化工分離技術在環(huán)境保護中的運用

林榮斌（廣州賽特環(huán)保工程有限公司，廣東 廣州 510000）

環(huán)境問題是當今社會最為關注的議題，對于環(huán)境的保護既要從源頭上控制，也要對破壞的情況進行處理。在目前，環(huán)境保護中使用到的化工分離技術，能夠很好的處理水質(zhì)的變化，對于去除和改善水污染有很好的作用?；し蛛x就是將多種混合的物質(zhì)通過物理和化學的手段進行分離，在設備當中，根據(jù)生產(chǎn)的需要，將原料進行分離，把處理后的材料進行區(qū)分，在多個設備中貯存?；し蛛x的步驟首先是將原料中的雜質(zhì)進行剔除，保證原材料中的雜質(zhì)含量有所下降，根據(jù)催化反應使得材料到達一定的純度。在利用分離反應，將沒有在催化反應中出現(xiàn)反應的雜質(zhì)，進行循環(huán)的處理，針對不同特點的殘留物，進行再次的處理。對于廢水的處理主要是起到環(huán)保的目的，在處理中，根據(jù)處理的方式不同，減少在排放中的三廢物質(zhì)，由此可以看出，在環(huán)境保護中，利用化工分離方式對水環(huán)境進行處理有著至關重要的作用，下面從幾個方面來對化工分離技術進行介紹。

1 化學分離特征

化工分離過程是化工過程操作費和投資費的主要耗資過程，且伴隨石油化工、生物化工、環(huán)境化工等各種生產(chǎn)材料及制備物質(zhì)領域的發(fā)展與興起，混合物的高效分離變得越來越重要。在環(huán)境處理等領域，經(jīng)常需要將混合物中的組分進行分離，達到處理廢棄或得到有用成分的目的。常用的分離方法包括萃取、吸收、蒸餾、吸附等，但是具有分離效率低、能耗高和產(chǎn)率低的缺點。但是化工分離技術的重要性和多樣性決定了它的復雜性，即使對于精餾、萃取這些比較成熟的技術，多組分體系大型設備的設計仍是一項困難的工作，問題在于缺乏基礎物性數(shù)據(jù)可靠設計方法。對于很多高溫、高壓、多組分和非理想體系，平衡數(shù)據(jù)和分子擴散系數(shù)難以準確計算。對于諸如催化劑和反應萃取之類的耦合分離技術，基礎物性數(shù)據(jù)更為缺乏。通過大量的基礎實驗，應用先進分離技術處理廢水的另一種潛在優(yōu)勢是在解決一些困難的廢水處理問題時，可以回收有價值物料或進行物料的再循環(huán)。而不象生化處理，氧化和焚燒那樣只是簡單銷毀這些物料。

2 化工分離技術具體場景應用

在化工分離中，使用最多的就是超臨界狀態(tài)下的處理方式，該技術是通過萃取的方式，在多種物質(zhì)之間利用相互溶解的方式進行處理。由于不同物質(zhì)在不同溶液中的溶解系數(shù)不同，所產(chǎn)生的變化不同，同時反應的時間不同，就會導致溶解物出現(xiàn)層析的情況發(fā)生，根據(jù)這樣的變化趨勢，抓住差異性的變化進行萃取，將不需要的溶液進行處理提純。在一種溶劑中進行處理，并在時間差上進行另外一種溶劑的轉(zhuǎn)移，用這樣的方式達到將液體整體處理的效果。對于在超臨界狀態(tài)中，使用不同溶劑的萃取劑，在溫度以及溶劑劑量的控制下，讓不相融的溶劑在臨界狀態(tài)下，由于其不同的密度，對有擴散能力的溶液進行提前的收集處理，在有粘性的氣體中最后進行處理。同時改變增加溶劑的壓力，在不同的溶劑狀態(tài)下，實現(xiàn)萃取的功能。值得注意的是，壓力超過一定的數(shù)值，溶液會出現(xiàn)部分的氣化現(xiàn)象，根據(jù)不同的溶液性質(zhì)，調(diào)整壓力的臨界值，保證因氣化對溶液的液態(tài)損失。在實際處理過程中，不同氣體液也會有不同的臨界情況，二氧化硫在萃取的過程中，溫度控制在40度時，是收集的最佳時機，利用其本身的毒性，在氣化之前進行收集，并將萃取時的壓強控制在5mpa。通過這種方式對溶液中的有害氣體進行處理。

