论超滤技术在化工工艺过程中的应用

2022-09-11

超滤技术作为我国现代科学技术领域的重要组成部分, 其凭借常温低压操作、没有相变、能源消耗低等显著优势特点而逐渐成为一种分离过程的标准并在欧洲、美国等世界发达国家以及地区得到普遍关注和广泛应用。就目前而言, 超滤膜分离技术被广泛应用于众多领域和方面, 而且相较其他相关技术而言, 超滤技术自身的优势能为化工工艺提供有力的技术支持。因此, 为了适应中国化工工业的快速发展, 化工工艺的发展同样需要受到重视, 超滤技术在化工工艺过程中的具体应用价值亦值得深入研究和探讨。

1 超滤膜分离技术概述

1.1 超滤膜分离技术的界定及重要性分析

超滤技术全称为超滤膜分离技术, 其是二十一世纪六大主流高新技术之一, 其是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离, 具体而言, 超滤是一种利用膜分离技术所进行的筛分过程, 主要是以膜两侧的压力差作为过滤的推动力, 用过滤膜作为过滤的介质。因此在一定的压力下, 当原液流经过滤膜的表面时, 超滤膜表面细小的微孔只能将水以及较小的分子通过过滤膜并成为过滤后的所得溶液, 而那些较大分子的物质就会被过滤膜阻挡而成为浓度较高的浓缩液, 从而大小分子之间就会被分离。随着技术的进步以及环境问题的日益加重, 追求低能耗且利于环保的技术创新显然已成为当今世界的主流人物, 我国也逐渐开始重视超滤技术所带来的环保效益, 国家科委于是将这种技术作为国家“七·五”和“八·五”的重点科研技术项目予以重视并投入了大量的资金和人力资源, 深入开展有关超滤技术的技术攻关活动, 进而使我国的技术发展与创新水平迅速提升并实现逐渐与世界先进国家接轨的目标。除此之外, 在《“十五”国家火炬计划重点支持的技术领域》中, 超滤膜分离技术被明确列为火炬计划的重点支持项目, 进一步推动了该技术在我国国内的发展和应用空间。技术的进步促使超滤膜分离技术的发展和生产也随之规模化, 同时也使得超滤膜的各项性能更加稳定, 制造超滤膜的成本大有所降低, 就目前而言, 超滤膜分离技术被广泛应用于饮用水净化、工业用水处理、饮料食品、生物医药以及环保等众多领域和方面[1]。

1.2 超滤膜分离技术的特点

超滤膜分离技术作为新兴技术, 其与传统的分离技术相比而言, 超滤技术具有以下自身的特点:

(1) 超滤技术的过滤过程通常维持在常温条件下进行, 正是由于环境条件温和而导致原料或者混合物的成分以及结构不会被破坏, 因而该技术特别适宜对热敏感物质如药物等的分离浓缩。

(2) 超滤技术的过滤过程中没有相变, 其过程无需加热, 能源消耗低且不需要添加化学试剂, 对环境也不会造成任何污染或者破坏, 符合当下绿色发展的理念, 是一种节能环保的现代分离技术。

(3) 超滤技术的分离效率较高且该技术仅采用压力作为超滤膜分离的动力, 因此超滤技术在进行分离的过程中装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。

2 浅析超滤膜分离技术在化工工艺过程中的应用

化工工艺也就是日常所说的化工技术或者化学生产技术, 其是指将那些原料物质主要经过化学反应逐渐转变为产品的一个生产制造过程和方法的统称, 其中的方法就是指实现原料向产品转化的各种技术措施。化工工艺的过程主要由三个环节, 分别是原料的处理、化学反应以及产品的精制[2]。就目前的发展趋势而言, 为了能使原材料在进行化学加工的过程中保持原有的性质和组织结构不发生变化, 而且同时为了符合不同化学反应的标准和要求, 那么不同材料的加工既要通过不同的方式进行原料的处理和化学反应, 所有的加工环节都必须在一定的设备基础上进行。所有前置环节完成之后若想得到合格的产品, 还必须要进行产品或者相关混合物的分离提纯活动, 然而产品的纯度标准是具有较高要求的, 而与其他传统的分离技术相比, 超滤技术显然具备上述所有要求。

从超滤技术在饮用水净化方面来说, 每米长的超滤膜丝管壁上大约存在六十亿个细小的微孔, 这些微孔的体积为0.01微米, 而最小的细菌的体积均在0.02微米以上, 因此这些超滤膜上散布的微孔只允许水分子以及饮用水中有益的矿物质和微量元素通过, 而细菌以及比细菌体积更大的其他诸如胶体、泥沙、悬浮颗粒、铁锈以及大分子有机物等都会被超滤膜过滤出来, 这就是饮用水实现分离和净化的原理和过程。除此之外, 超滤膜分离技术还被广泛应用于工业用水处理、合成氨改造、饮料食品制造、生物医药制造以及环保等众多领域和方面。

3 结语

综上所述, 超滤技术之所以能被适用于多个领域, 就是因为其符合科学发展观以及可持续发展战略的理念, 不仅能为化工工业的生产活动带来便利和降低成本, 更重要的是其能源资源消耗低, 不会对人们的生存环境造成消极影响。因此, 在今后的化工工艺发展中, 要充分利用超滤技术的优势, 这不仅是对化工企业自身发展目标的助推剂, 同样也是各个企业勇于承担社会责任的典型体现。

摘要：超滤技术是二十一世纪主流高新技术之一, 同时也是二十一世纪最具有发展前途的高科技之一, 而且中国化工工业的快速发展同样需要超滤分离技术的大力支持。本文通过分析超滤膜分离技术的特点和重要性, 从而浅析超滤膜分离技术对于化工工艺的重要性以及应用价值。

关键词：超滤技术,化工工艺,实践应用