吳峰

摘 要：由于化工生產(chǎn)的獨(dú)特性和復(fù)雜性，其對(duì)化工工藝的有著特殊且較高的要求。并且近年來(lái)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展政策更是要求化工工藝技術(shù)向著環(huán)保、高效的方向改進(jìn)。基于此目標(biāo)，被開(kāi)發(fā)并運(yùn)用到化工生產(chǎn)中的新技術(shù)層出不窮，超濾技術(shù)就是其中的佼佼者。因?yàn)槌瑸V技術(shù)的高效性、節(jié)能性、高分離率等特點(diǎn)，使其被廣泛的應(yīng)用于化工生產(chǎn)當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：化工工藝；生產(chǎn)過(guò)程；超濾技術(shù)

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，原材料的狀態(tài)和純度等數(shù)據(jù)都必須嚴(yán)格符合生產(chǎn)要求，因此，化工生產(chǎn)的物質(zhì)分離步驟一直都是頭等大事[1]。然而蒸餾、過(guò)濾等傳統(tǒng)物質(zhì)分離工藝雖然隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步有所改進(jìn)，分離效率得到了一定程度上的提高，但是仍有部分問(wèn)題懸而未決。超濾技術(shù)的出現(xiàn)就可以很好的解決傳統(tǒng)分離技術(shù)中始終無(wú)法解決的氣相中滴液無(wú)法分離的問(wèn)題。本文以超濾技術(shù)的特點(diǎn)為切入點(diǎn)，綜合討論其具體應(yīng)用。

1 超濾技術(shù)簡(jiǎn)介

超濾技術(shù)是一種將表面分布有微孔結(jié)構(gòu)的膜材料運(yùn)用于分離工藝的非均相物質(zhì)分離技術(shù)。其可以通過(guò)對(duì)微孔孔徑尺寸的調(diào)整來(lái)進(jìn)行選擇性分離，以達(dá)到剝離雜質(zhì)，提純產(chǎn)物的目的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，超濾技術(shù)從根本上屬于一種將新型膜技術(shù)應(yīng)用在原材料分離的化工工藝技術(shù)領(lǐng)域的一種創(chuàng)新性技術(shù)。

其實(shí)將膜技術(shù)運(yùn)用在化工工藝生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)不是一個(gè)新鮮事，例如經(jīng)典的過(guò)濾、蒸餾等操作中都會(huì)運(yùn)用到膜技術(shù)。但是傳統(tǒng)的膜技術(shù)一般僅用于化工工藝過(guò)程中的均相物質(zhì)分離或者是固液分離中。與之不同的是，超濾技術(shù)是利用細(xì)小孔徑膜來(lái)進(jìn)行氣液分離，這種新技術(shù)很好的解決了化工生產(chǎn)行業(yè)長(zhǎng)久以來(lái)都難以解決的氣相中滴液分離不徹底的問(wèn)題。

超濾技術(shù)的核心就是超濾膜，其可以通過(guò)攔截分子量的痛的膜來(lái)分離顆粒大小不同的雜質(zhì)，因此它具有強(qiáng)大的分離選擇能力[2]。但是需要注意的是，化工生產(chǎn)一般都有嚴(yán)苛的反應(yīng)條件，所以在實(shí)際應(yīng)用中選擇膜材料時(shí)，除了需要關(guān)注其分離能力之外，還需要特備注意膜材料能否在當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境下保持其分離性。

與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，超濾技術(shù)有著無(wú)可比擬的優(yōu)越性，除此之外，超濾技術(shù)對(duì)于分離目標(biāo)的溫度無(wú)任何要求，即使在常溫下也可以進(jìn)行分離工作，這在很大程度上減少了能源消耗，切合國(guó)家對(duì)化工生產(chǎn)的要求。目前有兩個(gè)方面可以進(jìn)一步的提升超濾技術(shù)的分離效率。其一，可以采用更高效的纖維膜，這種膜材料樂(lè)意在維持原油分離精度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加膜的孔徑率，以達(dá)到增加分離率的目的，并且膜的使用期限也可以得到有效延長(zhǎng)。其二，將過(guò)濾面積盡可能增大，可以通過(guò)空間折疊過(guò)濾膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 超濾技術(shù)的應(yīng)用

由于超濾技術(shù)在氣液分離方面有著獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，其在受氣象物質(zhì)中油污分子影響嚴(yán)重的尿素的生產(chǎn)、汽油的分離等化工工業(yè)中得到了充分的應(yīng)用。

