化工應用技術論文

化工應用技術論文

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　　化工應用技術論文篇一

　　膜技術在化工方面的應用

　　摘要：膜分離技術被認為是“21世紀最有前途、最有發展前景的重大高新技術之一，稱為第三次工業革命”，下面就膜分離技術的原理、特點及在化工中的應用作簡要敘述。

　　關鍵詞：石化領域;廢水處理;飲用水處理;海水淡化

　　中圖分類號： TU991 文獻標識碼： A 文章編號：

　　一、膜分離技術在石油化工領域的應用

　　氣體分離膜技術

　　氣體膜分離過程是一種以壓力驅動力的分離過程。在膜兩側混合氣體各組分壓差的驅動下，出現氣體滲透。由于各組分滲透呈現不同滲透速率，從而實現混合氣體各組分之間的分離。滲透速率高的氣體組分被稱為“快氣”，而滲透速率低的氣體組分被稱為“慢氣”。分離膜主要有高分子膜和無機膜，又分為非孔膜和多孔膜。當分離膜的孔道直徑大于分離介質分子的直徑，這種膜叫多孔膜。非孔膜的滲透機理為溶解―擴散理論。

　　工業生產中的分離膜組件

　　為使膜可用于實際的氣體分離過程，需制成膜分離器。膜分離器是傳質分離設備。膜是分離器的核心部件。其分離性能是決定膜分離器性能優劣的主要因素。工業上常用的分離膜多為復合膜，由選擇分離層、多孔膜支撐層、無紡布支撐層共三層組成。其中最上層的致密膜是起作用的主要部分。工業上應用氣體分離高分子膜主要有2種類型：中空纖維膜和卷式滲透氣膜。中空纖維膜裝填密度比卷式滲透氣膜多3―10倍，具有自支撐結構，耐高壓，價格較低等優點。而通常將2張膜的3邊密封，中間夾入1層多導流網組成一個膜葉。多個膜葉間鋪有隔網，用帶有小孔的多孔管卷成膜卷放入圓筒形的外殼中形成完整的卷式分離器。

　　二 、膜分離技術在石油化工廢水深度處理中的應用

　　水是人類賴以生存的不可或缺的資源，也是自然生態環境保持良好的重要條件。21世紀對于水資源的需求管理，不能僅考慮滿足人類的用水，也必須考慮生態環境的永續。我國是一個水資源貧乏的國家，人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一。隨著經濟的發展和城市化進程的加快，城市缺水問題日益突出。當前相當一部分城市水資源短缺。為解決這一難題，對我國可持續發展是非常迫切的和極其重要的。除水資源的科學管理和優化配置外，充分發揮高科技手段在水再利用中的作用也是十分關鍵的。膜分離作為一高科技在近十幾年來迅速發展為產業化的高效節能分離過程。幾十年來，膜分離技術在石油、化工污水、廢水深度處理回用與資源化，已經引起了人們的廣泛重視，不斷有關于膜分離技術深度處理石油、化工污水、廢水回用的報道。下面介紹幾種用于石油化工廢水處理的膜分離技術。

　　1、膜集成技術

　　膜集成技術是一種新型的膜分離技術，在使用反滲透或納濾系統時，常常使用傳統的水處理工藝為預處理。但在遇到復雜給水和廢水處理時，這些傳統的與處理方法顯得束手無策。若利用微濾或超濾膜分離技術作為預處理工藝就是解決這種問題的有效方法。這種將兩種或兩種以上的膜分離技術結合起來使用的就是膜集成技術。這種工藝可有效地改進整個水處理系統的性能和可靠性，節約成本，提高系統的穩定性，目前正應用于各類污水處理的。

　　2、膜生物反應器

　　污水處理中的膜生物反應器是指將膜分離技術中超濾組件與污水生物處理工程中的生物反應器結合而成的新的技術系統。能有效去除氨氮，對難降解的工業廢水也非常有效，廣泛用于污水處理中。

　　三 、膜分離技術在飲用水處理中的應用

　　隨著人們生活水平的提高，對飲用水的水質要求也越來越高，加上傳統工藝中的某些弊端，如加氯殺菌會使氯與水中的某些有機物反應生成新的危害巨大的致癌、致突變、致畸變化合物。膜技術用于飲用水處理時一個重大突破，水的凈化與純化是從水中去除懸浮物、細菌、病毒、無機物、農藥、有機物和溶解氣體等，在這方面，膜分離技術發揮了其獨特作用。膜分離中的微濾、超濾和納濾所組成的水處理方法，對處理水中的微米級的顆粒優于常規水處理技術中的過濾能力，而且還具有去除過濾所不具備的納米級微粒的能力，有效去除水中的懸浮物、細菌、病毒、無機物、農藥、有機物和溶解氣體等雜質。符合飲用水水質不斷提高的要求。

　　四 、膜分離技術在海水淡化中的應用

　　我國是水資源大國，同時也是水資源貧國，海水作為水資源的重要組成部分，其有效利用是解決我國水資源危機的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技術主要有反滲透、電滲透和膜蒸餾等。2002年，萬噸級反滲透海水淡化及其組器技術產業化示范工程被列入國家高技術產業發展計劃項目。海水淡化用發滲透膜的脫鹽率高達99.6%，反滲透技術的出現和發展大大降低了海水淡化的成本，現在反滲透已成為海水淡化制取飲用水最經濟的手段。電滲析技術可直接將海水淡化為飲用水，但其過程對不帶電的物質，如有機物、膠體、細菌、懸浮物等無脫除能力，而且能耗高，水回收率低。所以，由于反滲透海水淡化技術的出現，電滲析法海水淡化的比例正逐漸降低。膜蒸餾技術具有很高的脫鹽率，可達到99.7%以上，被用于小型海水淡化，對離子、膠體、大分子等不揮發組分和無法擴散透過膜的組分的截留可達到100%，并且具有設備簡單，操作容易，膜使用壽命長，能耗低等優點。

　　結論：

　　1、膜分離技術在石油化工生產中的氣―氣介質分離和液―液介質分離，與經典的介質分離工藝原理不同，膜分離主要是根據不同介質對膜的滲透性不同進行分離。

　　2、膜分離技術在化工廢水中通過超濾和微濾對工業廢水進行分離，能有效去除氨氮，對難降解的工業廢水也非常有效，廣泛用于污水處理中。

　　參考文獻：

　　1、何旭敏等，膜分離技術的應用。廈門大學學報2001,40(1)

　　2、程淑英，龔莉莉。膜分離技術應用現狀及展望。化工技術經濟，1999,17(2)

　　3、孫德福，劉永膜分離技術及其應用進展。化工科技，2002,10(4)

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