化工分離技術在環(huán)境保護中的運用分析

馬金鵬

（巴斯夫聚氨酯（重慶）有限公司，重慶 401221）

盡管當代高科技化學分離技術和傳統(tǒng)分離技術在用法上有非常大的不同，但兩種分離技術之間也存在許多聯(lián)系。在具體運用階段中，這項技術就屬于一個新的類別。它不單單能夠有效地促進社會的積極發(fā)展，而且還可以在使用期間內為人類生活提供便利條件。在使用期間內，還能夠簡化操作程序，同時提升工作效率。使用技術的優(yōu)勢就是使環(huán)境保護工作更有效率。

一、化學分離特征

化學分離過程為化學過程的運營和投資成本的主要成本消耗過程。隨著諸如石油化學，生物化學和環(huán)境化學的各種生產和制備材料的發(fā)展和興起，混合物的有效分離就愈發(fā)重要。在環(huán)境處理和其他領域中，通常就必須分離混合物中的組分以處置或獲得有用的組分。常用的分離技術為：萃取，吸收，蒸餾和吸附，但是它們具有分離效率差，能耗高、產率低這類不足。但化學分離技術的重要性及多樣性就決定了其復雜度。就算采用諸如蒸餾和萃取等相對成熟的技術，為多組分系統(tǒng)設計大型設備仍然是非常艱巨的任務。問題是缺少基本的物性數(shù)據(jù)的可靠數(shù)據(jù)設計方法。在許多高溫，高壓，多組分非理想系統(tǒng)中，就很難精準計算平衡數(shù)據(jù)和分子擴散系數(shù)。針對一些催化劑和反應性萃取的鍵分離技術，就進一步缺乏基本的物理性質數(shù)據(jù)。通過許多基礎實驗將先進的分離技術應用于廢水處理的另一個潛在優(yōu)勢就是，在處理個別困難的廢水處理情況時，就能夠回收有價值的材料，以及保證回收材料的能力。而不是簡單地破壞這些材料，例如生化處理，氧化和焚燒。

二、化工分離技術具體場景應用

（一）超臨界流體萃取技術應用

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，在多種物質之間利用相互溶解的方式進行處理。能夠改變不斷增加的溶劑的壓力，以實現(xiàn)在各種溶劑狀態(tài)下的萃取功能，注意，當壓力超過一定值時，溶液會部分蒸發(fā)，按照各種溶液的特性調整壓力的臨界值，以確保由于蒸發(fā)而導致溶液的液體損失。在進行實際的加工過程中，不同的氣體和液體具有不同的臨界條件，如果在二氧化硫萃取過程中將溫度控制在40 度，則是最佳的收集時間。利用其自身的毒性并在氣化之前收集它，萃取時的壓力控制在5mpa。這樣，可以處理溶液中的有害氣體。在正常條件下，在超臨界條件下進行抽提具有處理敏感氣體的優(yōu)勢，氣體或液體的分離可以在高壓下實現(xiàn)，因此很難分離多種物質的融合物，同時，從技術角度來看，萃取技術并不難，易于操作，可通過簡單的清潔裝置手動進行處理，分離方法更加方便、安全。進行有毒液體的處理時，需要按照溶液溶解度的不同，循環(huán)處理可以幫助降低處理成本，大量溶液循環(huán)處理，節(jié)省了處理成本和時間。實際上，超臨界條件還可對產品純度提供出色的控制效果，及時對有毒有害物質進行嚴格處理，使水環(huán)境得到很好的凈化，有助于保護和凈化環(huán)境?？紤]到存在超過水質標準的金屬和重金屬，在混合水時可以使用氯仿和乙醇等提取方法來達到處理目的，所提取的材料可以通過溫度和壓力的變化再次進行精制。更好的水環(huán)境提供了水質，同時又允許金屬或重金屬材料用于二次用途，這在化學工業(yè)中起著重要的作用。它有助于回收環(huán)境中的物質，并在間接保護環(huán)境方面發(fā)揮非常好的作用。

