膜分離在化工裝置中應(yīng)用

文 飛，范新宇

（浙江天成工程設(shè)計(jì)有限公司，浙江杭州 311121）

膜分離在化工裝置中應(yīng)用

文 飛，范新宇

（浙江天成工程設(shè)計(jì)有限公司，浙江杭州 311121）

膜分離技術(shù)是化工分離單元操作過程中一種新的技術(shù)形式，并且膜分離技術(shù)具有良好的選擇性和經(jīng)濟(jì)性。因此，對(duì)膜分離技術(shù)在化工裝置中的應(yīng)用進(jìn)行了簡要的分析和闡述，希望對(duì)我國化工行業(yè)的發(fā)展，給予一定程度上的幫助。

膜分離；化工裝置；應(yīng)用

膜分離技術(shù)主要是借助選擇滲透的作用，對(duì)混合物中溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集等過程，并且整個(gè)過程發(fā)生變化的可能性相對(duì)較小，一定要在常溫下展開該項(xiàng)工作。同時(shí)，膜分離技術(shù)適用于熱敏性物質(zhì)及許多特殊溶液體系的分離等工作方面，具有良好的性能，因此，一定要對(duì)膜分離技術(shù)在化工裝置中的應(yīng)用形式進(jìn)行詳細(xì)的研究，并且結(jié)合膜分離技術(shù)中的一些方式方法，以此保證膜分離技術(shù)的優(yōu)勢得以全面的發(fā)揮。

1 膜分離技分析

1.1 滲析式膜分離

該方式主要是在固體膜側(cè)放置被處理的溶液，而在接納滲析組分的溶液或者溶劑放置膜的另外一側(cè)，并且通過利用電位差、濃度差等方式，將離子或者溶質(zhì)推動(dòng)透過膜進(jìn)入到接受液中，最后將其分離。電滲析、滲析是該方式運(yùn)用的主要方式方法。

1.2 過濾式膜分離

從溶液的角度來講，主要是在分離器側(cè)放置待處理的溶液，并且通過額外壓力或者自身壓力的作用下，一些物質(zhì)會(huì)透過膜形成是滲濾液，沒有通過膜的部分溶液就會(huì)形成濾余液。同時(shí)，若是混合氣體，最后可以被封分離成余氣、滲濾氣等方面。但是，若是組成物質(zhì)存在著一定差異，其分子的大小也會(huì)存在著一定程度上的不同。另外，在混合物質(zhì)透過膜速度的不同，其殘留部分和透過部分的組成也是有所不同的，最終形成組分分離。

2 膜分離在化工裝置中的應(yīng)用

膜分離在化工裝置的應(yīng)用主要包括有：氟化合物去除、廢氣粉塵處理等方面，下面就針對(duì)這幾方面，進(jìn)行了簡要的分析和闡述：

2.1 在氟化合物去除中的應(yīng)用

針對(duì)含有氟化合物物質(zhì)，膜分離技術(shù)主要是利用微濾的方式，將化學(xué)裝置中含有氟化合物去除；膜分離技術(shù)在含有氟化合物化學(xué)裝置應(yīng)用的過程中，可以有效地截留住大分子溶質(zhì)，并且微粒在0.05～10μm，也可以有效的去除。同時(shí)根據(jù)相關(guān)研究報(bào)告顯示，通過利用膜為過濾技術(shù)處理，以及石灰乳處理方面，化學(xué)裝置中所殘留的氟化合物是有著很大程度上的不同。其實(shí)，在膜分離技術(shù)應(yīng)用的過程中，若是加入石灰乳的話，其沉淀和分離的效果并不是很理想。

