(工艺技术)工艺过滤机的新进展
功能性聚酰胺纤维技术研究新进展
综述与专论合成纤维工业,2023,46(3):53CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2022-08-28;修改稿收到日期:2023-04-12㊂作者简介:李婷婷(1995 ),女,硕士生,主要研究方向为功能性化纤及纺织复合材料㊂E-mail:1522063766@㊂功能性聚酰胺纤维技术研究新进展李婷婷1,2(1.江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司,江苏苏州215228;2.国家先进功能纤维创新中心,江苏苏州215228)摘㊀要:详述了功能性聚酰胺纤维的各种改性技术及其研究进展,介绍了 十四五 期间聚酰胺纤维的相关政策,并对功能性聚酰胺纤维今后的发展提出建议㊂功能性聚酰胺纤维的制备技术主要包括物理改性㊁化学改性和生物基聚酰胺技术,其中物理改性主要有共混法㊁复合纺丝法㊁纤维截面异形化及静电纺丝技术,化学改性主要有共聚法㊁原位聚合法及表面化学改性,生物基聚酰胺技术主要是开发具有自主知识产权的生物基聚酰胺56纤维㊂ 十四五 期间关于聚酰胺纤维需要重点突破的关键技术有聚酰胺6熔体直纺技术㊁高品质差别化纤维技术㊁生物基聚酰胺纤维规模化生产技术等㊂功能性聚酰胺纤维未来的发展应向着绿色化和可循环再生方向发展,重点在研发多功能复合型聚酰胺纤维,突破生物基聚酰胺56大容量连续聚合及熔体直纺关键技术,加快实现静电纺丝功能性聚酰胺纤维产业化㊂关键词:聚酰胺纤维㊀功能性纤维㊀物理改性㊀化学改性㊀生物基聚酰胺㊀技术进展中图分类号:TQ342+.1㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001-0041(2023)03-0053-06㊀㊀随着生活水平的提高,人们对纺织品已经不只是要求蔽体㊁保暖,纺织品的保健㊁舒适等功能性也是关注的重点㊂聚酰胺纤维具有拉伸强度高㊁弹性大㊁耐磨性好等优点,被广泛应用于服用㊁装饰用和工业用纺织品等领域,但传统的聚酰胺纤维存在耐热性㊁吸湿性和染色性较差等缺点㊂为改善聚酰胺纤维的缺点,众多研究者开展了对传统聚酰胺纤维的功能改性研究,各种功能性聚酰胺纤维也随着国内外化纤行业中新技术㊁新设备的不断涌现而被开发和应用㊂功能性聚酰胺纤维是指通过对普通聚酰胺改性或采用生物基聚酰胺得到的具有某些特殊功能的聚酰胺纤维㊂功能性聚酰胺纤维的制备技术主要包括物理改性㊁化学改性和生物基聚酰胺技术㊂其中,物理改性包括共混法㊁复合纺丝法㊁纤维截面异形化和静电纺丝法等;化学改性包括共聚法㊁原位聚合法及表面化学改性等[1]㊂此外,生物基聚酰胺也是目前功能性聚酰胺纤维的研发热点之一㊂作者综述了功能性聚酰胺纤维的不同改性技术及其研究进展,以及近两年国家的相关政策方针,并对今后聚酰胺纤维功能改性技术的发展提出建议㊂1㊀物理改性1.1㊀共混法共混法是聚合物改性的一种常用方法,通常是将无机小分子㊁有机低分子或有机高分子与聚酰胺切片共混㊁熔融纺丝制备功能性聚酰胺纤维㊂杜邦公司在共混改性领域的研究较多,在20世纪80年代就开展了对聚酰胺共混改性的研究㊂共混改性适合微观尺寸较大的添加剂或改性剂,其工艺简单,可用于常规纺丝设备生产,纤维的物理性能可以达到常规纤维的质量要求㊂HAN J [2]采用溶液聚合法,以4-乙烯基吡啶㊁甲基丙烯酸甲酯及2-(全氟辛基)合成长链季铵盐(NP),将NP 与聚己内酰胺(PA 6)混合,通过熔融纺丝及拉伸制得抗菌PA 6纤维,与纯PA 6纤维相比,在经过洗涤7d 后仍能灭活96%以上的接种大肠杆菌和金黄色葡萄球菌㊂CHEN T等[3]将聚己二酰己二胺(PA 66)分别和球磨法处理后的对羧基化的多壁碳纳米管及十二烷基苯磺酸钠改性的碳纳米管共混熔融纺丝制备复合纤维,复合纤维拉伸强力相比于纯PA 66纤维分别提高27%和24%㊂袁修钦[4]通过在熔融纺丝过程中添加黑色母㊁自发热粉体㊁抗菌粉体,与PA 6共混熔融纺丝制备黑色PA 6纤维㊁自发热PA 6纤维㊁抗菌PA6纤维,黑色PA6纤维具有较好的黑色光泽性,抗菌PA6纤维对大肠杆菌具有90%以上的杀菌率㊂赖慧玲[5]将PA6与一种新型架状硅酸盐(QE粉)熔融共混,经双螺杆挤出㊁造粒得到QE/PA6母粒,使用高速纺丝机通过纺丝㊁拉伸一步法工艺制备QE/PA6并列复合纤维,纤维在UVA波段(320~400nm)的透过率较纯PA6纤维降低20%~35%,说明复合纤维较纯PA6纤维的抗紫外性能有明显提升㊂蔡倩等[6-7]以季戊四醇磷酸酯(PEPA)㊁二乙基次膦酸铝(ADEP)和三聚氰胺磷酸盐(MPP)为阻燃剂,共混熔融制备阻燃PA6,结果表明将质量比为3 1的PEPA和MPP复配加入PA6中,具有一定的协同阻燃效果,当阻燃剂总质量分数为20%时,共混体系的极限氧指数(LOI)为28%,阻燃等级为UL-94V-2级㊂共混改性是制备功能性聚酰胺纤维的常见方法,工艺简单,可通过添加不同的改性剂制备具有不同功能的聚酰胺纤维,如阻燃㊁抗菌㊁抗紫外聚酰胺纤维等㊂1.2㊀复合纺丝法复合纺丝法是将两种或两种以上不同化学组成或不同浓度的纺丝流体同时通过一个具有特殊分配系统的喷丝头制得复合纤维[8]㊂复合纤维以皮芯结构和海岛结构为主㊂何淑霞等[9]以二甲苯作为开纤剂,制得PA6/聚乙烯(PE)海岛型复合超细纤维㊂甘宇等[10]制备了聚酰胺/聚酯皮芯型复合纤维,当两组分熔体温度差较小㊁黏度相近时,更易制备结构稳定和性能较好的复合纤维㊂李顺希等[11]以高密度聚乙烯(HDPE)为皮,以PA6为芯,通过皮芯复合纺丝制备HDPE/PA6复合纤维,当以HDPE与PA6切片的质量比为40 60进行复合纺丝时,制备的复合纤维断裂强度较高,达到3.57~3.82cN/dt-ex,且复合纤维面料具有较好的接触凉感性能,接触凉感系数达0.23J/(cm2㊃s)㊂崔晓玲等[12]以聚苯硫醚(PPS)为皮层㊁PA6为芯层,制备PPS/ PA6偏心皮芯型复合纤维,拉伸后得到具有三维卷曲性能的纤维,改善了纤维的蓬松性,并且在酸处理后,芯层PA6被腐蚀,形成C形截面纤维,有利于改善复合纤维过滤材料的过滤性能㊂复合纺丝技术是制造超细纤维的重要手段之一,可以实现改善纤维的吸湿性㊁永久卷曲性㊁蓬松性,尤其是可以开发力学性能优异的超细聚酰胺纤维㊂1.3㊀纤维截面异形化纤维截面异形化是指采用特殊形状的喷丝孔纺制非圆形截面的异形纤维,如三角形㊁星形和Y 形纤维等㊂纤维截面异形化是制备功能纤维的一种重要方法,异形截面纤维具有特殊的光泽㊁膨松性和耐污性,并具有抗起球性,能改善纤维的回弹性等㊂2014年日本东丽公司推出的速干尼龙纤维产品Salacona是通过六叶形截面尼龙纤维与圆形截面尼龙纤维的混纺丝所产生的毛细现象来实现快速吸汗[13]㊂陈立军等[14]通过母粒法共混熔融纺丝制备圆形㊁三角形和十字形截面的PA6/石墨烯复合纤维,纤维截面异形度显著增加,具有较好的负离子释放功能㊁远红外保健效果,以及优异的吸湿和干燥效果,其中十字形截面纤维异形度达58.29%,负离子释放浓度最高达1820个/cm3,远红外法向发射率达0.93,远红外辐射温升为1.70ħ,3h吸水率达4.4%,1h失水率达到2.6%㊂凌荣根等[15]采用纳米级负氧离子粉体改性PA6制备功能母粒,与PA6切片进行共混纺丝,制备出扁平形及三叶形的PA6纤维,纤维异形度达40%以上,因比表面积大更容易释放负氧离子,其释放负离子浓度达到4560个/cm3,三叶形PA6纤维还具有优良的毛细芯吸作用和干爽的手感,所制备的织物具有良好的悬垂性㊁吸汗㊁清凉感和快干特点,适合夏季等高热湿环境㊂赵晓敏[16]首先使用硅烷偶联剂KH550对纳米级玉石粉㊁氮化铝粉㊁碳化硅粉进行改性处理,通过熔融共混制备改性PA6切片,采用熔融纺丝法制备十字形截面PA6纤维;再对其进行织造,得到凉感PA6织物,织物的芯吸高度达102mm,符合国家标准中对织物吸湿性指标的规定㊂与常规纤维相比,纤维截面异形化显著增加了纤维截面异形度,改善了纤维的膨松性㊁吸湿性㊁光泽㊁弹性等,可用于开发速干型纺织品及其他功能性纺织品㊂1.4㊀静电纺丝法静电纺丝法[17]是一种新型的物理改性方法,将不同性质㊁相对分子质量的聚合物和活性成分通过静电纺丝加工成纳米级纤维,可改善纤维的孔隙结构㊁亲水性㊁催化性㊁抗菌性和生物相容性等,使其在吸附分离㊁污水处理㊁生物传感㊁防护㊁空气过滤㊁智能穿戴及组织工程等不同领域和场45㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷景具有广泛的应用前景㊂ZHANG