与脱硫技术,透过采用合理的方式对垃圾物质以及具有必须污染性的化学物质等采用此种方式处理后,均会使其变为沼气。
在此过程中,也务必要合理应用自然发电技术,例如风能等,研发出更多的新型技术手段,尤其是应加大生物工程的研发力度,推出很多全新的清洁生产技术,方可提升资源利用率,减少污染状况,保护自然生态环境。
1.2合理应用生物技术透过对化学工程生产进行分析后可发现,应用比较广泛的生物技术主要可包括两个方面,即:生物化工以及化学仿生学、例如,在正确使用生物酶后,结合相应的绿色化工工程以及工艺,能够有效提高资源的利用率,促使再生资源能够得以使用,进而提高产品质量。
化工毕业论文题目1. "石油化工产业现代化发展的研究"该论文可以探究石油化工产业的现代化发展现状、面临的挑战以及未来的发展方向,分析现代化对石油化工产业的影响和作用。
2. "基于绿色化工的环境保护研究"该论文可以研究绿色化工在环境保护方面的应用,探讨绿色化工技术的发展趋势,分析绿色化工对环境保护的影响和作用。
3. "油水分离技术在炼油过程中的应用研究"该论文可以研究油水分离技术在炼油过程中的应用现状和发展前景,分析油水分离技术在炼油过程中的优势和挑战。
4. "基于人工智能的化工生产过程优化研究"该论文可以研究人工智能在化工生产过程中的应用,探讨人工智能技术在化工生产过程优化方面的潜力和前景,分析人工智能对化工生产效率和质量的影响。
5. "石油储罐内液体波浪流动特性研究"该论文可以研究石油储罐内液体波浪流动特性,分析液体波浪对储罐结构的影响和安全性,探讨改善石油储罐内液体波浪流动特性的方法和技术。
6. "化工废水处理技术的研究与改进"该论文可以研究化工废水处理技术的现状和问题,分析现有技术在处理化工废水中的效果和局限性,探讨改进和优化化工废水处理技术的方法和途径。
7. "化工过程的能量优化与节能措施研究"该论文可以研究化工过程中的能量优化和节能措施,分析现有能量优化和节能措施在化工过程中的应用现状和效果,探讨提高能量利用率和节约能源的方法和技术。
8. "催化剂在化工反应中的应用研究"该论文可以研究催化剂在化工反应中的应用现状和发展趋势,分析催化剂对化工反应速率和选择性的影响,探讨改进和优化催化剂的方法和途径。
9. "化工工艺安全管理研究"该论文可以研究化工工艺安全管理的现状和问题,分析现有的化工工艺安全管理体系的效果和局限性,探讨改进和优化化工工艺安全管理的方法和途径。
-- 1 化学分离技术 化学与环境工程学院 14应化三班 扈文甲 学号:140703021311
摘要:描述了新型分离技术——超临界流体萃取和膜分离技术的最新研究进展。介绍
了超临界流体萃取技术的工作原理、技术特点、工艺流程及其在某些领域中的应用。介绍膜分离技术的分离机理、特点,国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状。另外还介绍了膜蒸馏技术最新研究进展。 关键字:超临界流体萃取;膜分离技术;分离技术
1 超临界流体萃取技术 1.1 技术原理 超临界流体的密度和溶剂化能力接近液体,粘度和扩散系数接近气体,在临界点附近流体的物理化学性质随温度和压力的变化极其敏感,超临界流体萃取技术就是利用上述超临界流体的特殊性质, 将其在萃取塔的高压下与待分离的固体或液体混合物接触, 调节系统的操作温度和压力, 萃取出所需组分; 进入分离塔后, 通过等压升温、等温降压或吸附等方法, 降低超临界流体的密度, 使该组分在超临界流体中的溶解度减小而从中分离出来。
1.2 技术特点[1] ( 1) 萃取分离效率高; ( 2) 可在较低温度下进行, 适用于分离热敏性物料; ( 3) 与传统的分离方法相比, 能耗低; ( 4) 易回收溶剂和溶质; ( 5) 溶剂无毒, 使用于食品加工和医药工业。
