化工分离新技术剖析
分离工程总结剖析
第一章
1、生物技术(Biotechnology)即有机体的操作和应用有机体生产有用物质、改善人类生存环境的技术。生物技术的目标就是指利用培养微生物、动物细胞、植物细胞来生产对人有用的产品。
2、生物技术多学科性之间关系性(见右下图)
3、技术发展阶段概况表格:(见下图)
4、生物分离工程:为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称,指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程。
5、生物加工过程:生物技术上游加工过程:优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应过程(酶反应、微生物发酵、动植物细胞培养等)。了解
6、生物下游加工在生物技术中的地位(必记)
1) 生化产品的必经的过程(一夫挡关)2) 回收率不高。3) 分离纯化昂贵。4) 基因工程的费用。
5) 中药现代化的重要技术平台。农学、分离科学、生化分析、药学等。
6) 提供产品竞争力的关键技术之一。WTO,降低生产成本、提高产品标准。
7) 环境污染的治理(慢性铅中毒)。
7、生物产品分类:
(1)按用途分类:食品类。保健品类。医用类产品(1998年,719种)。抗生素112种
农业用产品(1998年,36种)。生物试剂类(1998年,975种)。
(2)按分子量大小分类
Mass < 1000D:抗生素、有机酸、aa、多肽类等
Mass > 1000D:酶、抗原、抗体、多肽、蛋白质类
(3)按发酵时目的产物所在的位置分类
cell内:胰岛素、白细胞介素、干扰素、重组蛋白质
绿色化工技术在石油化工中的应用
绿色化工技术在石油化工中的应用
摘要:最近几年,国家对“绿色化学工业”进行了积极的倡导。“绿色化学
工业”在我国的兴起,对于推进我国的现代化和贯彻科学发展观具有重要的现实
意义。在国内,伴随着石油化工的不断进步,出现了许多新型的“绿色”工业园区。文章在对石化工业在新常态下所面对的问题进行剖析的基础上,对“绿色发展”策略在石化工业中的运用进行了详细的论述,以期为石化工业在实现“绿色
发展”方面的实际操作提供一定的借鉴。
关键词:绿色;绿色化工技术;石油化工;应用
引言
石化行业在整个国家的经济发展过程中起着举足轻重的作用,在全球范围内
都占有举足轻重的地位。石油工业需要大量的原材料和各种不同的产物,如石油、天然气和煤焦油等。目前,由于环境保护意识的加强,石化行业对石化行业的需
求日益增加,如何减少对环境的污染,增加对能源的利用成为石化行业发展的必
然趋势。
一、我国石油工业在新常态下所面对的新形势
目前,国家在倡导可持续发展的同时,提出了“绿色发展”和“生态文明”
两个概念。然而,在石化行业,SO2等尾气、废水等污染物的污染已成为石化行
业面临的一大难题。在国家越来越重视环境保护的今天,石化工业将会面对更为
严重的挑战。当前,石化工业的发展既有机会,也有挑战。在这样一个技术高度
发展的年代,人类的生存方式发生了翻天覆地的变化,新的科学研究成果层出不穷。而当前,国内石化企业还在采用传统工艺。石化工业要实现可持续发展,就
必须研究和开发新的环境保护技术。
二、绿色石化技术在石化工业中的地位
绿色化工技术是以绿色化学为基础的技术方式,技术项目要确保不产生任何
精细化工工程存在的技术问题及优化措施
精细化工工程存在的技术问题及优化措
施
摘要:精细化工现今已经是当今世界各国关注的战略焦点,同时也成为评价
一个国家或者地方的化工技术成熟程度和精细化工技术能力强弱的重要标准。论
文针对精细化工的制造流程中出现的工艺瓶颈做出了研究,同时提出了具体的设
计方案。
关键词:精细化工;生产过程;技术问题;优化措施;
引言
高新技术已经成为了精细化工在制造流程中的重要基石,使市场需求成为了
导向,因此精细化工的制造流程中具有特定用途比较明确,其附加价格也相对较高,品种的多样性大以及批次数量较小,生产成系列化的特点。