H T等[18]采用静电纺丝技术制备PA6/壳聚糖复合纳米纤维膜,壳聚糖的添加提高了纳米纤维膜的亲水性㊂M.FAZELI[19]采用静电纺丝技术成功制备PA6/壳聚糖纳米复合膜,纤维中PA6和壳聚糖之间存在分子间相互作用,形成新的氢键,且纳米复合膜的电导率随着壳聚糖含量的增加而提高㊂J.S.JEONG等[20]采用静电纺丝技术制备多壁碳纳米管/PA66复合纳米纤维,随着多壁碳纳米管的添加纤维的电性能得到改善㊂牛小连[21]以PA6/PA66为基质,通过静电纺丝和仿生矿化等技术开发出仿生人工骨修复材料㊂熔体静电纺丝法与溶液静电纺丝法相比,具有无溶剂污染㊁产率较高的优势,但是制备的纤维相对较粗㊂杜远之等[22]采用自主设计的熔体静电纺丝设备成功制备PA6超细纤维,纤维平均直径为2.25~6.31μm㊂刘伟伟[23]利用自行设计制造的高效熔体静电纺丝装置成功制备PA6微纳米纤维,平均直径在7μm左右㊂静电纺丝技术是近年来的研究热点,很多科研机构㊁高等院校都在进行研究,主要方向是静电纺超细纤维在空气过滤㊁柔性电子材料及医用防护等领域的应用㊂聚酰胺纤维的静电纺丝技术目前仍处于实验室阶段,将其应用于产业化还有较大困难㊂2㊀化学改性2.1㊀共聚法共聚法是聚酰胺纤维化学改性的主要手段,通过共聚单体的选择改变聚合物的性能[24],在改变聚合物的组成和结构的同时改变其熔点㊁溶解性㊁结晶度和透明性等,从而制备具有多功能的共聚酰胺㊂将两种及两种以上聚酰胺单体进行共聚,可制得多种具有特殊性能的共聚酰胺纤维,如美国Auied公司已工业化生产的高吸水共聚酰胺纤维 drofile 系列化产品是以PA6与聚氧化乙烯二胺的嵌段共聚物通过熔体纺丝制得[25]㊂此外,将聚乙二醇(PEG)端基进行氨基化改性,与PA6制备的共聚酰胺纤维具有优良的吸湿性㊂欧育湘等[26]采用双(4-竣苯基)苯基氧化膦己二胺盐/己二酸己二胺盐无规共聚得到本质阻燃PA66,由于双(4-羧苯基)苯基氧化膦中含有大量的苯环结构,显著提升PA66燃烧后的残炭量,明显改善PA66的阻燃性能㊂2021年,天津科技大学与天津长芦海晶集团有限公司合作,通过选择合适的共聚单体和聚合物,制备出具有软化点低㊁柔软㊁透明性好和易溶解等特殊性能的聚酰胺㊂共聚改性是聚酰胺最为简单有效的改性方法之一,是从分子结构入手,利用共聚方法制备具有阻燃性能㊁吸水率低㊁抗静电㊁柔软㊁透明性好㊁易溶解等功能的聚酰胺纤维㊂2.2㊀原位聚合法原位聚合法是通过在聚酰胺聚合过程中添加改性剂对其进行改性㊂通过原位聚合可开发出品种繁多的功能性聚酰胺纤维新产品㊂WU Z Y等[27]选用三聚氰胺氰尿酸酯(MCA)作为阻燃剂,通过原位聚合制备阻燃PA6,原位聚合后体系中的MCA粒子具有直径小于50nm的纳米尺寸,且均匀地分散在PA6基体中,得到的阻燃PA6的阻燃性能可以达到UL-94V-0级㊂原位聚合阻燃PA6的特点是不同种类的粉体阻燃剂在PA6基体中均匀分散,并且阻燃剂在PA6中不易析出,具有阻燃持久稳定性㊂TANG L等[28]通过原位聚合法制备PA6/石墨烯复合材料,再通过熔融纺丝制备PA6/石墨烯复合纤维,加入石墨烯质量分数为0.05%时复合纤维的断裂强度最大达5.3cN/dtex,与纯PA6纤维相比,复合纤维表现出更好的抗蠕变性能㊂王一帆[29]设计并合成一种具有活性端基的刚性芳香族聚酰胺预聚体,然后将其分散于己内酰胺熔体之中,通过原位聚合制备芳香族聚酰胺-聚己内酰胺共聚物(APA),并通过熔融纺丝制备APA纤维,结果表明,通过向PA6的主链中引入芳香族聚酰胺,APA纤维的最大抗拉强度较未改性的PA6纤维高出140.97%,断裂伸长率明显下降㊂于昆[30]通过原位聚合法制备出PA6/11/氧化石墨烯复合切片,并经熔融纺丝工艺制备PA6/11/氧化石墨烯复合纤维;当添加的氧化石墨烯质量分数为0.5%时,复合纤维的拉伸强度可达610 MPa;当添加的氧化石墨烯质量分数为1.0%时,复合纤维的饱和吸水率下降61.6%,电导率达到3.4ˑ10-9S/m,纤维热性能㊁导电性能和吸湿性能都得到了有效改善㊂原位聚合改性技术是在生产源头添加不同的改性剂制备不同功能性的聚酰胺纤维,如阻燃聚酰胺纤维㊁凉感聚酰胺纤维和原液着色聚酰胺纤55第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀李婷婷.功能性聚酰胺纤维技术研究新进展维等,其中原液着色聚酰胺纤维已经很好地实现了产业化㊂2019年中国平煤神马集团帘子布发展公司制备出工业用PA66色丝,2021年神马实业股份有限公司成为全球最大PA66原液着色纤维生产基地,该技术是在PA66纤维生产源头直接添加染色剂,并在封闭㊁高温㊁高压环境下一次聚合而成[31]㊂2020年化纤联盟开发出原液着色聚酰胺纤维高效制备成套技术,成功制得高色牢度㊁深色细旦的多色彩㊁多功能高品质聚酰胺纤维㊂2021年海阳科技股份有限公司研发出细旦㊁超细旦长丝用高性能黑色原位聚合PA6切片及超高强PA6长丝,该技术是在聚合过程中采用纳米级着色剂与PA6熔体充分混合,经纺丝得到有色PA6纤维,纤维色牢度高,织造后无需再染色,无染色污水排放,省水节能,绿色环保[32]㊂恒申集团以颜料㊁尼龙粉末和助剂为原料制备PA6色母粒,再通过高温熔融纺丝制备原液着色PA6长丝;还通过添加玉石粉制备可快速逸散热量的凉感PA6纤维,纤维接触凉感系数可达0.25 J/(cm2㊃s)㊂2.3㊀表面化学改性表面化学改性是通过改变聚酰胺纤维大分子的表面化学结构,以达到改善纤维的表面性能的目的㊂D.PAPPAS等[33]将PA6纤维在大气压辉光放电(APGD)下用氮气㊁氦气和乙炔进行等离子处理,等离子处理后纤维的水接触角显著降低,表面亲水性得到改善㊂徐娜等[34]用常压等离子对PA6纤维进行改性处理,然后采用(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)对PA6纤维表面进行巯基化改性,并用乙烯基胶原蛋白对巯基化PA6纤维进行表面修饰,得到的纤维吸水率提高155%,具有良好的吸湿性能㊂表面化学改性是在纤维成形后进行,该方法应用最多的是在聚酰胺分子链中引入大量亲水性基团,通过接枝共聚或通过添加某些有机物从而提高聚酰胺纤维亲水性和染色性㊂3㊀生物基聚酰胺纤维生物基聚酰胺纤维技术是指利用可再生的生物质为原料,通过生物㊁化学及物理等手段制备用于合成聚酰胺的原料包括生物基二元酸和生物基二元胺等,再通过聚合反应合成生物基聚酰胺,通过纺丝制备生物基聚酰胺纤维㊂该方法具有绿色㊁环境友好和原料可再生等特点㊂2016年,北京中丽制机工程技术有限公司通过系统研究生物基聚酰胺56(PA56)的纺丝工艺技术,开发出国产生物基PA56长丝一步法纺牵联合机及生物基PA56工业丝纺牵联合机,为生物基PA56纤维产业化提供了设备保障[35]㊂东华大学和盛虹集团等10家单位联合承担 十三五 国家重点研发计划项目 生物基聚酯㊁聚酰胺高效聚合纺丝技术,开发了生物基聚酰胺高效聚合纺丝技术㊂MAO