1.3 技术工艺流程 超临界流体萃取工艺一般是由超临界流体萃取和分离两部分组成,由于萃取都是在萃取槽中进行的,所以萃取步骤大致都相同,而分离的方法主要包括:(1)依靠压力变化的萃取分离法(等温变压法或绝热法)。在一定温度下,使超临界流体和溶质减压,经膨胀后分离,溶质由分离器下部取出,气体经压缩机返回萃取器循环使用。(2)依靠温度变化的萃取分离法(等压变温法) 经加热、升温使气体和溶质分离,从分离器下部取出萃取物,气体经冷却、压缩后返回萃取器循环使用。(3)用吸附剂进行的萃取分离法(恒温恒压法或吸附法) ,在分离器中经萃取出的溶质被吸附剂吸附,气体经压缩后返回萃取器循环使用[2,3]。
1.4 超临界流体萃取技术的应用 超临界流体萃取工艺可以不在高温下操作,因此特别适合于热稳定性较差的物质的分离,同时产品中无其他物质残留。超临界流体萃取是一项具有特殊优势的分离技术并特别适-- 2 用于提取或精制热敏性和易氧化的物质。它可广泛应用于以下主要领域: 1.4.1 医药工业 众所周知, 中草药中含有大量的天然活性物质, 而超临界萃取技术则是提取这些活性物质最好的手段之一, 现在已经能用该技术成功地提取了生物碱、黄酮、生育酚、吗啡等天然活性产物, 另外超临界萃取技术还可以用于抗生素的回收, 医药制品的精制、脱杂质, 维生素和酶的回收等。Reverchon 等用惰性气体如氮气与超临界CO2、含药溶液形成混合物,其中氮气起辅助雾化(assisted atomization)作用,成功制得了粒径在0.5~3μm的四环素、利福平微粒及粒径在0.05~1.6μm的聚甲基丙烯酸树脂(PMMA)与0.1~3.5μm 的左旋聚乳酸(PLLA)微粒[4]。
1.4.2 食品工业 由于超临界CO2 萃取技术所得萃取液溶剂残留少, 毒性低, 因此特别适合用于食品工业。在食品工业中的应用一般包括食品中有益成分的提取及有害物质的去除。运用该技术可以对咖啡豆脱咖啡因、烟草脱尼古丁、奶制品脱胆固醇, 从鱼油中提取多不饱和脂肪酸DHA、EPA, 萃取啤酒花中的有效成分, 以及从天然植物中提取食品添加剂如卵磷脂、麦胚油、茶油, 食用香料如八角油、茴香油, 食用色素如辣椒红、番茄红等, 其中对啤酒花有效成分的萃取、咖啡豆红茶脱咖啡因等已实现了工业化和产业化[1,5]。
1.4.3 精细化工 超临界萃取在精细化工中使用最广泛的当属天然香精香料的提取了, 目前已成功地从许多香花、香料植物中提取出诸如从桂花、茉莉花、菊花、梅花、米兰花、百里香、野百里香、薰衣草、迷迭香中提取花香精, 从薄荷提取香料, 从芹菜籽、芫荽籽、砂仁等原料中提取精油。此外,运用超临界萃取技术还可以对某些化妆品原料如甘油单脂、脂肪酸酯、表面活性剂等进行浓缩、精制[6~8]。
1.4.4 在环境保护中的应用 由于超临界流体萃取技术具有高效,污染小等优点,可以用来处理工业废水、提取重金属、含氮废水、净化水源、降解废弃塑料等。 除了上面提到的几个方面的应用, 超临界流体萃取技术还在化学工业、材料制备、日化、陶瓷和仪器分析等领域有着重要的应用。
1.5 超临界流体萃取技术发展前景 超临界流体萃取因其独特的物理化学特性,使其在一些重要领域中得到应用,同时结合起来超高压技术,超声波技术,超滤技术,微胶囊技术,静电场,磁场,精馏等技术,将会取得更大的社会经济效益。今后,随着人们对于超临界流体技术认识和研究的进一步深化,这一新兴技术必将得以更广泛和深入的应用,而超临界流体技术本身也必将对人类科技进步和经济-- 3 发展产生深远的影响。
2 膜分离技术 2.1 技术原理 膜分离技术(membrane separation technology)以具有选择透过性的膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、温度差、浓度差、电位差等)时,物料依据滤膜孔径的大小而通过或被截留,选择性地透过膜,从而达到分离、提纯的目的。现已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等技术。
2.2技术特点 (1)膜分离过程不发生相变化,因此膜分离技术是一种节能技术; (2)膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行分离,特别适合于对热敏感物质,如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等; (3)膜分离技术适用分离的范围极广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级都有其用武之地,关键在于选择不同的膜类型; (4)膜分离技术以压力差作为驱动力,因此采用装置简单,操作方便。