一、精细化工的新内涵
各个国家中关于精细化工的名称不同,在中国很多地方也把精细化工叫做精
细化学过程、精细化学品生产等。具备产生工业味精、工业催化剂,以及一些特
殊用途的能力物质,且发展前景良好。另外,在精细化工领域所涉及到的电子化学品、生物产品和食品添加剂等,在现代科学技术进步与市场经济深入发展的情况下,在各行业领域中都得到了广泛运用,也给人们的生活提供了诸多的便利。精细
化工的产品结构主要由化学合成、精细生产和商品化三部分构成,采用间歇生产
小批量投产,与日常化学生产方式完全不同。其中的化学合成不仅过程复杂,且对
技术提出了较高的要求。化学合成后,要想实现商业化生产,就必须精致复杂的化
学加工过程。所以精细化工技术不仅在国内外市场竞争剧烈,而且过去的技术安
全与保密强,随着市场动态的变化,要不断更新产品才能保证精细化工的稳定发展。然而目前我国大部分精细化工企业和国外化工企业相比,仍然还存在一定的差距,
处于初始发展阶段,在技术方面也存在局限性,缺乏创新意识,尤其是技术密集性
化工中的分离技术
化工中的分离技术
化工行业是基础工业和现代工业的重要组成部分,它涉及到很
多领域,比如石油、化肥、冶金、医药等。其中,分离技术是化
工行业中最重要的技术之一,它涉及到许多关键的过程。本文将
着重探讨一下化工行业中的分离技术,包括其原理、应用以及未
来发展方向。
一、分离技术的原理
分离技术的本质就是利用不同物质之间的不同性质,将它们分
离开来。在化工行业中,常用的分离技术有蒸馏、萃取、结晶、
吸附、离子交换、膜分离等。这些分离技术的原理和应用都有所
不同,但大体上可以归为以下几类:
1.物理分离:物理分离是通过物质的物理性质差异来实现分离,常见的包括蒸馏、结晶、干燥等。例如,蒸馏是利用不同物质的
沸点差异来分离的,而结晶则是将溶解在一起的固体物质通过溶
液的降温或浓缩而分离。
2.化学分离:化学分离是通过物质间的化学反应来实现分离。
例如,酸碱中和反应可以用来分离一些带有酸性或碱性基团的物质。
3.生物分离:生物分离是通过利用生物体自身的特殊性质进行
分离。例如,酵母发酵和细胞培养就是常见的生物分离方法。
二、分离技术的应用
在化工行业中,分离技术被广泛应用于各个领域。下面将简单
介绍一下几个比较典型的应用:
1.石油化工行业:石油化工行业涉及到油、气、液体等物质的
分离,例如炼油装置中就需要利用分馏列进行原油分离,从而得
到各种不同重量的石油产品。
2.化学制药行业:在制药过程中,通常需要对化合物进行分离,例如通过萃取或溶剂析出获得纯的药品原料等。
3.环境保护行业:在环境保护工作中,分离技术也发挥着重要
作用,例如利用各种吸附剂和离子交换树脂来除去水中的有害物质。
化学分离与富集方法-1_ 分离与富集概论概论
(1) 样品中存在干扰物质; (2) 待测组分在样品中分布不均匀; (3) 待测痕量组分的含量低于测定方法的检测限; (4) 没有合适的标准参考物质; (5) 样品的物理、化学状态不适于直接进行测定; (6) 样品本身剧毒或具有强放射性等等。
事实正是如此,以化学和化学反应为基础的分离富集技术在分析化学中正 发挥重要作用。
Modern Separation Technology and Application
1-7
现代分离技术及应用
第一章 分 离 与 富 集 概 论
在大多数分析实验室中,对复杂物料的分折以痕量、超痕量分析一般均 采用如下分析流程:
业、医学等领域、并已形成一门独立的新学科——分离科学,成为自然科学
和应用科学中的一个重要分支。
2. 现代分离科学研究的对象
分离科学是研究被分离组分在空间移动和再分布的宏观和微观变化规律 的一门学科。
分离过程中伴随着分离与混合(或定向移动与扩散)、浓集与稀释及某些 情况下分子构象的变化与其自然形态以及可逆或不可逆的过程。
上述三种情况概括说明了分离的—般模式,即:
在分离过程中,组分需迁移(即分子向一定方向移动)并在分离体系空间中 进行再分配,只有这样才能达到分离的目的。
