化工工藝過程中超濾技術的應用

解宜霞

摘 要：隨著經濟的不斷發展和進步，為科學技術的發展提供了物質基礎，而科學技術水平的提高和廣泛應用有促進了經濟的進一步增長，從而形成一個良性循環。在當今社會科學技術尤為重要，應用先進的科學技術有利于提高工作質量和工作效率。超濾技術是一門較為新型的科學技術具有一定的實用性，且自身具有操作簡單、分離作用較強、較低的能源消耗、工作效率高等特點。超濾設備還具有投資小、運費低的特點，如今已得到了較為廣泛的使用。將超濾技術應用到化工工藝中，有利于降低化工能源的消耗、降低生產成本并減少對環境的污染。本文分析了超濾技術的工作原理和實際應用。

關鍵詞：超濾技術；工作原理；實際應用

1 化工生產領域超濾技術主要原理

1.1 分離機理

首先確定設備的結構以及過濾分離材料的精度，還有分離材料的極性，并根據不同的介質以及工藝條件，采用過濾材料――濾芯種類以及其組合。我們所說的SF濾芯也就是燒結不銹鋼纖維氈濾芯，氣體流動方式與MF濾芯相反，采用外進里出方式，充分利用材料的表面積，通過過濾層的疏水性能以及其擴散碰撞和攔截機理，最終在背風面實現氣液分離。

1.2 極性的選擇及結構

通過偶極矩測量可知介質的極性，零偶極矩的分子是非極性分子，其正負電中心重合。偶極矩不是零的分子，就是極性分子如H2O、NH3。在極性分子間會有取向、誘導以及色散等吸引作用，凝聚力與介質的進行十分密切，因而根據不同粒子選擇不同材料十分關鍵，如單機高效分離元件就適用于極性粒子，而兩級高效分離元件就適用于油氣溶膠以及乳化油粒子。

2 化工領域超濾技術的實際應用

2.1 合成氨過程中的應用

將超濾技術應用到合成氨的工程中，可以快速有效的祛除其中的雜質，如水、塵、油等。并在一定程度上保護合成的過程。與以往的合成氨相比，應用超濾技術有利于降低能源的消耗，從而節約能源降低生產成本。超濾技術的應用還有利于解決冷交換器中的油污堵塞問題，從而優化操作過程，并保護合成設備。超濾技術自身具有的高效能，有利于提升合成氨的質量和工作效率，有利于促進合成氨技術的發展和創新，從而為新技術提供技術支持和參考。

2.2 氨分離過程中的應用

氨分離主要是從氣體中將氨單獨分離出來，并轉化為液態氨，從而使氨進入合成塔的含量有所降低，實現能源消耗的降低。在進行氨分離時應用超濾技術，有利于提高氨分離的效率和質量，從而提升生產效率，進而獲取更多的經濟利益。

2.3 循環機后油分離器中的應用

循環機后油分離器可以去除氣體中的油、塵、水等雜質。而將超濾技術應用到循環機后油分離器中，有利于提高去除雜質的效率和質量，并保護合成觸媒。而將超濾技術應用到循環機油的改造中，則有利于大量油水的形成，避免影響到合成觸媒，進而使合成觸媒的使用壽命延長。

2.4 變換氣后過濾器中應用

將超濾技術應用到變換氣后過濾器中，有利于快速有效的祛除氣體中的油、塵、水等雜質，進而對合成觸媒起到一定程度上的保護作用。尤其是在化肥廠中，利用超濾技術和超濾設備，每小時的油水排量可達到100KG左右，由此可以看出在變換氣后過濾器中應用超濾技術，可以有效的保護合成觸媒。

2.5 水處理中的應用

超濾技術中的超濾膜可以有效隔絕大分子物質，如顆粒懸浮物等。所以，可以在凈化飲用水等方面應用超濾技術，從而使飲用水的安全性提高，是當前階段凈化飲用水的技術中最具有安全性和有效性的技術。還可以將超濾膜應用到淡化咸水和海水中，可以充當反滲透的預處理系統。對于具有較高的渾濁度和變化較大的高溶質的海水超濾膜具有較好的適應性，有利于提高咸水脫鹽的質量和效率，可達97%以上的脫鹽率。還可以在處理城市污水的回收再利用和處理工業廢水中的懸浮顆粒物、油污中應用超濾技術，有利于提高水資源凈化效果，實現水資源的回收再利用，進而提高水資源的利用率，環節城市用水壓力。

2.6 尿素生產中的應用

在生產尿素上應用超濾技術，有利于快速有效的祛除二氧化碳氣體中的油污，從而降低生產過程中的能源消耗，提高所生產的尿素的質量，并提高生產效率。在進行二氧化碳的壓縮中應用超濾技術，可以壓縮的初始階段和第二階段觀察到較為明顯的變化，如提高了分解油污的效率，并降低對設備造成的不來那個影響，有效的提升了傳熱的效率。大大的提升了所生產的尿素的質量，如生產的尿素與以往的相比質地更加細膩、顏色上更加潔白等。

2.7 硝酸生產中的應用

將超濾技術應用到生產硝酸中，有利于在生產硝酸的過程中過濾掉所產生的油污，從而降低腐蝕合成觸媒鉑網的程度，有效延長了合成觸媒鉑網的使用壽命。當前階段，超濾技術在我國的硝酸生產領域得到了較為廣泛的使用，既提高了生產質量和工作效率，又使金屬網的壽命得以延長，從而有效降低生產成本，使企業在保障質量的前提下可以獲取更多的經濟利益。

2.8 制藥業中的應用

超濾技術在制藥業也有所應用。主要表現在以下三方面：一是除熱原。制劑中去除熱原常利用活性炭反復吸附。該方法勞動強度大、損耗大、得率低。超濾去除熱原是使用小于熱原分子量的超濾膜攔截熱原，具有勞動強度小、產品得率高、產品質量好的優點；二是小分子精制。對于抗生素類的小分子物質，其傳統的生產過程存在冗長、收率低、能耗大等缺點。在精制過程中也存在微量大分子雜質殘留的現象。這些雜質可能對人體產生副作用，利用超濾膜不但可以除去大分子雜質，而且可以簡化操作工藝；三是大分子精制。這類產品具有熱不穩定性，超濾的低溫快速過濾特性就可以解決這個問題。超濾法把高分子多糖類化合物單獨分離出來，制備具有特殊藥理作用的專門化藥物，來達到不同的治療目的，是膜分離的重要功能。

2.9 煉油廠尾氣回收中的應用

將超濾技術運用在煉油廠尾氣回收過程中的主要作用，在于對尾氣中含有的雜質進行分離，以此來對中空纖維膜起到一個很好的保護作用，延長其使用壽命，減少尾氣對空氣和環境產生的污染。

3 結束語

超濾技術是一種較為新型的科學技術，是一種分離技術，可以有效的分離溶液并進行凈化，利用超濾膜表面上的微孔實現選擇性的分離物質。并具有操作簡單、高效快速、分離作用較強、降低能源消耗、減少環境污染等特點，因此在化工領域得到了較為廣泛的應用。如可以將超濾技術應用到氨分離、合成氨、處理水、生產尿素、制藥、煉油廠尾氣回收等領域，并具有較好的效果，有利于提高工作質量和工作效率，降低能源消耗，從而降低生產成本，提高企業核心競爭力，促進自身的發展和進步。

參考文獻

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