2.3 膜分离技术的研究进展及应用现状 2.3.1 在处理工业废水中的研究与应用 现在许多行业耗水量很高,排放废水污染特别严重。随着工业需水量不断增加和环保法律法规越趋严格,工业废水的回用是势在必行的.膜分离技术处理工业废水主要是通过对废水中污染物的分离而达到废水处理的目的, 使用微滤、超滤、纳滤技术处理油田采出水、造纸工业废水、纺织印染废水、重金属废水、处理高浓度有机废水等,使工业废水处理过程相对简单,且处理过程无二次污染,并且处理后的水还可以回收再利用。
2.3.2 在药物分离中的研究与应用 微滤(MF) 可以用于无菌过滤、细胞收集、去除细菌和病毒;超滤(UF)可以用于去除菌丝、病毒、热源,大分子溶液的分离、浓缩、纯化和回收;纳滤(NF)可以用于药物的纯化、浓缩脱盐和回收;反渗透(RO)可以用于药物的纯化、浓缩和回收,无菌水的制备。 -- 4 2.4 膜蒸馏技术 2.4.1 膜蒸馏技术的基本原理 膜蒸馏(membrane distillation,简称MD)是膜技术与蒸馏过程相结合的分离过程. 膜的一侧与热的待处理溶液直接接触(称为热侧),另一侧直接或间接地与冷的水溶液接触(称为冷侧),热侧溶液中易挥发的组分在膜面处汽化通过膜进入冷侧并被冷凝成液相,其他组分则被疏水膜阻挡在热侧,从而实现混合物分离或提纯的目的[12]。
2.4.2 膜蒸馏技术的应用 (1)海水、哭盐水脱盐 膜蒸馏最初用来进行海水淡化,但是由于材料的限制,通量太小,没能引起人们的兴趣。随着材料技术的飞速发展,膜蒸馏技术也有了较大的进步。N.Kjellander 等[13]首先安装了两套中试设备进行海水淡化实验,其结果表明膜蒸馏装置易于操作且非常稳定,产水电导率一直维持在较低的水平。李玲、张建芳等用减压膜蒸馏处理新疆地区的苦咸水,当苦咸水中溶解性总固体含量在400g /L左右时,截留率能够维持在99.9%。吕晓龙、吴春瑞等采用聚偏氟乙烯中空纤维膜,利用减压膜蒸馏对NaCl 水溶液进行研究,当热侧料液浓度为3.5%时,膜通量达到14.7 kg/( m2·h) ,截留率达到99.9%。将膜蒸馏技术应用于海水、苦咸水淡化的优点非常明显,其过程在常温和常压下进行,结构简单,操作方便。 (2)工业废水的处理 膜蒸馏在废水处理方面应用前景广阔。Zakrzewska 等经研究发现,膜蒸馏在处理低放射性废水方面具有突出优点,能够将放射性废水浓缩至很小的体积,并具有极高的截留率,很容易达到排放标准。Cryta 等采用超滤/膜蒸馏集成处理含油的废水,经超滤得到的渗透液含油小于5 mg/L,再将超滤得到的渗透液经MD 进一步净化,油可以全部除去,另外可将水中99.5%的有机物和99.9%的溶质除去;沈志松等采用减压膜蒸馏处理丙烯腈工业废水,可以达到国家颁布的丙烯腈排放控制要求;Banat 等采用PP 管状膜组件对含亚甲基蓝的废水作为料液进行了真空膜蒸馏的实验研究,效果良好[14]。
2.4.3 膜蒸馏的应用前景及发展趋势 由以上论述可以看出, 对MD 过程的研究发展十分迅速,在科技日新月异的今天,MD 技术拥有其独到的优势和广阔的发展前景, 主要包括以下几个方面: 1)MD 操作过程的条件十分温和(常压、数十℃),使用自然能源或废热便可以实现操作,在世界能源日益危机的今天具有极强的竞争力。 (2) 能量回收是MD 装置中非常重要的一个环节。热回收率的提高与MD 推动力的降低这一矛盾的解决是该技术实现大规模工业化的关键步骤之一。 (3)膜的价格是MD 过程运行成本的重要影响因素之一。据估计,膜的价格至少要再降低一个数量级,方能使MD 过程的运行成本具有明显的竞争力。 (4)MD 过程与其他膜过程结合使用,发挥各自的优势,是今后膜技术应用的一个重要方向。 (5)为了实现MD 的实际应用,大型膜组件结构的设计和制备以及工艺流程和操作条件