因为迁移还涉及到所需的驱动力、体系的宏观、微观和分子本身的结构、 试样本身的性质以及分离能进行到什么程度等各方面的因素。所以,分离过 程的影响因素极为复杂,这也是分离科学成为一门独立学科的原因。
现代化工分离技术
优点和局限性
局限性 涉及高压系统,大规模使 用时其工艺过程和技术的 要求高,设备费用也大
优点 提取率高、操作温度低、中药 有效成分不被破坏、无有机溶剂 残留、工艺简单。 该技术对中药挥发油、脂肪油 、香豆素、萜类、生物碱和醌类 等有效成分的提取分离, 基本可以 独立完成, 具有其他技术无可比拟 的优越性
特点
• (1)可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效 地防止了热敏性物质的氧化和逸散。因此,在萃取物中保持着 药用植物的全部成分,而且能把高沸点,低挥发度、易热解的 物质在其沸点温度以下萃取出来; • (2)使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因 此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和 对环境的污染,是100%的纯天然; • (3)萃取和分离合二为一,当饱含溶解物的CO2-SCF流经分离器 时,由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离) 而立即分开,不仅萃取效率高而且能耗较少,节约成本;
(二)膜分离的类型及机理
• 微滤(MF)
• 又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材 质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、 聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征, 微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物, 以达到净化、分离、浓缩的目的。 • 对于微滤而言,膜的截留特性是以膜的孔径来表征,通常孔径范围在0.1~1 微米,故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液 的澄清、保安过滤、空气除菌。
化工分离技术
化工分离技术
化工分离技术是化学工程中的一项重要技术,用于将混合物中的不同成分分离出来。化工分离技术广泛应用于石油化工、化学制药、食品工业、环境保护等领域。本文将从分离技术的基本原理、常见的分离方法以及应用案例等方面,介绍化工分离技术的相关知识。
化工分离技术的基本原理是根据物质的不同性质,在适当的条件下,利用物质的差异实现分离。常见的分离方法包括蒸馏、萃取、吸附、膜分离、结晶、离心、凝固等。下面将对其中几种常见的分离方法进行简要介绍。
蒸馏是一种利用液体在不同温度下的汽化和冷凝特性进行分离的方法。根据液体混合物的沸点差异,将混合物加热至使沸点较低的成分汽化,然后通过冷凝使其液化,从而实现分离。蒸馏广泛应用于石油化工领域,用于原油的分馏以及石油产品的精制。
萃取是利用溶剂与被提取物质之间的亲和性差异进行分离的方法。将混合物与适当的溶剂进行接触,使得被提取物质在溶剂中溶解,而其他成分则不溶解或溶解较少,从而实现分离。萃取广泛应用于化学制药领域,用于药物的提取和分离纯化。
吸附是利用固体吸附剂对混合物中的成分进行吸附分离的方法。将混合物通过固体吸附剂床层,被吸附的成分在吸附剂上停留时间较长,而其他成分则较快通过吸附剂层,从而实现分离。吸附广泛应
用于环境保护领域,用于废水、废气的净化处理。
膜分离是利用特殊的膜材料对混合物进行分离的方法。膜材料具有特定的孔径和选择性,能够实现对不同大小、不同性质的物质进行分离。膜分离广泛应用于食品工业领域,用于浓缩果汁、乳品的澄清等。