L等[36]以2,5-二羧酸二甲基呋喃和1,3-环己二胺为原料,通过熔体聚合合成生物基聚酰胺㊂CAO K K等[37]采用生物基2,5-呋喃二甲酰氯和3,4-二氨基二苯醚在N,N-二甲基乙酰胺中进行低温溶液缩聚制备一种含有呋喃环的芳族聚酰胺树脂,并采用干喷湿法纺丝法制备出溶解性㊁可纺性㊁耐热性和阻燃性能优良的含呋喃环的芳香族聚酰胺纤维,纤维的LOI为40%,阻燃等级为UL-94V-0级,其中单体2,5-呋喃酰氯为生物质,资源丰富㊂目前,我国自主研发且具有完整知识产权的生物基聚酰胺纤维品种是生物基PA56纤维㊂生物基PA56纤维的强度和密度可以媲美PA66纤维,染色性㊁吸湿快干性和阻燃性更优于PA66纤维㊂上海凯赛生物技术股份有限公司推出了生物基PA56纤维产品 泰纶®,其生物质质量分数高达47%~100%,原料主要以自主研发的生物基戊二胺和不同的二元酸聚合而成㊂生物基PA56纤维具有良好的力学性能㊁吸湿性㊁柔软性㊁耐磨性㊁染色性㊁耐热性㊁耐化学性与阻燃性,适合应用于服装㊁家纺㊁产业用纺织品等领域,但生物基PA56纤维的大规模推广还面临生物原料供给与成本控制,生产中能耗降低及副产物综合利用等问题,今后需要继续在生物基单体发酵与纯化㊁聚合㊁纺丝及应用等领域加大研发投入,不断降低生产成本,才能促进生物基PA56纤维在纺织领域的大规模应用[38]㊂4㊀相关政策随着地球环境问题和资源能源问题的日益突出,绿色可持续发展成为各界关注的焦点㊂为巩固提升纺织工业竞争力,满足消费升级需求,服务战略性新兴产业发展,国家出台了相应的政策支持㊂65㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷2021年6月,中国纺织工业联合会发布的‘纺织行业 十四五 科技发展指导意见“中关于聚酰胺需要重点突破的关键共性技术有:研究PA6熔体直纺技术,突破生物基聚酰胺纤维规模化生产关键技术,开发高品质差别化产品,加强应用技术开发,2025年聚酰胺纤维材料高效柔性制备技术达到国际先进水平㊂2022年4月,工信部㊁国家发改委联合印发的‘关于化纤工业高质量发展的指导意见“指出:加快生物基化学纤维和可降解纤维材料的发展,提升生物基化学纤维单体及原料纯度,加快稳定㊁高效㊁低能耗成套技术与装备集成,实现规模化㊁低成本生产,并强调了提升生物基聚酰胺纤维的规模化生产关键技术,加快生物基聚酰胺纤维的发展㊂此外,根据政策的指导方向,为实现绿色可持续发展,国内化学纤维行业龙头企业均对全流程生产低碳化㊁产品绿色化㊁可再生循环等方面制定了发展目标㊂5 结语随着应用研究的不断深入,功能性聚酰胺纤维在服用㊁民用及军用领域的应用将不断扩大,同时对其综合性能的要求也越来越高㊂ 十四五 期间是我国纺织工业迈向世界科技强国前列的重要时期,绿色发展成为全球产业发展的刚性要求㊂功能性聚酰胺纤维未来的发展应向着绿色化和可循环再生方向发展㊂(1)研发耐高低温㊁耐辐照及具备阻燃抗菌等多功能复合型聚酰胺纤维,满足在各种特种条件下的应用㊂(2)生物基聚酰胺纤维将成为未来的研究重点㊂推动生物基聚酰胺纤维在军用领域和民用领域的规模化应用,推动再生循环发展,实现 低碳 甚至 零碳 排放㊂重点突破生物基PA56大容量连续聚合及熔体直纺关键技术,实现生物基PA56纤维的规模化生产㊂(3)加快实现静电纺丝功能性聚酰胺纤维产业化㊂静电纺功能性聚酰胺纤维在光电子传感器㊁过滤材料和生物医学材料等方面的应用十分广泛,这些方向将成为未来改性研究的重点㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀孙振华.聚酰胺改性技术及改性产品研究进展[J].纺织科学与工程学报,2018,35(4):163-166,121. 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新型水处理工艺
新型水处理工艺
近年来,随着水资源短缺和水污染问题的加剧,新型水处理工艺不断涌现。
以下是几种常见的新型水处理工艺:
1. 反渗透(RO):反渗透是一种通过高压将水分子从污染物中分离出来的膜分离技术。
它可以有效去除溶解性盐类、有机物和微生物等污染物,用于海水淡化、饮用水处理和废水回用等领域。
2. 离子交换(IX):离子交换是利用离子交换树脂去除水中离子的过程。
这种工艺广泛应用于软化水、去除重金属离子和放射性核素等方面。
3. 高级氧化过程(AOPs):高级氧化过程是指利用氧化剂(如臭氧、过氧化氢等)或光催化剂(如二氧化钛)在光照下产生强氧化性活性物质,以降解有机污染物。
这种工艺对难降解的有机物具有较好的降解效果。
4. 膜生物反应器(MBR):膜生物反应器结合了传统的生物处理和膜分离技术,利用微生物降解有机污染物,并通过膜过滤将悬浮物和微生物截留在反应器内部。
MBR工艺具有高效、占地面积小等优点,被广泛应用于废水处理领域。
5. 电解水处理(ED):电解水处理是利用电化学原理进行水处理的工艺,通过电解产生的氧化还原反应去除水中的污染物。
这种工艺可以用于去除重金属、有机物和微生物等污染物。
这些新型水处理工艺在提供清洁水资源、保护环境和实现可持续发展方面发挥着重要作用。
未来,随着科技的不断进步,我们可以期待更多创新的水处理工艺的出现。
酮苯脱蜡装置的工艺技术进展
酮苯脱蜡装置的工艺技术进展郭国进【摘要】酮苯脱蜡工艺近10a来得到较快的发展,新的工艺流程不断的开发和应用.文中对目前比较成熟的酮苯脱蜡工艺进行了概述和分析,指出部分优化工艺中存在的问题并提出改进建议,并对脱蜡工艺的发展趋势进行了展望.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2011(022)006【总页数】3页(P19-21)【关键词】酮苯脱蜡;工艺;优化;进展【作者】郭国进【作者单位】中国石化润滑油荆门分公司,湖北荆门448002【正文语种】中文【中图分类】TE624.53酮苯脱蜡工艺是基础油加工工艺中的重要环节,其目的是降低基础油中的蜡含量,改善润滑油的低温性能,同时获得副产品石蜡。
该工艺是在润滑油料中加入溶剂稀释,降低油品粘度,并逐步冷却,使油品中的石蜡逐步结晶析出,然后进行过滤,使油蜡分离。
由原油蒸馏得到的润滑油经糠醛抽提精制后都含有蜡,由于蜡的凝固点较高,必须除去,而蜡的沸点与润滑油馏分的沸点非常接近,用蒸馏的方法无法分离,但通过逐渐降低温度,蜡就会凝固结晶析出,然后过滤将油蜡分离。
为便于过滤,需加入一些在低温时对油的溶解度很大而对蜡的溶解度很小的溶剂进行稀释。
酮苯脱蜡工艺流程主要包括结晶、冷冻、过滤、溶剂回收等部分。
酮苯脱蜡装置投资和操作费用都很高,是一种昂贵的石油炼制过程。
因此,各国致力于寻找合适的溶剂,发展新的结晶设备,改进过滤设备,改进溶剂回收流程和操作条件,以提高溶剂脱蜡的技术水平。
近年来发展了加氢脱蜡、催化脱蜡、异构脱蜡工艺,技术上的发展主要在临氢脱蜡上,溶剂脱蜡近几年来发展较慢。
我国国情决定了酮苯脱蜡仍将存在较长时间,而且酮苯脱蜡仍有一些难以取代的优点,如在加工较轻原料时,脱蜡油产率高,粘度指数较高,可生产副产品石蜡和微晶蜡等。
原料轻重对脱蜡过程影响较大。
轻质原料中石蜡含量高地蜡含量少,而重质原料则相反。
石蜡的结晶为片状,颗粒大易于过滤但套管易上压,地蜡的结晶为针状,颗粒小不易过滤但不易上压。
精细化工中丁二烯直接氰化法生产己二腈工艺技术进展
2021 引言丁二烯是石油化工生产中的一种常见材料,在很多工业生产过程中作为生产原料,发挥着重要的作用,尤其是在弹性物件和橡胶品生产过程,以及在己二酸二胺和己二酸二腈等化学产品的生产上。
2 原料的分布情况2.1 丁二烯资源分布情况丁二烯是目前工业发展中非常重要的组成部分,中国在工业发展的过程中对其产生了巨大的生产需求,极大地促进了中国丁二烯的生产能力。