通常情況下，超臨界狀態(tài)下的萃取具有對敏感氣體處理的優(yōu)越性，在壓力較大的情況下實現(xiàn)氣體或是液體的分離處理，保證了多種物質(zhì)融合之間難分離的情況發(fā)生。同時在技術層面來看，萃取技術的難度不高，在操作中便于實現(xiàn)，可以在簡單的清除裝置中進行人工處理，對于分離的方式也較為便捷和安全。處理有毒液體時，根據(jù)溶液的溶度不同，進行的循環(huán)處理方式，對于處理的成本起到了很好的降低效果，大量的溶液在循環(huán)中進行處理，節(jié)約了處理費用，節(jié)約了處理時間。在實踐當中，超臨界狀態(tài)還能對產(chǎn)品的純度有很好的控制作用，嚴格將有毒有害的物質(zhì)及時處理，使得水環(huán)境得到很好的凈化，起到了保護環(huán)境和凈化環(huán)境的作用。針對在水質(zhì)當中存在金屬或是重金屬超標的情況，利用氯仿或是乙醇等萃取方式，能夠在水體混合情況下實現(xiàn)加工的目的，通過溫度和壓力的變化，將提取出的物質(zhì)進行再次的凈化，使得水質(zhì)當中呈現(xiàn)較好的水質(zhì)環(huán)境，同時金屬或是重金屬材料還能實現(xiàn)二次利用，在化工領域起到一定的作用。對于環(huán)境當中物質(zhì)的循環(huán)利用起到幫助，間接的對保護環(huán)境起到很好的效果。

3 化學分離發(fā)展趨勢

隨著環(huán)境的不同，保護的方式多樣性也逐漸顯現(xiàn)，利用單一的處理方式很難將環(huán)境在破壞之后恢復到原有的模樣，也無法在原有的材料中還原最初的物質(zhì)，所以在研究中就不斷考慮在技術上進行創(chuàng)新，單一的處理方式不滿足基本條件就利用多種方式組合的形式，來加強化學分離的處理方式。在兩種或者多種技術相互配合的情況下，更加有利于分離技術的實現(xiàn)，在物質(zhì)的純度方面有更好的保證?，F(xiàn)有的是萃取和膜技術相互結合，利用生物的物質(zhì)性，在利用膜的方式對物質(zhì)進行初期額篩選，在孔膜的作用下，將基本的雜質(zhì)進行過濾，在剩余的溶液中利用擴散的原理，在聚乙烯的作用下，形成致密的膜結構，將溶液進行萃取，根據(jù)溶液中的物質(zhì)的親水性和憎水性的不同，對不同的結構體進行分離，最終收集的純度能夠達到95%以上。此外還有利用超臨界萃取和超聲相互結合的方式，在利用聯(lián)合萃取的過程中，控制溶液的溫度和壓力，在超聲的條件下，不斷的改變超聲頻率，能夠提高萃取的時間，同時對于溶液中的物質(zhì)回收率也會有顯著的提高。相比膜結構的處理方式，超聲配合溫度和壓力的當時能夠?qū)a(chǎn)能提高25%以上，對于潔凈環(huán)境，提高污染的防治有很大的幫助。

4 結語

目前，化工分離在環(huán)保中起到了積極的作用，其研究的內(nèi)容是在全球范圍內(nèi)得到了很好的研究和推廣，但是在面對日益嚴峻的環(huán)境問題當中，對于廢液和廢渣的排放還難以完全做好分離的效果，對于常見的降解方式在短時間內(nèi)難以起到改觀的效果，就必須依賴于分離技術，但是在操作當中，分離技術還有待提高。在利用不同學科之間的融合，將分離技術利用化學和物理的方式對環(huán)境進行處理，保證環(huán)保的持續(xù)發(fā)展，根據(jù)不同學科之間的優(yōu)勢，不斷的加大對于環(huán)境保護的投入力度，并且在注重知識產(chǎn)權的今天，不斷的強調(diào)化學分離的研究成果的重要性。文中介紹的集中分離方式在環(huán)境保護中起到了很好的先行作用，為今后的化學分離采集了數(shù)據(jù)資料，為今后的研究奠定了基礎。