结晶是利用物质在溶液中的溶解度差异进行分离的方法。通过控制溶液中物质的浓度、温度等条件,使其中一种成分结晶析出,而其他成分则仍保持在溶液中,从而实现分离。结晶广泛应用于化工领域,用于盐类、糖类等物质的提纯。
化工废水处理现状及处理工艺分析
化工废水处理现状及处理工艺分析
摘要:根据原材料的不同,化工行业分为石化、煤化工、合成化工、精细化工、新材料和其他行业等。化工行业的快速发展产生了巨大的经济效益,但也带
来了一系列环境污染问题。化工废水成分复杂,而且污染物含量高,常伴有有机
溶剂、环状结构化合物、卤素化合物以及其他难生物降解物质。因此,化工废水
必须进行有效处理,这是生态文明建设的客观要求,也是保障化工行业可持续发
展的重要基础。
关键词:化工废水;处理现状;处理工艺,工艺分析
引言
随着时间的推移和时代的不断改革创新,国内不同领域都实现了快速的发展,化工领域亦是如此,目前国内化工产业强调的是绿色环保发展,因此需要针对化
工产业产生的废水采取相对应的处理工艺。目前化工废水所采取的处理方式主要
包含物化处理、化学、生化处理和深度净化四个过程,保证废水处理后达标排放
或回用,基本上实现了绿色环保发展;这一点无论是对于化工产业的发展还是社
会经济的发展,都是极为重要,也是一个必经之路。在接下来的文章中就将针对
化工废水的处理工艺进行详尽阐述。
1化工废水来源
化工废水主要来源于各类酸、碱工业,石油及衍生物生产,涂料与油漆工业,合成塑料、染料、橡胶等工业的工艺生产废水及清洗废水。例如酯化废水来源于
酯化反应釜生产废水、抽真空排水,水洗工序生产废水、设备车间及地面等清洗
废水。顺酐废水来源于反应釜清洗,冷却器冷凝废水等。化工废水中一般含有对
微生物有毒害物质;有机污染性强,含强酸碱物质,废水营养占比失衡,还可能
带有大量的盐类,简单的废水处理工艺难以对其进行有效处理。化工废水若直接
化工分离技术
化工分离技术
化工分离技术是化学工程中的一项重要技术,用于将混合物中的不同组分分离出来,以获得纯净的产品或去除有害物质。这项技术在化工生产中具有广泛的应用,涉及到各种不同的分离方法和设备。
化工分离技术的发展可以追溯到19世纪末,当时化学工程师开始研究和应用蒸馏技术来分离液体混合物。蒸馏是一种基于混合物成分的挥发性差异的物理分离方法,通过加热混合物使其沸腾,然后利用不同沸点的组分的挥发性差异将其分离。蒸馏技术在石油炼制、酒精制造和化学品生产等领域得到了广泛应用。
除了蒸馏,化工分离技术还包括萃取、吸附、膜分离、结晶和离心等方法。萃取是一种基于溶剂选择性溶解性的分离方法,广泛应用于化工、制药和环保等领域。吸附是一种利用固体吸附剂对组分的选择性吸附来实现分离的方法,常用于气体和液体的分离。膜分离是利用特殊的膜材料将混合物中的组分分离出来的方法,例如反渗透膜用于水处理和超滤膜用于分离生物大分子。结晶是通过溶解度差异将溶液中的溶质结晶出来的方法,广泛应用于化学品的纯化和制药工艺中。离心是利用离心力将混合物中的组分分离出来的方法,广泛应用于生物化学和制药工艺中。
在化工分离技术的应用中,不同的分离方法可以组合使用,以实现更高效、更经济的分离过程。例如,可以将蒸馏和吸附技术结合使
用,通过吸附剂吸附混合物中的某些组分,然后用蒸馏将吸附剂再生,从而实现组分的分离和回收。此外,还可以将膜分离和离心技术结合使用,通过膜分离将混合物分为不同的组分,然后利用离心将组分进一步分离和纯化。
化工分离技术的发展离不开分离设备的进步。随着科学技术的不断进步,分离设备的种类和性能也得到了提升。例如,传统的蒸馏塔逐渐被更高效的精馏柱所取代,膜分离设备的种类和规模也在不断扩大。此外,随着环保意识的增强,化工分离技术在资源利用和废物处理方面的应用也得到了越来越多的关注。例如,利用萃取技术从废水中回收有价值的物质,利用膜分离技术实现废气的净化等。
超临界流体萃取原理及其特点
超临界流体萃取技术
超临界流体概念