全球丁二烯产能仅次于美国位居第二,德国、日本和俄罗斯等国丁二烯产能已超过60万吨/年。
由于丁二烯的生产历史悠久,已经开发了几个阶段的醇接触分解、丁烷氧化脱氢以及蒸汽裂解,最终生产得到乙烯,通过萃取和分离能够得到纯度较高的产品。
从目前丁二烯的生产水平来看,乙烯的发展是促进丁二烯快速发展的重要原因,在整个工艺中,装置也更为现金和完善。
我国的大部分丁二烯都是乙烯基和聚乙烯,占总能量的91%,剩下的丁二烯生产由丁酸脱水而来。
从中期来看,乙烯基仍是丁二烯的主要来源,都是丁二烯生产工艺中最为重要的供求关系。
2010年以来,国内现代聚合物合成明显减少,近年来,丁烯的生产力和经济效益大幅提高。
随着科学研究的增加,出现了许多新的装置和设备,并应用于生产中。
中国的丁二烯需求市场在2016年底估计为3500kt/a,估计产能约为4000kt/a。
按照85%的开工率,中国国内乙二腈市场还有每年100kt的时长空缺需要填补,为国内生产丁二烯的企业提供了良好的发展契机,其产能不断提升。
2.2 氢氰酸的产能情况工业领域大规模生产丙烯腈的产能基础俨然已经具备,并基本满足市场需求,因此,从国外进口丙烯腈生产工艺中的副产品氰化氢的需求量不高。
原因是氰化氢是一种有毒化学品,毒性副作用强,在正常情况下会也很容易发生扩散,对周围环境和人体产生副作用,远距离的运输会导致安全隐患增加,在环境和经济效益等方面都并不适用于长距离运输 [1]。
一旦存储工作做得不到位,很容易发生泄漏事故,安全隐患丛生。
陶瓷过滤机的应用及技术改进分析
217管理及其他M anagement and other陶瓷过滤机的应用及技术改进分析赵文武(中条山集团篦子沟矿业有限公司选矿厂,山西 运城 043700)摘 要:本文主要针对陶瓷过滤机的应用及技术改进进行分析,从而有效实现陶瓷过滤机工作效率的提高。
陶瓷过滤机作为当前化工企业生产中的重要设备之一,对于相关企业的发展有着极为重要的作用。
通过对陶瓷过滤机的应用和技术改进的分析,从而有效实现对于陶瓷过滤机的优化,有效实现陶瓷过滤机工作性能的加强。
同时,陶瓷过滤机在当前化工生产中的有效应用还能够在一定程度上实现精矿产量的提高,从而有效实现了企业生产效率的提高,有效提高了企业的经济效益。
陶瓷过滤机技术的改进还能够实现对于矿物的准确分离,从而在一定程度上改进了当前矿物加工方式,有效推动了矿物加工行业的稳定发展。
关键词:陶瓷过滤机;应用;技术改进;分析中图分类号:TQ051.85 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)20-0217-2 收稿日期:2020-10作者简介:赵文武,男,生于1992年,汉族,山西临汾人,助理工程师,研究方向:选矿。
陶瓷过滤机作为当前化工生产中的重要设备之一,对于企业的生产效率有着较为直接的影响。
这就要求有关企业能够针对当前陶瓷过滤机的应用和技术改进进行分析,从而有效实现陶瓷过滤机的应用优化。
在对陶瓷过滤机的应用和技术改进进行分析时,企业还应当能够对陶瓷过滤机有着一个较为全面的了解,从而能够根据工作情况的不同选择一款较为合适的陶瓷过滤机,有效实现企业工作效率的提高。
同时,企业还应当能够注意对于陶瓷过滤机相关技术的创新研发,从而使得陶瓷过滤结构能够充分满足当前企业生产的需要。
由于陶瓷过滤机相较于其他材质的过滤机来说,耗能较少且维修费用较低,这就导致陶瓷过滤机的使用成本较低,能够有效实现企业经济效益的提高。
同时,陶瓷过滤机在当前化工企业生产中的有效应用,还能够有效处理当前过滤中存在的问题,从而有效实现企业生产效率的提高,在一定程度上推动社会经济的稳定发展。
自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势
自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势摘要:自来水厂的水处理工艺的操作性比较强,而且在实际生活中也得到了很好的应用效果。
目前我国的自来水厂中,水处理工艺已经相对成熟了,虽然水处理工艺有很多优点,但是也存在着一些不足。
但是由于该工艺还存在诸多不足,所以一定要提升水资源的利用率,进而保障提升人民群众的生活饮用水质量。
关键词:自来水厂;水处理工艺;应用现状;发展趋势由于常规水处理工艺具有较强的操作性,而且实际应用中效果较为明显,技术成熟,所以目前我国自来水厂在水处理中还主要以常规水处理工艺为主。
但这种处理工艺还存在着一些不足之处,所以需要加快推动深度处理技术在自来水厂的应用,从而有效的提高水资源的利用率,确保为人民群众提供高质量的生活饮用水。
1自来水厂水处理工艺的应用现状1.1 自来水预处理工艺生物处理就是指在进行机械过滤后选用常规的处理工艺以物理、化学的手段对自来水进行处理。
生物处理的原理主要就是选择微生物来分解水源中对人体有害的亚硝酸盐氮、锰、有机污染物等,这一步的水处理工艺可以有效地降低常规水处理的压力。
因为生物处理就是通过生物、化学等方式进行的预处理工艺。
一般的自来水厂在进行二级生物处理的时候会选择生物膜法工艺,所谓的生物膜法工艺就是通过使用生物膜法来吸收处理水源地里的氮磷以及有机物等化学物质,其主要目的就有实现净化水资源。
如果这里的水质污染程度一般的时候,就可以选择其他的生物处理方法,例如:悬浮填料生物流化床、曝气生物滤池、生物接触氧化法、生物活性碳或者生物转盘等。
因为生物膜的基本组成为菌类和藻类,所以微生物在固体的表面就会发生新陈代谢,运用生物膜法处理方式就可以有效分解表面的微生物,达到降解水污染的目的。
除了微生物能够分解水质中的有害物质外,还有一个主要原因,就是很多微生物在水中繁殖的速度快,生存能力强,这样就可以更好地对水质的污染物进行固液分离。
更重要的是微生物具有很好的硝化功能,只需要很小的空间就可以帮助水资源达到清洁的目的,而且还不会受到水温和水质的影响,真的是省时省力的一项水处理工艺。
陶瓷过滤机在锡铁山应用及工艺优化
Ke y wo r d s: c e r a mi c i f l t e r ;v a c u u m d e g r e e ;a t mo s p h e r i c p r e s s u r e
f o u n  ̄d u r i n g t h e p r o d u c t i o n o p e r a t i o n ,s u c h a s t h e l a c k o f v a c u u m d e g r e e ,c a l c i u m f o ma r t i o n o f d r a i n a g e s y s t e m,a i r l e a k a g e o f t h e v a c u u m s y s t e m,e t c . a f t e r t h e p r o c e s s a n d t e c h n i c a l t r a n s f o r ma t i o n ,t h e o p e r a t i o n
( 1 . C h X i i t i e s h a n B r a n c h c D m p a n y , W e s t e  ̄ r n M i n i n g c D . , t d . , X i t i e s h a n O  ̄ n a h a i 8 船D 8 , n a ;2 . Da c h a n g Go l 3 Mi n e ,W’ e - s F n Mi n i n g Co . ,Lt d . ,Xi n i n g 8 [ 0 0 - 0 1 ,Ch i n a )
叶片过滤机叶片过滤机设备工艺原理
叶片过滤机设备工艺原理在现代工业领域中,叶片过滤机设备已经成为了非常常见的一种过滤处理设备。