（二）膜分離技術

膜分離技術現(xiàn)已有效地應用于各種中草藥的研究和生產，包括應用納濾技術調節(jié)溶液的pH 值，以確保肽和氨基酸混合系統(tǒng)的合理分離。膜分離技術的應用允許從葡萄中分離和提取原花青素，具有操作簡便，技術含量高的特點。另外，集成的離子交換，帶電的吸附材料和其他技術可以產生無菌水，有效的處理措施和工業(yè)廢水的二次利用對于全面保護水資源，控制水資源短缺和保護自然生態(tài)環(huán)境至關重要。膜分離技術可處理工業(yè)廢水并充分優(yōu)化處理過程，經(jīng)過處理后，廢水可以被回收并用于控制水壓，例如，低壓納濾膜用于處理具有高保留銅、鋅和鉻離子的采礦廢水。

（三）分子蒸餾技術主要應用探析

現(xiàn)在，可以使用各種蒸餾技術通過各種分子蒸餾設備精制芳香油，根據(jù)基本操作結果，通過設置不同等級的冷凝板，可以合理地濃縮相應的香精油的成本，可以及時去除雜質，并可以提高精油的純度。分離操作進行過程中要對反應環(huán)境溫度等基本條件進行控制，避免高溫狀態(tài)導致精油成分被破壞，突出此項技術提取的優(yōu)越性。分子蒸餾技術是新型分離技術，在醫(yī)藥工業(yè)化領域發(fā)展中應用價值較高，能應用分子蒸餾技術提取較多維生素，對諸多衍生物進行制取。從實踐操作中能看出，當前此項技術應用科技含量較高，適用范圍較廣。但是由于受到技術等要素限制，在天然藥物提取以及純化過程中還處于發(fā)展階段，諸多問題需要進一步探究。

三、現(xiàn)代化工分離技術在環(huán)境保護中的應用

（一）高效導向篩板用于降低廢水中污染物的產生量

通過使用高效的導向篩板執(zhí)行更換，并在高效的導向篩板上適當添加一定厚度的新型高效填料，就可以有效地提高塔的分離水平，并可以有效地減少甲醇濃度，讓廢水的含量大大降低，并減少了廢水的處理壓力。并且，通過使用高效的導向篩還可以降低廢水的回水率，并減少蒸汽、冷凝水的消耗。更使化工公司獲得更多經(jīng)濟收益，并使環(huán)境質量得到了保證。

（二）新型高效填料用于降低廢氣中污染物的產生量

用高效的金屬絲網(wǎng)除霧器代替原始的普通拉西環(huán)，會導致超過0.1um的液滴去除率超過99%，大大降低了乙炔氣的水含量，并且在合成階段中產生的明顯副反應也將降低。將反應溶液中副產物乙醛的質量分數(shù)從2.35%降低至小于1.5%。使用高效的金屬絲網(wǎng)除霧器代替原來的正常拉西環(huán)將有效提升乙酸乙烯酯合成的轉化率，減少原料消耗并減少了后續(xù)精餾去除雜質的壓力。

（三）超臨界流體技術用于廢物處理

超臨界水可以高速分離有機廢物。在超臨界水中，同時添加氧氣和有機廢物。利用氧化反應可在短時間內將有機廢物轉化為二氧化碳和水，從而達成廢物回收。在各種有機廢物的處理中，超臨界流體技術具有絕對的優(yōu)勢，尤其是在處理二噁英方面，其效果更為明顯。

四、化學分離發(fā)展趨勢

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，利用生物的物質性，在利用膜的方式對物質進行初期篩選，在孔膜的作用下，將基本的雜質進行過濾，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同時能夠將產能提高25%以上，對于潔凈環(huán)境，提高污染的防治有很大的幫助。

結束語：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，能夠很好地處理水質的變化，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通過物理和化學的手段進行分離，在設備當中，根據(jù)生產的需要，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。