首先以尿素的生產(chǎn)為例。傳統(tǒng)制造尿素的工藝以及硝酸、硝銨的生產(chǎn)工藝中，都無(wú)法徹底去除氣相物料中的油污液滴。而傳統(tǒng)的分離方法更不可能將其有效分離，最終會(huì)導(dǎo)致油污黏著在裝置內(nèi)部，對(duì)裝置造成不良影響。除此之外，油污會(huì)影響觸媒的效果，使觸媒的催化效果大打折扣，對(duì)生產(chǎn)效率影響頗大，并且頻繁更換觸媒也會(huì)增加成本。而超濾技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使尿素的中間產(chǎn)物二氧化碳?xì)怏w職工的油污分子得到分離，還可以有效的防治觸媒被污染，很大程度上提高了生產(chǎn)效率[3]。同樣，硝酸和硝銨的生產(chǎn)也大量依靠超濾技術(shù)來(lái)分離雜質(zhì)，提高生產(chǎn)效率，降低成本。并且硝銨生產(chǎn)過(guò)程中超濾技術(shù)的應(yīng)用可以起到凈化產(chǎn)物的目的，這樣不僅可以有效提升產(chǎn)品純度，還可以防止安全事故，保障員工與企業(yè)安全。

超濾技術(shù)在汽油生產(chǎn)中的應(yīng)用與尿素相似，利用其對(duì)細(xì)小油污卓越的分離能力，被應(yīng)用在高壓機(jī)分離新鮮汽油和循環(huán)機(jī)汽油分離器中。同樣可以起到防止油污腐蝕機(jī)器、影響觸媒的作用。并且由于超濾技術(shù)所適用的溫度范圍較廣，在汽油分離工程中冷處理的效率也可以得到有效提升，從而提高了汽油的品質(zhì)。

超濾技術(shù)除了在氣液分離上有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)以外，其膜孔徑大小的可調(diào)性也得到了廣泛應(yīng)用，超濾膜孔徑的大小可以調(diào)節(jié)也就意味著其可以具有很強(qiáng)的分離選擇性。例如在水處理工業(yè)中，合適孔徑的超濾膜就可以很好的完成吸附過(guò)濾水中大分子物質(zhì)的工作，可以在除去水中重金屬、細(xì)菌、病原體的同時(shí)提高水的處理效率。此外在脫鹽性能上超濾技術(shù)也有著其他工藝無(wú)可比擬的優(yōu)越性，已經(jīng)有組織開(kāi)始進(jìn)行超濾技術(shù)淡化海水的應(yīng)用試驗(yàn)。在污水處理領(lǐng)域超濾技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用?？梢岳贸瑸V技術(shù)將污水中的有害物質(zhì)或者污染物進(jìn)行有效分離，以達(dá)到提升水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用的目的。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，制藥領(lǐng)域也可以很好的利用超濾技術(shù)。超濾技術(shù)可以用于去除熱源工作，只需要在選擇膜時(shí)選擇合適孔徑的過(guò)濾膜就可以成功攔截?zé)嵩矗@和傳統(tǒng)活性炭去除法相比大大節(jié)約了人力物力。除此之外，超濾技術(shù)還可以用于精制藥物分子，這樣不僅可以快速提純小分子的藥物，還能同時(shí)完成精制大分子藥物的任務(wù)，很好地預(yù)防了由于熱不穩(wěn)定而造成的大分子的分解。

3 結(jié)語(yǔ)

超濾技術(shù)是一種有很好的節(jié)約能源效果并且有很強(qiáng)的分離能力的新型化工原料分離技術(shù)[4]。它有著超強(qiáng)的氣液分離能力并且可以通過(guò)不同孔徑的超濾膜來(lái)進(jìn)行選擇性分離，這些特點(diǎn)可以在尿素生產(chǎn)、硝酸生產(chǎn)、硝銨生產(chǎn)、汽油工業(yè)、水處理、精制藥物工業(yè)等多種化工生產(chǎn)領(lǐng)域中得到充分的應(yīng)用。除此之外，超濾技術(shù)由于其高效性和低浪費(fèi)、低能耗性等特點(diǎn)符合我國(guó)綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展要求，其發(fā)展空間不容忽視，超濾技術(shù)未來(lái)一定會(huì)被得到更加廣泛的應(yīng)用，一定會(huì)為化工生產(chǎn)行業(yè)提供發(fā)展助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱江，韓榮.超濾技術(shù)在化工工藝流程中的應(yīng)用研究[J].化學(xué)工程與裝備，2017（4）：167-169.

[2]程小寧.論超濾技術(shù)在化工工藝工程中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（12）：1-3.

[3]張辰綱.超濾技術(shù)在地表水處理中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（12）：187-188.

[4]付江濤，王黎，李新望，等.CM大表面積塊片式陶瓷超濾膜在化工廢水深度處理中的應(yīng)用[J].水處理技術(shù)，2017（4）：86-88.