化工工藝過程中超濾技術(shù)的應(yīng)用

封曉華

青州貝特化工集團(tuán)有限公司 山東濰坊 262500

1 超濾技術(shù)簡述

超濾技術(shù)屬于膜分離技術(shù)。主要原理是：借助一定的壓力差及多孔膜攔截能力，進(jìn)行不同顆粒大小的物質(zhì)分離，從而實(shí)現(xiàn)溶液的純化、濃縮、篩分。從本質(zhì)上來說，超濾是篩孔分離過程。該技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①超濾技術(shù)是在常溫下進(jìn)行的，非常適合藥物、果汁等對熱敏感的物質(zhì)。②超濾過程不存在相互變化，能耗低，不用加熱、加化學(xué)藥劑，非常節(jié)能環(huán)保。③分離效率非常高，尤其是能高效完成低濃度的濃縮。④主要以壓力為動(dòng)力，不需要設(shè)置過于復(fù)雜的分離裝置，易操作、易控制。⑤超濾技術(shù)還具有設(shè)備回收率高、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)。

2 化工工藝過程中的超濾技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 超濾技術(shù)在氨合成中的應(yīng)用

化工工藝氨合成過程中，超濾技術(shù)有重要應(yīng)用，該技術(shù)在高壓機(jī)的作用下能夠?qū)庖悍蛛x，能夠過濾空氣中的雜質(zhì)，如油污、小液滴等，對合成的觸媒有一定的保護(hù)作用，能夠降低化工工藝成本。如江蘇恒力集團(tuán)有限公司，利用化工工藝合成氨的過程中，在高壓機(jī)作用下利用超濾技術(shù)實(shí)現(xiàn)了氣液的分離，為了有效收集氣體，在整個(gè)裝置上方安裝氣管，氣體通過氣管被收集，超濾技術(shù)的應(yīng)用加快了氣液分離速度，能夠在短時(shí)間內(nèi)收集氨氣，從一定程度上降低了工藝成本。且該公司自從運(yùn)用了超濾技術(shù)，氣液分離過程中雜質(zhì)堵塞管道的概率也大大降低，能夠提高氨合成速度，提高整個(gè)公司的生產(chǎn)效益。

2.2 超濾技術(shù)在氨分離中的應(yīng)用

氨分離是化工工藝的重要內(nèi)容，超濾技術(shù)在氨分離中的應(yīng)用能夠提高氨的產(chǎn)量，同時(shí)還能降低工藝成本。在傳統(tǒng)的氨分離工藝中，雖然分離后降低了塔氨的含量，但是整個(gè)工藝能耗也比較大，不利于節(jié)約工藝成本。如山東東明石化集團(tuán)有限公司，應(yīng)用超濾技術(shù)后，不僅實(shí)現(xiàn)了塔氨的降低，而且還大大降低的能耗，且氨的產(chǎn)量高達(dá)1.9 萬噸，公司的收益大大提高。

2.3 超濾技術(shù)循環(huán)機(jī)后油的分離器中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的循環(huán)機(jī)后油分離器分離完氣液后，氣體中還帶有油污、小液滴等雜質(zhì)，不是純凈的氣體。在循環(huán)機(jī)后油的分離器中應(yīng)用超濾技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)氣體的提純，將氣體中含有的油水雜質(zhì)全部分離出去，能夠有效保護(hù)合成觸媒，降低工藝能耗。湖南湘氨企業(yè)為最早在循環(huán)機(jī)后油的分離器中中應(yīng)用超濾技術(shù)的企業(yè)，通過該技術(shù)的應(yīng)用，該企業(yè)分離出大量的油水混合物，與此同時(shí)，觸媒的壽命也大大增長，整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效益大大提高。此后，眾多企業(yè)效仿該企業(yè)的做法，將超濾技術(shù)應(yīng)用于循環(huán)機(jī)后油的分離器中，取得了顯著成效[1]。

2.4 超濾技術(shù)在變換氣后的過濾器中的應(yīng)用

變換氣后的過濾器能夠?qū)庖悍蛛x，但是分離后氣體中的雜質(zhì)也比較多，對于這種情況，要加強(qiáng)超濾技術(shù)在變換氣后的過濾中的應(yīng)用，除去油水混合物，加強(qiáng)對觸媒的保護(hù)。山東?？苹ぜ瘓F(tuán)在變幻氣后的過濾器中應(yīng)用超濾技術(shù)，即在該過濾器使用超濾過濾器，大大提高了油水排除率，同時(shí)還能保護(hù)觸媒。浙江傳化集團(tuán)有限公司將超濾技術(shù)應(yīng)用于變換氣后的過濾器中，大大提高了油水排放量，且該技術(shù)應(yīng)用同年內(nèi)，油水排放量高達(dá)100kg 以上/ 小時(shí)，大大提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 超濾技術(shù)在尿素合成中的應(yīng)用