膜分離技術(shù)在化學(xué)裝置應(yīng)用的過程中，加入兩級(jí)石灰乳以后，再將將石灰乳、鐵鹽、廢水中和反應(yīng)后產(chǎn)生的CaF2微粒全部加入到化學(xué)裝置，進(jìn)行相應(yīng)沉淀、分離和處理等工作，并且將其進(jìn)行傳輸?shù)竭^濾機(jī)中，進(jìn)行相應(yīng)的脫水工作。另外，膜分離技術(shù)在應(yīng)用過程中，通過利用膜微濾方式，在相應(yīng)設(shè)備中放置石灰乳，并且在生產(chǎn)反應(yīng)CaF2微粒即可；通過利用膜微濾技術(shù)可以使含氟量大概只有6mg/L左右，小于10mg/L，以此滿足我國化工處理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，充分展現(xiàn)了膜分離技術(shù)在化學(xué)裝置中的優(yōu)勢。

2.2 廢氣粉塵處理中的應(yīng)用

其實(shí)，在化工裝置生產(chǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣粉塵，這種物質(zhì)對(duì)周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，例如：可以利用旋風(fēng)分離器或者普通袋濾器對(duì)廢氣粉塵進(jìn)行相應(yīng)的處理工作，處理后的含量應(yīng)當(dāng)是在90mg/m3，這樣化學(xué)裝置中的阻力就會(huì)產(chǎn)生一定程度上的變化，介于1.5～2.0kPa不符我國相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，若是廢氣粉塵相對(duì)較大的話，并且在短時(shí)間內(nèi)其溫度處于急劇下降的狀態(tài)，這樣就會(huì)使化學(xué)裝置造成嚴(yán)重的堵塞，無法保證化學(xué)裝置處于安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

然而，膜分離技術(shù)在化學(xué)裝置應(yīng)用的過程中，主要是采用膜微濾處理方式，廢氣粉塵含量可降低至4.3mg/m3，其系統(tǒng)的阻力也僅僅是在1.00kPa左右，完全符合了我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可以減少生產(chǎn)設(shè)備堵塞的現(xiàn)象，這對(duì)化工裝置運(yùn)行效率的提升，也有著很大程度上的幫助。另外，膜微濾分離器的使用壽命也相對(duì)較長，一般情況下其使用年限一般為3a，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語

通過以上的綜合論述，得出以下幾個(gè)結(jié)論：

1）本文從過濾式膜分離、滲析式膜分離等方面，對(duì)膜分離技術(shù)的一些相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行了簡要的分析和闡述，也為膜分離技術(shù)在化學(xué)裝置中的應(yīng)用，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2）從氟化合物去除、廢氣粉塵處理等方面，對(duì)膜分離技術(shù)在化學(xué)裝置中應(yīng)用，進(jìn)行了相應(yīng)的研究。只有對(duì)其應(yīng)用的形式，進(jìn)行一定程度上的了解和明確，才能充分發(fā)揮膜分離技術(shù)的優(yōu)勢，并且也保證了化學(xué)裝置運(yùn)行的狀態(tài)，提升了化工行業(yè)良好的經(jīng)濟(jì)效益，更為化工行業(yè)發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持。

[1] 孫國超.淺析膜分離技術(shù)及在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程，2014，（01）：20-22.

[2] 張慶軍.淺析膜分離技術(shù)及在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，（16）：32.

[3] 楊剛劍.膜分離技術(shù)及其在化工方面的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，（04）：71.

[4] 李秀輝.膜分離技術(shù)在化工公司甲醇裝置中的應(yīng)用[J]. 中國科技博覽，2012，（8）：287-287.

Application of Membrane Separation in Chemical Plants

Wen Fei，F(xiàn)an Xin-yu

Membrane separation technology is a new technology form in the process of chemical separation unit operation，and membrane separation technology has good selectivity and economy.Therefore，the paper analyzes and expounds the application form of membrane separation technology in chemical plant，and hopes to give some degree of help to the development of chemical industry in China.

membrane separation；chemical plant；application

TQ116.2

A

1003–6490（2017）10–0064–01

2017–7–20

文飛（1984—），男，浙江杭州人，工程師，主要從事化工工藝、系統(tǒng)和管道設(shè)計(jì)工作。