任何物质,随着温度、压力的变化,都会相应的呈现为固态、液态和气态这三种状态,称为物质的三态。三态之间互相转化的温度和压力值叫做三相点,每种分子量不太大的稳定的物质都具有一个固有的临界点,严格意义上,临界点由临界温度、临界压力、临界密度构成。在临界温度以上,无论怎样加压,气态物质绝不会被液化。当温度和压力超过了临界点时,该物质就进入了超临界状态,超临界状态下的物质既非气体又非液体的状态,叫做超临界流体[11],SCF是气体和液体状态以外的第三流体。
超临界流体萃取原理及其特点
所谓超临界流体萃取[12],是指利用超临界条件下的流体作为萃取剂,从液体或固体中萃取出特定成分,以达到某种分离目的。SCF的密度对温度和压力的变化很敏感,而其溶解能力在一定压力范围内与其密度成比例,因此可以通过控制温度和压力来改变物质在SCF中的溶解度,特别是在临界点附近,温度和压力的微小变化可导致溶质溶解度发生几个数量级的突变,这就是SFE的依据。
与其它常规分离方法相比,SFE具有以下特点[13]:
1) 通过调节温度和压力可全部或选择性地提取有效成分或脱除有害物质;
可在较低温度和无氧环境下操作,分离、精制热敏
2)选择适宜的溶剂如CO
2
性物质和易氧化物质;
3)临界流体具有良好的渗透性和溶解性,能从固体或粘稠的原料中快速提
取有效成分;
4)降低超临界相的密度,很容易使溶剂从产品中分离,无溶剂污染,且回
收溶剂无相变过程,能耗低;
5)兼有蒸馏和萃取双重功能,可用于有机物的分离、精制。
SFE存在的不足有[14]:
化工分离与传质作业剖析
环境科学与工程学院硕士研究生
《化工传质与分离》
试题(开卷)
研究生姓名:学号:
1.简述膜分离技术的特点、常用膜分离技术的基本原理及其在环境领域的应用
(至少五种,侧重于应用)。(10分)
答:
膜分离技术的优点如下:
1.膜分离过程属于速率分离过程,一般不发生相变,因此与有相变的平衡
分离方法相比能耗低;
2.多数膜分离过程在常温下进行,特别适用于热敏性物质的分离;
3.膜分离过程一般不耗或少耗化学试剂,对产品无二次污染,且成本低操
作方便、设备结构紧凑、维护费用低;
4.分离效率高,膜性能可调节,应用范围广,适合于无机物、有机物及生
物物质的制备;
5.工艺适用性强,可实现连续分离,易与其他过程相结合(联合过程),
易于放大,处理规模可调;
膜分离的缺点如下:
1.在膜的运行过程中可能会发生浓差极化和膜污染,使其分离性能劣化;
2.使用寿命有限;
3.固膜分离存在选择性低,因而在高纯度分离的应用中受到限制。
常用的膜分离技术
(1) 微滤(MF)
微滤技术是目前所有膜技术应用最广泛的一种膜分离技术。微滤主要用于过滤0.1~10pm大小的颗粒、细菌、胶体。其过滤原理和普通过滤相似,属于筛网过滤。微滤过滤具有操作压力低(<0.2 MPa),对水质的适应性强、占地面积小的
优点。微滤作为较经济的微过滤方式在饮用水处理方面应用广泛,可代替常规的澄清过滤和二沉池,在水质波动较大时仍可连续处理,占地面积小;用于各种废水的预处理,以降低浊度、悬浮物,满足后处理进水要求。
(2) 超滤(UF)
超滤膜也属于压力驱动膜,其分离原理一般认为是筛分过程。其孔径范围为0.05~1 nm。超滤主要用于去除固体颗粒物、悬浮物、从溶液中分离大分子物质和胶体。用超滤膜处理电泳涂漆废水已在我国汽车工业、电器工业部门祷到了广泛应用,通过超滤膜的分离特性将有大量金属离子杂质的电泳漆从废水中回收出来重新利用。
谈化工分离方法的选择
( 上接 1 5 2页) 部署到运行期 的整个服务生命周期内和企业其他产 是合适的选择之一。 品进行 自 动同步, 无需 ^ 、 工干预, 增强了 O S B的管控能力。 5 3业务需求灵活度要求 4 3 Mu l e ES B E S B技术能覆盖业务流程管理功能, 能支持 B P E L ( B u s i n e s s P r o c e s s M u l e 是—个轻量级的企业服务总线和集成架构。 它能够通过分离的 E x e c u t i o n L a n g u a g  ̄ - 流程执行语言) , 这样可以将底层的细粒度服 传输和通讯技术处理多种服务和应用程序。 