其主要应用于各种水流、气流等介质的过滤处理,以保证工业生产过程中介质的纯度,保证生产加工的质量。
那么,叶片过滤机设备是如何工作的呢?其工艺原理是什么?本文将为大家讲解。
叶片过滤机的定义叶片过滤机是一种采用过滤网片组成的过滤器,它主要采用网片过滤介质进行过滤。
通过将待处理的介质从过滤器的一个端口输入,再通过滤网,将干净的介质输出。
这种过滤机的网片是由不锈钢、铜、铁、铝等材料制成的。
叶片过滤机的特点是有很高的过滤效率,而且可以方便地进行网片清洗等保养作业。
叶片过滤机的工作原理叶片过滤机的工作原理是通过网片对介质进行过滤,保证介质输出的纯度。
它在过滤操作过程中,将待处理的介质从一个端口输入,通过叶片内置的网片进行过滤,最终将过滤净化后的介质从另一个端口输出。
整个过滤器的工作基于网片的开孔大小,以及随着过滤时间的增加,网片孔隙的不断减小,来保证过滤器的正常工作。
叶片过滤机的过滤网片是由无数个针孔或矩孔组成的,这些孔洞足够精细,能有效地剔除介质中的杂质或污垢。
在介质通过叶片过滤机时,这些杂质或污垢会被在网片的网孔上留下,而洁净的介质则从其他一端输出。
叶片过滤机的过滤效果叶片过滤机的过滤效果主要取决于过滤网片的开孔大小,以及过滤介质的性质。
在过滤介质中,如果含有较多的杂质或固体颗粒等物质,那么过滤的效果会更加显著,过滤出来的洁净介质质量也会更高。
而在过滤介质的温度过高或温度过低时,过滤的效果也会受到影响。
叶片过滤机的清洗与保养为了确保叶片过滤机的正常工作,其网片必须定期清洗和维护。
当发现网片上出现杂物或污渍时,可以采用清水或者气体将网片清洗干净。
如果堵塞严重,可以用溶解液对网片进行化学清洗。
此外,还要对过滤机进行定期检查,以确保其性能正常。
叶片过滤机的应用在工业生产过程中,叶片过滤机设备的应用非常广泛。
主要应用于各种水流、气流等介质的过滤处理。
过滤新工艺新技术-过滤的基本原理和计算(二)
过滤新工艺新技术-过滤的基本原理和计算(二)式中t为过滤阶段经历的时间(秒),须与过滤机型式结合起来计算。
因为在一个过滤循环中,过滤过程并非连续进行。
因此,其过滤时间应做适当的变换。
如筒,则:型真空过滤机,设转鼓每转一周所需时间为tct=ƒ·t(18)c式中ƒ———一个操作循环中过滤阶段所占的时间分率;对于转鼓而言, ƒ等于转鼓浸入料浆部分的面积分率,即:β———转鼓在料浆中的浸没角,rad;———转鼓浸入料浆中的过滤面积,m2;SuS———转鼓总的过滤面积,m3.w在全面而仔细地研究了矿浆性质并初步选定过滤机型式后,为了更准确地选择工业过滤机的型式、规格和台数,须用标准过滤叶片模拟工业过滤机的操作条件,对一定数量的有代表性的矿样测定其过滤性能,以提供设计计算的依据。
如果条件允许,在滤叶片试验之后,再用过滤面积为0.5~1米2且结构与选定的过滤机相近似的中间试验机作更精确的测定。
在中间工厂试验中,除了能获得更精确的过滤常数外,还可以得到有关滤饼洗涤、卸除、以及介质再生等方面的可靠数据。
试验使用的矿浆应有充分的代表性。
矿浆初始浓度的变化、固体的物质组成(即矿物性质)、粒度组成、矿浆中所含的药剂及pH值、温度、受搅拌等预处理状况诸因素都应与工业生产的操作条件一致。
使用的滤布材质、规格和给矿方法也应符合生产实际。
真空过滤试验应提供以下数据:(1)给矿的浓度和固相的粒度组成,料浆的pH值、温度。
(2)过滤的真空度或真空计示压力。
(3)滤饼的湿重、干重、厚度、形成时间、冲洗时间、脱水时间、滤饼内可溶固体成分的含量、滤饼的体积。
(4)滤液的体积、体积浓度、可溶固体成分的含量。
(5)冲洗水的体积。
(6)穿过滤饼的气体体积和速度。
(7)观察滤饼的形成过程和状态、滤饼卸落、滤布堵塞和滤液状况。
过滤试验及各种参数的测定方法,见本手册二十二篇试验技术有关章节。
对上述各项测试结果进行综合分析后,可以确定过滤机的型式、介质的材质和规格以及其他操作条件。
连续式旋转过滤机设备工艺原理
连续式旋转过滤机设备工艺原理
连续式旋转过滤机是一种常见的过滤设备,用于固液分离。
其基本
原理是通过高速旋转转子,使液态物质中的固体颗粒在离心力的作用下,被过滤器壳体所滤掉,从而实现固液分离的目的。
设备结构和工作原理
连续式旋转过滤机主要由过滤器壳体、旋转滤饼、滤布、电机等部
分组成。
工作时,电机带动转子高速旋转,使被处理的物料通过进料
管道进入过滤器壳体,经过旋转滤饼和滤布的过滤作用,将固体颗粒
和液体分离,固体颗粒留在滤饼上,形成相对固定的滤饼层,液体则
从出液管道流出。
当滤饼逐渐厚度逐渐增加时,设备会自动停机进行
清理和卸饼操作。
工艺流程及特点
连续式旋转过滤机的工艺流程一般包括进料、洗涤、干燥几个步骤。
在进料过程中,物料可以通过手动或自动控制实现连续供料。
洗涤过
程可以利用高压喷洒水或其他清洗剂,将残余物料从过滤饼上冲洗掉,以保证设备正常运行。
在卸饼过程中,连续式旋转过滤机可以通过真
空卸饼、压缩空气卸饼等多种方式实现滤饼的自动脱离,卸饼后滤布
重新拉紧即可继续工作。
连续式旋转过滤机具有处理量大、过滤效率高、滤饼干度高、可连
续运行、操作简便等特点。
它在精细化工、制药、食品、化肥等领域
都有广泛的应用,被认为是一种高效的固液分离设备。
几种先进的污水处理技术介绍
几种先进的污水处理技术介绍一、连续循环曝气系统(CCAS)A、CCAS工艺简介CCAS工艺,即连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System),是一种连续进水式SBR曝气系统。
这种工艺是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上改进而成.SBR工艺早于1914年即研究开发成功,但由于人工操作管理太烦琐、监测手段落后及曝气器易堵塞等问题而难以在大型污水处理厂中推广应用.SBR工艺曾被普遍认为适用于小规模污水处理厂。
进入60年代后,自动控制技术和监测技术有了飞速发展,新型不堵塞的微孔曝气器也研制成功,为广泛采用间歇式处理法创造了条件。
1968年澳大利亚的新南威尔士大学与美国ABJ公司合作开发了“采用间歇反应器体系的连续进水,周期排水,延时曝气好氧活性污泥工艺”.1986年美国国家环保局正式承认CCAS工艺属于革新代用技术(I/A),成为目前最先进的电脑控制的生物除磷、脱氮处理工艺。
CCAS工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。
生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。
经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应池,在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低流速(0.03—0。
05m/min)进入反应区。
在主反应区内依照“曝气(Aeration)、闲置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期运行,使污水在“好氧-缺氧”的反复中完成去碳、脱氮,和在“好氧-厌氧”的反复中完成除磷.各过程的历时和相应设备的运行均按事先编制,并可调整的程序,由计算机集中自控.CCAS工艺的独特结构和运行模式使其在工艺上具有独特的优势:(1)曝气时,污水和污泥处于完全理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高达95%.(2)“好氧—缺氧"及“好氧—厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格。
水处理新技术、新工艺与设备
城市饮用水处理工艺的发展
第一代工艺
