摘 要：分離技術(shù)不僅應(yīng)用于多種工業(yè)領(lǐng)域中，還應(yīng)用于人們的日常生活中，對環(huán)境保護(hù)、人體健康及能源的再生與利用等方面有著重要的作用。隨著對分離技術(shù)應(yīng)用的廣泛，新型分離技術(shù)得到了重視與開發(fā)。本文從新型分離技術(shù)基礎(chǔ)理論、分類、應(yīng)用及展望等方面來介紹新型分離技術(shù)。

關(guān)鍵詞：新型分離技術(shù);基礎(chǔ)理論;分類;應(yīng)用;展望

隨著科技發(fā)展與探索的需求，對產(chǎn)品的質(zhì)量及物質(zhì)純度的要求提高了;目前的能源主要來自石油與煤炭，石油危機及由此引起的能源緊張，促使人們開始尋找新的能源，改變現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)已是發(fā)達(dá)國家的重要戰(zhàn)略方案;隨著分離過程的應(yīng)用越來越廣泛，在選擇分離方法上應(yīng)該考慮能量的消耗與利用率。分離過程在化工過程工業(yè)中扮演著重要的角色，分離技術(shù)可用于去除原料中的不純物、回收和純化初級產(chǎn)物、清除排放水或空氣流中的雜質(zhì)與毒物。

1 分離過程的基礎(chǔ)理論

分離過程的熱力學(xué)基礎(chǔ)：速率控制分離過程為不可逆過程，通常發(fā)生在均相狀態(tài)下并存在物流量。對于這種不可逆過程，可用耗散函數(shù)是不可逆熱力學(xué)與平衡熱力學(xué)的聯(lián)結(jié)點。

分離過程的動力學(xué)基礎(chǔ)：分離過程的基礎(chǔ)是能導(dǎo)致混合物分離的各種動力學(xué)梯度，通常利用的梯度有壓力梯度、濃度梯度以及電位梯度等。

分離因子：由于實際分離因子不僅與組分的平衡組成有關(guān)，而且還與傳遞速率、分離裝置的類型及其流道結(jié)構(gòu)等有關(guān)。為此，有必要定義一個在理想條件下能獲得的分離因子，以反映被分離體系的固有特性。

分離過程的能耗分析：能量分析的方法有能量衡算、熵分析、分析等，人們在降低分離過程的能耗方面，已走過了很長的路，取得了舉世矚目的成果，但是還有更長的路要走，需要解決更多的問題，特別是在能源問題已成為世界性的迫切問題的今天，人們尤其需要通過能耗分析，提高用能效率。

2 新型分離技術(shù)及其應(yīng)用

2.1 反滲透、納濾、超濾與微濾

微濾截留粒徑>0.1μm的懸浮固體、細(xì)菌;超濾截留粒徑0.01～0.1μm或相對分子質(zhì)量在2000～300000Mw的大分子有機物、蛋白質(zhì)、多肽等;納濾截留相對分子質(zhì)量在150～1000Mw的小分子有機物、染料、重金屬離子等;反滲透對無機鹽NaCl的截留率>=99%。

2.2 透析、電滲析與膜電解

新型中空纖維膜及組件的開發(fā)研制成功，大大促進(jìn)了透析技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，特別在用作人工腎方面的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過程中主要用于酶和輔酶的脫鹽、從啤酒中降低醇含量、制漿造紙及紡絲廢液中堿回收、銅浸提取液中稀硫酸的回收等。雙極性膜電滲析可將鹽類物質(zhì)水解生產(chǎn)相應(yīng)的酸或堿，或從含酸或含堿廢液中回收酸或堿。膜電解則主要用于氯堿工業(yè)，大規(guī)模生產(chǎn)離子膜級氫氧化鈉。

2.3 新型萃取分離技術(shù)

萃取是用于分離液體混合物的一種傳統(tǒng)技術(shù)，其方法是選擇一種萃取劑，對混合物中待分離組分具有選擇性溶解特性，而其余組分則不溶或少用而獲得分離。對于傳統(tǒng)萃取技術(shù)無法分離的混合體系，提出了超臨界流體萃取、雙水相萃取及凝膠萃取等分離技術(shù)。

當(dāng)前雙水相萃取技術(shù)主要應(yīng)用于大分子生物質(zhì)的分離，如蛋白質(zhì)、核酸等，尤其是從發(fā)酵液中提取酶。對小分子生物質(zhì)，如抗生素、氨基酸的雙水相萃取分離的研究是近幾年才開始的，并發(fā)現(xiàn)該技術(shù)對小分子生物質(zhì)也可以得到較理想的分離效果。

2.4 液膜分離及促進(jìn)傳遞

液膜可應(yīng)用的領(lǐng)域極廣，在氣體吸收、溶劑萃取、離子交換等分離領(lǐng)域都有可能應(yīng)用液膜技術(shù)。液膜技術(shù)可應(yīng)用于廢水處理、濕法冶金、石油化工、生物醫(yī)藥;可以從廢水中脫除有毒的陽離子如銅、汞、鉻、鎳、鉛、銨等離子，以及陰離子如磷酸跟、硝酸根、氰根、硫酸根、氧根等，可使廢水凈化并回收有用組分。

在促進(jìn)傳遞中，載體的選擇至關(guān)重要。對某一待分離組分如何選擇載體，應(yīng)遵循以下原則：載體的活性、載體在膜相中的溶解性和穩(wěn)定性。

2.5 其他分離技術(shù)

泡沫分離技術(shù)很早就被用于礦物的浮選，還廣泛應(yīng)用于許多不溶性物質(zhì)和可溶性物質(zhì)的分離，如溶液中的金屬陽離子、陰離子、蛋白質(zhì)、燃料等的分離，濃縮。

分子識別與印跡分離，其中分子識別是描述兩個分子之間特異性的非共價鍵作用和選擇性的結(jié)合在一起的現(xiàn)象，典型的分子印跡技術(shù)就是在分子識別的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是以特定的分子為模板，制備對特定分子具有特殊識別功能和高選擇性結(jié)合能力的印跡分子材料，用于同分異構(gòu)體、旋光異構(gòu)體的拆分、分離與純化。

3 展望

分離技術(shù)廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，對環(huán)境保護(hù)、人體健康、能源的再生與利用及生物產(chǎn)品的分離等方面。眾所周知，生物產(chǎn)品分離具有對象復(fù)雜、產(chǎn)品濃度低、產(chǎn)品易變性等特點，迫切需要更合適的分離技術(shù)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，進(jìn)而降低成本。特別是在今天環(huán)保和節(jié)能日益成為全世界最關(guān)注的焦點下，更使那些具有低能耗、無污染特色的新型分離技術(shù)得到充分的開發(fā)和應(yīng)用。

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作者簡介：楊靜（1997-），女，研究方向：化學(xué)工程。