M u l e 平台是基于 J A v A的, 但 务共享 , 组合成粗粒度服务, 实现眼务的充分重载。 也 可以通过 We l 6 服务 或者 s o c k e t s 与其 他的平 台,  ̄ I L N E T 进 行 交互。 M u l e p V _  ̄ Jk 中一般业务流程设计多个部门审核, 需要多部门配合执行 , 架构可以无缝处理跨遗 留系统 、 内部应用程序 、 各种 现有的传输协议之间 I B M WM B这种商业级, 就是再合适不过的选择。不过, 随着近年来的 的交互, 是—个可扩展、 高度分派的对象代理。 发展 , 轻型企业眼务总线也通过各种方式实现了业务流调整, 这样给了客 Mu l e E S B是世界上使用最广泛的开源企业服务总线,已经有超过 户更多 的比较。 2 5 0 0家的产品部署,其中包括世界名列前 1 O 家的银行中的5家,全球 结束语 5 0 0 强总超过 3 5 9 陡用 M u l e 。 在现有规模庞大的信 息系统的基础上,我们将迎接企业集成整合的 5 E S B组件选择 考虑 因素 变革。而基于 S O A的 E S B总线技术, 不仅能很好解决企业信息交换及共 5 . 1 资金投 ^ 享, 其核 面向服务的思想和云} 十 算 的“ —切皆服务( x a a s ) ’ 艮 好的结合起 商业 E S B虽然产品成熟 , 背后的公司团队固定, 并有充分的售后服 来 , 并因其高度的兼容l 生 和 也能够迎接物联网时代的到来。 参考文献 务保障, 但巨额投 入 令很多中小型企业都难以承担。 这时中小型企业就应 【 1 】 王云花. S e r v i c e M b c  ̄个开 源 E S B的剖析 与应用Ⅱ ) l太原 : 太原理 工大 利用优秀的开源产品, 逐步实践 S O A架构体系。 5 2信 息系统规模及班 学2 0 1 2 2 ] 陈坤 . 基于 E S B的企 业应 用集成研 究与应 用『 D I太原 : 太原 理 工大 学 新兴企业的信 息系统才刚刚起步, 可能因业务需求或 C I O要求需使 [
化工过程强化与新分离技术
化工过程强化与新分离技术
化工过程强化是指通过技术手段和工程措施来提高化工过程的效率、降低能源消耗和环境影响的技术。化工过程强化可以从多个方面进行,包括改善反应条件、优化催化剂、提高传质与传热效率、减小非理想影响等。
新分离技术是指在化工过程中采用新的分离方法和设备,以替代传统的分离工艺,从而提高分离效率、减少能量消耗和降低废物产生。新分离技术包括膜分离、离子交换、超临界流体萃取、吸附与析出等。
化工过程强化和新分离技术的发展对于提高化工产业的可持续发展至关重要。它们可以提高化工产品的质量和产量,降低生产成本,减少对能源的依赖,并减少对环境的负面影响。因此,化工过程强化和新分离技术是化工行业的重要发展方向,也是实现可持续化工生产的关键技术之一。
纸层析的实验报告
纸层析的实验报告
(经典版)
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编制时间:____年____月____日
序言
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化工分离技术的原理和应用
化工分离技术的原理和应用
1. 引言
化工分离技术是化工生产中一种重要的工艺技术,通过利用物质的物理和化学性质的差异,将混合物中的组分分离出来,达到纯化和提纯的目的。本文将介绍化工分离技术的基本原理和广泛应用。
2. 常见的化工分离技术
以下列举了常见的化工分离技术:
2.1 蒸馏
蒸馏是一种通过沸点的差异来分离液体混合物的技术。原理是将液体混合物加热至其中组分的沸点,使其中组分蒸发,然后重新凝聚和收集。
2.2 萃取
萃取是一种使用溶剂选择性提取混合物中的特定组分的技术。原理是利用混合物组分在不同溶剂中的溶解度的差异,将目标组分从混合物中转移到溶剂中,然后通过分离溶剂来得到纯净产物。
2.3 结晶