20世纪以前,城市饮用水安全得不到保障,致使强烈性传染病流 行,给城市居民的生命健康构成了重大威胁,这使人类面临着一个重 大的生存问题,即生物安全性问题。为了解决这个问题,20世纪初, 研发出了混凝、沉淀、过滤、氯消毒工艺,人们把此工艺称之为常规 水处理工艺,这一工艺使传染病流行得到控制,可称之为第一代工艺。
应用:
目前在欧美许多国家,已有许多中试和工业规模的SCWO 装置投入了运行。1994年,ECO公司在美国的Texas设计和建 造了第一个用于处理民用废物的工业装置。该装置处理酒精 和胶的混合废液,100 kg/h,TOC的去除率达到了 99.9%。 目前,SCWO技术主要被美国国防部和能源部用来处理化学武 器,火箭推进剂,炸药等高能废物。德国和日本也采用了 SCWO处理土壤中含有的多氯联苯,国内研究人员在SCWO处理 造纸废水、有机磷氧乐果农药、含硫废水等方面同样取得了 较好的结果。
与常规方法相比该方法几乎可以无选择性的高效氧化各类高浓度有机废水而且处理时间短处理效率高几乎没有二次污染且具有能回收有用的物质和能量等优点因而受到了世界各国科研人员的广泛重视
“水处理”就是通过物理、化学、生物的手段, 去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的 过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉 降、过滤、混凝、絮凝,以及缓蚀、阻垢等水质 调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关。 因此,水处理 领域涉及的应用范围十分广泛,构 成了一个庞大的产业应用。
针对这些新的生物安全性问题,第一代工艺或者第二代工艺都不 能完全使新的生物安全性问题得到解决和控制,所以有待发展新的、 更有效的技术和工艺。对水来说,生物安全性问题对人类危害是最大 的,保证水的生物安全性应是首要的。
国外过滤与分离技术的进展
国外过滤和分离技术的进展对第八届世界过滤大会和ACHEMA2000展览会上交流和展出的过滤和分离技术的研究成果及展品概况作以简介。
分析了国外过滤和分离技术的发展趋势,对我国存在的差距和值得思考的问题提出了看法。
随着世界各国能源短缺、资源贫化、水资源及环保问题的日益突出,如何节省能源,有效利用资源,重视水资源的科学合理使用,加强环境保护,仍是当务之急;同时随着科学技术水平的不断提高,生物化工新材料、精细化工、制药、食品等行业的迅速崛起,要求过滤和分离向高纯度、高分离精度发展,这些现实都为当今过滤和分离技术的发展提供了极大的机遇。
1第八届世界过滤大会概况第八届世界过滤大会2000年在英国召开,有42个国家近600人参加,英、德、美、意大利、日本、芬兰和比利时等发达国家的参加人数为342人,占全体的57%,中国(包括香港、台湾)共计30人,仅次于英、德、美、法,居第5位。
会议共宣读和张贴论文274篇。
表1为第八届世界过滤大会论文主题的统计。
从论文的具体内容来分析:a .使用基础的研究仍占相当重要的地位,共47篇,占论文总数的17%; b .研究强调了工业使用,共47篇,占论文总数的18%; c .环保得到充分,重视共55篇,占论文总数的20%; d . 过滤介质的研究和开发尤为重视,共43篇,占论文总数的16%; e .膜分离技术,共47篇,占论文总数的17%。
表1第八届世界过滤大会论文主题分析主题论文数占论文比例/%固液分离228深层过滤114过滤特性测定73预处理技术62固液分离工业使用49 18环境保护55 20过滤介质43 16沉降和浮选62离心及相近的分离技术62液液分离52新过滤技术-----磁、声、电方法的使用62膜分离47 17气固分离114合计274 100以使用基础的研究为例,从两相流体力学,特别是宏观和微观流体流动相结合,研究过滤和分离中流体流动的本质,研究颗粒粒度分布、滤饼结构、孔隙率、流体流动阻力对过滤和洗涤等不同阶段的影响,如:a.细小颗粒滤饼孔隙率和流体阻力的研究,颗粒粒径分布对滤饼渗透性的研究,双组分物料滤饼特性对滤饼渗透性的影响,滤饼洗涤过程的数学物理模型等从颗粒特性、滤饼结构等入手研究其对过滤速率及洗涤效果的影响。
我国印染废水处理工艺的研究进展
案例2:某园区 采用膜生物反应 器技术处理印染 废水,提高了水 质,实现了资源 回收利用。
案例3:某市建 立印染废水集中 处理厂,采用多 种工艺联合处理, 显著改善了水环 境质量。
效果分析:印染 废水处理工艺在 实际应用中取得 了良好的效果, 为环境保护和可 持续发展做出了 贡献。
化学需氧量 (COD):衡量水 中有机物含量的重 要指标
化学法:适用于去除重金属离子和有机物,处理效果好,但药剂消耗量大,处理成本高。
生化法:适用于去除有机物和氮、磷等营养物,处理效果好且成本低,但反应条件较苛刻, 对微生物的依赖性强。
复合工艺:结合物理、化学和生化法的优点,处理效果好且成本较低,但操作复杂,技术要 求高。
案例1:某印染 企业采用活性污 泥法处理废水, 有效降低污染物 浓度,达到排放 标准。
自动化智能化: 引入自动化和智 能化技术,提高 处理过程的稳定 性和可靠性。
资源化利用:将 处理过程中产生 的废弃物进行资 源化利用,实现 废水资源化。
生物处理技术:利用微生物降解有机物,降低废水毒性 高级氧化技术:通过产生强氧化剂来分解有机物,处理效率高 膜分离技术:利用膜过滤原理,实现废水中污染物的分离和浓缩 组合工艺:将不同处理技术进行组合,发挥各自优势,提高处理效果
沉淀法:利用重力或离心力的作用,使废水中的悬浮物沉淀下来。 过滤法:通过过滤介质,使废水中的悬浮物被截留。
吸附法:利用吸附剂的吸附作用,使废水中的有害物质被吸附在吸附剂表面。
膜分离法:利用膜的透过性,使废水中的物质得到分离和去除。
氧化还原法:通 过加入氧化剂或 还原剂,将废水 中的有机物进行 氧化或还原反应, 从而降低废水中 有机物的含量。
印染废水处理工艺的背景和意义 国内外印染废水处理技术的研究现状 印染废水处理工艺的应用现状 印染废水处理工艺的未来发展趋势
膜过滤技术在酿酒工业中的应用研究
膜过滤技术在酿酒工业中的应用研究摘要:我国是食品行业的生产和消费大国,根据国家工信部报道,2021年1~10月全国规模以上酿酒企业营业收入累计超过5969.5亿元,利润总额累计突破1300亿元。
不难看出酿酒产业无论对于国民经济还是对于整个食品行业都具有重要的地位。
从改革开放至今,国民的收入水平和生活水平都有了较大地提升,随之而来对酒精性饮料的需求也在不断提升。
酿酒企业在逐渐形成规模化、标准化、科学化生产模式的同时也在成品酒或者基酒中发现了一些生物或非生物稳定性问题,导致酒体出现失光浑浊、沉淀等现象,这不仅会影响到酒体自身的外观,还可能影响到其风味品质,降低消费者的接受程度,最终影响企业的效益。
因此通过一些技术手段解决酒体浑浊的问题,提升酒体澄清度和稳定性对成品酒的品质和销售十分必要。
关键词:膜过滤技术;酿酒工业;应用引言我国的白酒有着悠久的历史,在世界上更是独树一帜。
传统的白酒酿造工艺流程分为粉碎、配料、润料和拌料、蒸煮糊化、冷散、加曲、加水堆积、入池发酵、出池蒸酒等工序。
这些酿造工序使得粮食从发酵到生产再到贮存陈化等过程中产生了一系列的酿酒废水。
其中用于锅炉冷却的水、酒瓶清洗的水、以及进行场地冲洗的水,我们叫做低浓度有机废水,这一类废水可以进行循环利用或者是直接排放,因为其污染物浓度低于GB27631—2011《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》规定的排放标准。
1膜过滤的发展进程膜过滤分离技术是一种综合性的高新技术。