傳統(tǒng)工藝在尿素合成中有一定效果，但是二氧化碳中攜帶的油污無法去除，而且還有增大的能耗。新的時(shí)代背景下，加強(qiáng)超濾技術(shù)在尿素合成中的應(yīng)用能夠改變這種現(xiàn)狀，將二氧化碳中攜帶的油污去除，進(jìn)一步降低能耗。山東玉皇化工有限公司在二氧化碳壓縮機(jī)中使用超濾技術(shù)，能夠提純二氧化碳?xì)怏w，同時(shí)傳熱效率也大大改善，從根本上降低了能耗。

2.6 超濾技術(shù)在硝酸與硝銨的合成中的應(yīng)用

硝酸與硝銨合成中都用到了超濾技術(shù)，但是作用有明顯區(qū)別。硝酸合成中應(yīng)用超濾技術(shù)能夠去除液氨中的油污，同時(shí)還能保護(hù)觸媒鉑網(wǎng)，也能減少該網(wǎng)的清洗次數(shù)，能夠延長其使用壽命，能夠降低工藝成本。超濾技術(shù)在硝銨中的應(yīng)用也是將液氨中的油污去除，能夠提高整個(gè)工藝的安全性，降低合成風(fēng)險(xiǎn)，提高其使用安全性，也能促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[2]。

3 常用超濾技術(shù)預(yù)處理中控制膜污染的對策

3.1 混凝控制法

針對水處理進(jìn)行膜污染控制的過程中，合理的應(yīng)用混凝技術(shù)結(jié)合超濾技術(shù)，提高除污的效率，使當(dāng)前水處理中具有一定發(fā)展形式的技術(shù)。通常這種技術(shù)在應(yīng)用的過程中需要使用無機(jī)混凝劑為填料，以及清掃絮凝劑等相關(guān)材料，進(jìn)而能夠高效的穩(wěn)定雜質(zhì)。然而，若陽離子混凝劑遇到帶負(fù)電的膜表面時(shí)，會發(fā)生雙電層壓縮效應(yīng)，影響混凝技術(shù)的應(yīng)用效率。

3.2 吸附控制法

在實(shí)際膜控制的過程中，應(yīng)該提高吸附的性能，確保其分散性的特點(diǎn)能夠有效的發(fā)揮，與此同時(shí)還應(yīng)該重視粉末活性炭吸附劑的應(yīng)用，進(jìn)而能夠高效的將污垢處理。除此之外，若PH 條件允許，粉末活性炭能夠在膜表面形成過濾層，從而能夠有效的避免污染物接近膜表面，促使超濾技術(shù)能夠發(fā)揮一定的優(yōu)勢與作用。

3.3 生物處理法

在水處理中對膜污染進(jìn)行控制時(shí)，要想提高控制的效率，同時(shí)降低其他元素的影響，則需要重視開展生物處理，并應(yīng)用生物濾池作為處理方案，彌補(bǔ)單獨(dú)超濾的缺陷。與此同時(shí)，不僅會涉及到分離生物處理，同時(shí)還能夠?qū)⑽絼┡c混凝劑結(jié)合應(yīng)用到反應(yīng)器當(dāng)中，促使除污的效率得到有效的提升。

3.4 氧化控制法

在應(yīng)用超濾技術(shù)進(jìn)行水處理時(shí)，主要是針對臭氧與高錳酸鹽和氯應(yīng)用氧化控制閥法。氧化劑能夠有效的控制微生物生長，同時(shí)能夠優(yōu)化水處理效果，創(chuàng)設(shè)良好的消毒環(huán)境。首先，針對臭氧現(xiàn)象，在實(shí)際進(jìn)行水處理時(shí)，不同條件會影響臭氧投加的計(jì)量以及膜通量。因此，應(yīng)該開展針對性措施提高膜滲透數(shù)量，進(jìn)而能夠有效的降低污染物數(shù)量，提高TOC 的去除的效率。

4 結(jié)語

超濾技術(shù)是一種極為先進(jìn)、高效的膜分離技術(shù)。它在化工生產(chǎn)中有著非常廣泛的應(yīng)用，能有效推動(dòng)我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是，若想充分發(fā)揮出超濾技術(shù)的優(yōu)勢，技術(shù)人員必須要結(jié)合化工生產(chǎn)實(shí)際，合理選擇超濾技術(shù)應(yīng)用形式、途徑，并深入研究超濾膜材料，優(yōu)化其分離性能，拓寬其應(yīng)用范圍。只有這樣，才能深化超濾技術(shù)的應(yīng)用，真正提升我國化工生產(chǎn)工藝水平。