结晶是一种通过在溶液中逐渐减少溶剂浓度来使物质结晶出来的技术。原理是利用溶剂中溶质浓度的变化,使溶质达到饱和状态并结晶出来。
2.4 色谱
色谱是一种通过分子在固相材料和移动相之间的分配系数差异来分离混合物中的组分的技术。原理是将混合物注入色谱柱,并通过固定相和流动相之间的相互作用,使不同组分以不同速率通过柱体,从而分离各组分。
2.5 膜分离
膜分离是一种利用特定半透膜来分离混合物中组分的技术。原理是通过膜的选择性渗透性,将混合物中的组分分离,实现传质和分离。
2.6 超临界流体萃取
超临界流体萃取是一种利用超临界流体作为溶剂来萃取混合物中组分的技术。超临界流体具有介于气体和液体之间的特性,具有很高的溶解力和传质性能,可用于分离混合物中的有机物。
3. 化工分离技术的应用
化工分离技术广泛应用于化工生产的各个领域,以下列举了一些应用案例:
精细化工工程存在的技术问题及优化策略
精细化工工程存在的技术问题及优化策
略
摘要:科学技术和经济的不断发展,为企业精细化生产运营目标的达成
创造良好条件的同时,对促进企业良性发展也具有重要意义。精细化工作为化工
领域的重要分支以及新材料的重要组成部分,随着近年来企业规模化建设,行业
市场竞争愈演愈烈,在这种环境下为进一步拓宽精细化工产品的应用领域,文章
主要就化工生产中常见的技术问题及其优化对策展开了深入探讨,由此来保证企
业高质量发展目标的实现。
关键词:精细化工;技术问题;优化措施
前言
精细化工技术对国民经济的发展起到了至关重要的作用。其所涉及的工业范
围和领域也十分广泛,同时与现代科技、日常生活、农业以及环境等都存在着密
切的关联。精细化工不仅是化学工业未来发展的必然趋势,也是提高国民经济水
平的重要技术手段。因此,本文对精细化工工程技术发展现状进行深入剖析,通
过对技术进行创新,对精细化工行业的健康持久发展提供有效保障。
1、精细化工的内涵
每个国家对于精细化工的叫法有所不同,我国大部分时候都将精细化工称之
为精细化学工艺、精细化学品等。其具有工业味精、工业催化剂和其他特殊功能
的作用,且发展前景良好。精细化工具有种类多、产品科技附加值高等特征,为
高科技领域的发展提供了技术保障,也可以直接彰显出一个国家的化工发展实力。因此,当前全球各地都在精细化工方面加大了创新研发与生产力度,从而达到提
高国际市场竞争力的目的。同时,精细化工中涉及到的电子化学品、生化产品以
及食品添加剂等,在科技和经济进一步发展的形势下,在各行业领域中都得到了
广泛运用,也给人们的生活提供了诸多的便利。精细化工的生产是由化学合成、
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生物技术 生物医学 制药工业 分离技术应用 食品科学 化工生产 环境保护 等等 随着科技的不断发展,工业上对分离技术 要求也越来越高,越来越多的分离新技术出现 。
引言
模拟移动床(SMB)色谱分离技术是 20 世纪 60 年代发展起来的一种现代化分离技术, 具有分离能力强,设备体积小,投资成本低, 便于实现自动控制并特别有利于分离热敏性及 难以分离的物系等优点,在制备色谱技术中最 适用于进行连续性大规模工业化生产。 SMB技术的兴起是化工技术中的一次重大革 新。
SMB的不足与缺陷
对于精细化工行业和制药行业上使用的小 型化SMB,要解决减小分离体积、寻找选择合 适的吸附剂、提高产品浓度和纯度的问题;
我国要自行研究生产大型SMB, 以解决石 化系统长期从国外进口问题。就目前国内 SMB的设备生产水平和自动化控制水平来说, 完全可以生产百万吨级的SMB, 替代进口产品。
SMB应用举例
1.石化行业
该技术在20世纪70年代到80年代主要用于石油产品的分 离,其本身就是在研究分离石油产品的过程中发展起来的。
2.糖醇食品行业
糖醇行业上, 模拟移动床分离装置可用于果糖与葡萄糖 分离; 木糖与阿拉伯糖分离; 麦芽糖醇与多糖醇和山梨醇分 离; 甘露醇与山梨醇分离; 甘露糖与葡萄糖分离; 低聚果糖 分离; 大豆低聚糖与一糖二糖分离等。
谢谢!