自然界存在很多膜分离现象,虽然人们发现且认识这一现象,但因科技水平不足,并未对此进行高度关注,直到1854年、1856年,有学者发现了透析现象和天然膜具有各向异性特点后,才开展膜研究工作。
这一阶段,有学者使用天然膜制作了首个膜渗透器,同时成功将糖蜜、盐类分离,不仅推动了膜分离技术的发展,还将其具备的优势得以体现。
然而,天然膜应用期间有一定的局限性,随着社会科技的发展,新产业部门兴起,提出了研究开发新的分离技术、人工合成分离膜,并进行了相应实践。
过滤器设计、制造新工艺新技术与产品质量检测标准规范实用手册
过滤器设计、制造新工艺新技术与产品质量检测标准规范实用手册管理过滤器设计、制造新工艺新技术与产品质量检测标准规范实用手册作者:编委会出版社:机械工业出版社出版日期:20XX年4月出版开本:16开精装册数:全四册光盘数:0定价:998元优惠价:468元详细介绍:第一篇过滤元件与过滤材料第一章过滤元件第二章滤芯制造第三章通油过滤材料第二篇液压系统过滤器第一章液压系统污染控制第二章液压过滤器的分类第三章液压过滤器的附件第四章液压过滤器的流通形式第五章液压过滤器的过滤精度管理第六章高压过滤器壳体设计第七章液压过滤器的选择和使用第三篇燃油过滤器第一章内燃机三滤中的燃油过滤器第二章飞机发动机燃油过滤器第三章燃油过滤器质量保障第四篇润滑系统过滤器第一章内燃机机油过滤器第二章机油过滤器容灰能力试验第三章机油过滤器的一次通过粒子试验第四章环境适应性试验第五章美国康朗斯发动机机油过滤器滤芯试验规范第五篇空气过滤器第一章大气污染危害第二章空气过滤器第三章保护机器类的空气过滤器第四章洁净空间(厂房)类空气过滤器第五章向大气排放烟粉尘控制用空气过滤器第六篇长纤高速过滤器第一章深层过滤技术概论第二章长纤维高速过滤器的试验研究第三章长纤维高速过滤器的运行特性第四章长纤维高速过滤器与石英砂过滤器的性能比较第五章长纤维高速过滤器的过滤机理第六章长纤维高速过滤器的运行动力学研究第七章长纤维附聚粗粒化除油器除油特性第七篇过滤器相关论文汇编第八篇过滤器产品质量检测标准规范过滤器设计、制造新工艺新技术与产品质量检测标准规范实用手册过滤器设计、制造新工艺新技术与产品质量检测标准规范实用手册过滤器设计、制造新工艺新技术与产品质量检测标准规范实用手册第一篇过滤元件与过滤材料第一章过滤元件第二章滤芯制造第三章通油过滤材料第二篇液压系统过滤器第一章液压系统污染控制第二章液压过滤器的分类第三章液压过滤器的附件第四章液压过滤器的流通形式第五章液压过滤器的过滤精度第六章高压过滤器壳体设计管理第七章液压过滤器的选择和使用第三篇燃油过滤器第一章内燃机三滤中的燃油过滤器第二章飞机发动机燃油过滤器第三章燃油过滤器质量保障第四篇润滑系统过滤器第一章内燃机机油过滤器第二章机油过滤器容灰能力试验第三章机油过滤器的一次通过粒子试验第四章环境适应性试验第五章美国康朗斯发动机机油过滤器滤芯试验规范第五篇空气过滤器第一章大气污染危害第二章空气过滤器第三章保护机器类的空气过滤器第四章洁净空间(厂房)类空气过滤器第五章向大气排放烟粉尘控制用空气过滤器第六篇长纤高速过滤器第一章深层过滤技术概论第二章长纤维高速过滤器的试验研究第三章长纤维高速过滤器的运行特性第四章长纤维高速过滤器与石英砂过滤器的性能比较第五章长纤维高速过滤器的过滤机理第六章长纤维高速过滤器的运行动力学研究第七章长纤维附聚粗粒化除油器除油特性第七篇过滤器相关论文汇编第八篇过滤器产品质量检测标准规范全国货到付款,满300元免运费。
油田采出水处理工艺技术进展
油田采出水处理工艺技术进展贾鹏飞;高满仓;吴庆丰;高路军;陶川【摘要】随着油田开发进入中后期,采出液的含水率越来越高,采出水的处理量也随之增加,如果对采出水处理不当,回注后会造成注水管网腐蚀结垢,对地层造成污染,影响水驱效果.通过介绍油田采出水的组成成分,整理了目前主要处理方法和工艺流程的技术及应用情况,并针对存在的问题提出了今后采出水处理的研究方向.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2019(033)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】采出水处理;物理法;化学法;膜过滤【作者】贾鹏飞;高满仓;吴庆丰;高路军;陶川【作者单位】中国石油华北石化公司,河北任丘 062552;中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司,河北任丘 062552;中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司,河北任丘 062552;河北华北石油路桥工程有限公司,河北任丘062552;中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司,河北任丘 062552【正文语种】中文【中图分类】TE6850 引言水驱是补充地层能量的重要手段,油田采出水的水质处理及回注系统作为油田生产的重要环节[1],在持续稳产、节约水资源、保护生态环境等方面有着举足轻重的作用,水质的好坏,直接影响到驱油效果。
随着《水十条》的颁布实施,对采出水的处理也显得尤为重要。
本文综述了近年来油田采出水处理工艺技术进展,并结合华北油田采出水处理现状给出了今后的研究方向,对日后采出水处理起到了指导作用。
1 采出水来源及组成油田采出水是随原油一起从油层中开采出来的,又经过原油初加工将废水脱出,因此这部分废水不仅携带原油,而且在高温高压的油层中还溶进了地层中的各种盐类和气体;在采油过程中,又从地层中携带出许多悬浮物固体;在油气技术集输过程中,掺进一些化学药剂;由于采出水中含有大量有机物,又适于微生物生存的环境,因此废水中还会繁殖大量的细菌。
因此,油田采出水是含有多种杂质的废水。
水平叶片过滤机设备工艺原理
水平叶片过滤机设备工艺原理水平叶片过滤机是一种高效过滤设备,广泛应用于水处理、食品工业、化工、造纸等领域。
本文将介绍水平叶片过滤机的设备工艺原理,包括过滤机构、过滤流程、清洗机构等方面。
过滤机构水平叶片过滤机主要由过滤筒、进出口管道、水泵、进口调节阀、排出口调节阀等部分组成。
过滤筒过滤筒是水平叶片过滤机的核心部件,它是由多个叶片组成的。
当污水由进口流入过滤筒时,叶片会折叠起来,污水通过叶片间隙进入过滤筒内部。
过滤筒内部的过滤媒介可以过滤掉水中的大颗粒和固体颗粒,将纯净水从过滤筒底部排出。
进出口管道进出口管道是与过滤筒相连的管道。
污水通过进口管道流入过滤筒,经过过滤筒的过滤媒介后,纯净水通过排出口管道流出。
进出口管道的作用是将污水引入过滤筒内,保证水的流动。
水泵水泵是水平叶片过滤机的动力部分,它的作用是将污水从污水池或其他储水设备中抽出,并将其压入过滤筒中。
水泵的性能直接影响到整个过滤系统的运行效率。
调节阀分为进口调节阀和排出口调节阀。
它们的作用是调节进口和排出口流量,保持过滤系统的稳定运行。
进口调节阀可以调节进口污水的流量,排出口调节阀可以调节纯净水的排放量。
过滤流程水平叶片过滤机的过滤流程主要包括进水、过滤、排污等部分。
进水污水需要通过进口管道流入过滤筒内。
进口管道与水泵相连,水泵负责将污水从污水池或其他储水设备中抽出,并输送到过滤筒内。
进口调节阀可调节进口污水的流量。
过滤当污水通过进口管道进入过滤筒时,叶片会折叠起来,污水通过叶片间隙进入过滤筒内。
过滤筒内部的过滤媒介可以过滤掉水中的大颗粒和固体颗粒,将纯净水从过滤筒底部排出。
过滤媒介的选择应根据不同行业和处理要求而定。
排污在过滤的过程中,污物会被隔离出来并附着在过滤媒介上。
当过滤媒介的污物积累达到一定程度后,就需要进行清洗。
清洗过程中,排出口调节阀完全打开,纯净水流入过滤筒内,通过过滤媒介将清洗过程中产生的污物冲刷出去,以达到清洗的目的。
在使用水平叶片过滤机过程中,清洗过程也是非常重要的。