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由于固体吸附剂循环很困难,所以真实移 动床操作非常复杂,同时固定相的移动会引起 柱填料的磨损,使色谱柱柱效很低。
为克服真实移动床的上述缺欠,人们通过 切换装置来模拟固定相的逆向移动,通常将这 种切换装置称为模拟移动床。
模拟移动床
模拟移动床的固定相实际上并没有移动,而是通过阀切换技术改变。这一操作过 程可以通过下图清楚的反应出来。t0时刻流动相样品(A+B)的入口点和提取液B、 提余液(A)的出口点的位置如左图所示,经过t时间后,各进样点和出样点这一的位 置如右图所示。经过位置切换,造成的结果相当于固定相以L/t的速度与流动相相对 运动,从而实现了逆流操作。但在过程中,固定相并未移动。
模拟移动床操作原理图 同样,在模拟移动床制备装置中,人们通常将它分为四个区,每各区引起的作用与真 实移动床完全一样,但由于切换阀操作的原因,4个区所在的位置随时间变化而呈现周期 性的改变。
与传统的制备色谱技术相比, SMB 采用 连续操作手段, 易于实现自动化操作, 制备效 率高, 制备量大, 大型模拟移动床制备仪器每 年制备量可达百万吨级水平, 同时流动相的 消耗量少, 因而在石油、精细化工、食品工 业、制药工业(特别是手性药物) 等诸多领域 发挥很大作用, 应用前景广阔。
模拟移动床色谱分离的原理
模拟移动床是利用色谱分离原理,通过 连接装有分离剂的柱子而使液流流动的循 环系统的色谱分离器,选用适当的分离剂, 可以高效、廉价地分离Leabharlann Baidu些物理性质和化 学性质非常相似的且用一般分离方法(如蒸 馏、结晶、沉淀、离子交换、萃取、膜过 滤等) 难以分离的混合物。
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为了更好的理解模拟移动床的工作原理, 首先介绍一下与之相关的真实移动床(true moving bed, TMB)的分离原理。
当跑道不动时,设龟的速度为V1, 兔的 速度为V2,则V1<V2 ;当跑道逆向运动时, 且运动速度V0介于龟兔运动速度V1和V2之间, V1<V0<V2 ;当跑道移动和自身运动的共同作 用下,龟的移动速度V1和兔的移动速度V2分 别为 V1= V1-V0<0;V2=V2-V0>0
真实移动床示意图
固定相自上向下移动,淋洗液自下向 上移动,同时连续地进行再循环。固定相 由Ⅰ区循环到Ⅳ区,而淋洗液则由Ⅳ区再 循环到Ⅰ区。含有组份A和B的样品由柱中 间的样品入口注入,新鲜的淋洗液由Ⅰ区 引入。在选择的流速下,在固定相上保留 弱的组份A向上移动,由提余液出口流出, 而保留强的组份B 则向下移动,由提取液 出口流出,使组份A和B得到分离。