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工艺过滤机的新进展
作者:Ken Sutherland 来源:Ringer
Ken Sutherland介绍了固体回
收领域所用的工艺过滤机的发
展情况。
有些过滤设备能够去除液体中的少量悬浮固体,还有一些能够去除高浓度的悬浮固体。
这一过程被称作固体回收,这种过滤设备被称作“工艺过滤机”。
固体回收通常是指从上一个处理过程的载体溶液中分离出有用的固体。
但是,不要忘记许多生产过程产生的废物多为污泥或泥浆,首先必须将固体从中去除,才能进行回收或处理。
回收通常是指从悬浮液中尽可能多的回收有用的材料,并尽可能减少滤出液中的微细颗粒的损失——因为这相当于产量的损失。
[本文所用名词“工艺过滤机(process filter)相对于“通用过滤机(utility filter)”而言,是一种比较狭义的定义。
在后面的案例中,它指工艺
生产过程所使用的所有重要的过滤机”,也就是说,许多净化用过滤机将被包括进这一广泛的定义内。
]
固体回收过程所采用的过滤机类型比其他领域多得多,主要原因是从过滤机内部去除回收的固体非常困难——固体的处理总是比液体更难。
尽管过滤机类型多样,但是用于固体回收的设备总量只占过滤和分离市场的一小部分,稍稍超过30%,而用作净化的过滤机几乎占70%。
在饮料行业,压滤机一直用于液体产品的最终净化
几乎所有的回收过程都是在液相进行的,它是工艺过程的一部分。
这涉及到大多数过滤行业最重要的一个特征:应用技术的重要性。
流程工业所采用的设备都要有性能保证,因此设备供应商必须具有一定的技术能力,以保证其设备具有良好的性能。
过滤行业可以分为拥有先进技术的供应商和提供标准产品的供应商。
从极端角度讲,
一方面是为特殊应用制造大型压滤机的制造商,另一方面是在线过滤器(其运行性能当然重要,但成功与否多取决于买方而非卖方)供应商。
设备类型
过滤设备的类型包括:
◆过滤网,用于脱水和分类;
◆重力和真空驱动的平床过滤机;
◆间歇式和连续式真空过滤机;
◆压力容器过滤机(即包含一系列过滤组件或密封在压力容器内的过滤设备);
◆压滤机,指各种简单的板框式压滤机,包括塔式压滤机;
◆变量过滤机,例如管式压滤机。
这些过滤机中有很多已经应用了很长时间,工程师可能不难辨别出它们之间的差别。
生产这些设备的公司与其他设备制造商都经历了同样的经济周期,必然也面临过兼并和收购的压力。
许多公司发展到了今天,虽然所有者有所变化,但仍然完整延用了原来的名称。
最近几年所发生的一些变化有:
◆Mahle集团收购Amafilter;
◆FLSmidth收购Dorr Oliver和Eimco;
◆Clarcor收购Niagara Screen Products;
◆威立雅向西门子出售USFilter;
◆Larox收购Outokumpu的过滤业务;
◆Andritz收购Baker Hughes的Bird/KHD过滤机和离心机业务;
◆Dover Resources收购Groupe Aoustin;
◆de Dietrich收购Rosenmund。
滤饼过滤
早已有人指出,工艺过滤的复杂性很大程度上是因为要去除累积的固体。
流体中的固体通常会在过滤材料的上游表面聚集形成滤饼。
实际上,滤饼是大多数过滤循环中的有效过滤材料。
大多数净化用过滤机的滤饼非常薄,因此它们的性能通常可以由过滤材料的特性来决定。
而回收用过滤机则需要解决滤饼问题。
过滤过程中,滤饼的形成、聚集和去除方式决定了过滤器的结构及其运行效率。
运行过程可能包括滤饼的冲洗和滤液的排出,然后是滤饼的彻底脱水。
许多生产过程产生的废物多为污泥或污水,必须从中去除固体,才
能进行回收或处理。
滤饼充分清洗并脱水之后,必须从过滤器上去除,同时尽量不要破坏积聚的材料和过滤器内部(包括过滤材料)。
板框式压滤机、塔式压滤机、带式压滤机、转鼓压滤机等所有类型的过滤设备的改进就是为了解决滤饼问题。
最新进展
各种类型的工艺过滤机都有改进,但并没有完全改变设备的结构,这些改进很少是机械方面的。
变化最明显的是过滤材料的类型。
从最早的工艺过滤机开始,随着金属丝网、无纺布和简单的纤维毡的出现,过滤效率和过滤材料的
寿命已有所增加。
首先是针刺毡、然后是简单的聚合物基非织物(例如纺粘织物),接下来是更复杂的织物,甚至是现在的微滤薄膜。
很早之前出现的复合材料最初是作为涂层材料的,现在已发展出多层复合滤材。
每种新型滤材的出现都给工艺过滤机带来新的性能——从某种程度来说,这却减慢了机械的革新速度。
“工艺过滤机虽有改进,但并没有完全改变设备的结构,这些改进很少是机械方面的。
变化最明显的是过滤材料的类型。
从最早的工艺过滤机开始,随着金属丝网、无纺布和简单的纤维毡的出现,过滤效率和过滤材料的寿命已有所增加。
”
因此,不要认为老的过滤材料就不能再用。
西门子公司最近向水处理行业推出的Forty-X碟片式过滤机就采用了打褶的无纺织物作为过滤材料,并取得了相当大的成功。
除了过滤材料带来的过滤性能的提高,大型过滤设备(例如带式过滤机和压滤机)的能效也有了提高。
前面列出的工艺过滤机类型中,有些在过去几十年几乎没有改进,但还是有些值得提及的变化。
例如,平床过滤机是机械工具冷却循环系统最常用的净化设备,基本结构变化不大,但变得更加紧密,也更多地采用真空驱动,而不仅仅是重力。
过滤材料也正从滤纸很快地转变为合成材料,例如纺粘织物。
用于饮料行业液体产品最终净化的压滤机仍然采用其基本的结构形式。
现在,压滤机的主要变化包括:从简单的板框式结构变为单模块的凹板结构和隔膜板结构(经常与薄膜板混淆)。
隔膜板式压滤机采用不渗透的弹性隔膜将多余的液体挤出滤饼。
尽管发展缓慢,制造商仍然找到了改进的空间。
例如,Larox公司最近推出的新型Hoesch系列压滤机,采用了模块化结构,具有一套标准选项,并采用了快速开启模式和高标准的密封。
两台Forty-X碟片式过滤机用于新西兰一家污水厂的翻新,以增加其
污水处理能力。
(图片提供:西门子水务技术集团)
考虑到压滤机的历史,难以置信其最初设计中的问题目前仍然或多或少的存在着。
这些问题包括:滤板表面密封不严导致的泄露和滤饼难以充分清洗和脱水,以及填充不足的问题。
滤饼移除不当还会导致下一批产品的填充不均和输送困难。
此外,当需要更大的压力时,通常要使用更过的滤板,从而使支撑梁承重过大,而塑料材料的使用缓解了这一问题。
这些不足必须得到适度的解决,即在相对较小的结构空间内增大压滤机的过滤面积。
压力容器过滤机通常为多滤芯结构,带有管式过滤组件或平板滤叶或水平滤板,而转鼓式压滤机是密封在压力容器中的。
这是一种非常复杂的设计,特别是要将分离出的固体通过外壳连续输送出去。
带式压滤机是一种连续运转的设备,用于去除滤浆中的水分。
经过最初的脱水过程之后,可以将悬浮液中的固体含量从1%转变为滤饼中的35%。
这种过滤机相当耗能,新的设计中已将提高能效作为主要目标。
间歇式真空过滤机是分离设备中最传统的机型之一,基本上没有变化;但化工和医药行业所用的间歇式吸滤器精密性有所提高。
现在
常用的叶片式过滤机和板式过滤机基本结构没有变化,但过滤材料的变化帮其改进了性能。
就连续式真空过滤机来说,有两大类型:转鼓式或碟片式过滤机和带式过滤机。
转鼓式真空过滤机在过去几十年变化很小,虽然西门子表示,其Forty-X碟片式过滤机由于采用褶式过滤材料,增加了大约40%的过滤面积而使性能显著提升。
Larox公司的Ceramec虹吸式碟片过滤机则采用了完全不同的过滤机制。
水平带式真空过滤机最近几年在设计和性能上有显著改进。
这源于制造商能够生产出更宽更长的过滤带(替换也更方便)。
真空带式过滤机的一个重要发展是其不透气性,因此可用于溶剂基悬浮液的处理,不会向大气中释放VOC。