[Documento sobre tecnología de separación química] Tecnología de separación por membrana
Investigación y progreso de nuevas tecnologías en tecnología de separación química
[Resumen] Este artículo analiza principalmente el alcance de la aplicación y la nueva dirección de desarrollo de la tecnología de separación química, y combina los requisitos de la sociedad de mercado. con los requisitos de la separación química Se evaluaron los requisitos de costos de la tecnología y, finalmente, se ilustró la aplicación específica de la nueva tecnología de separación química tomando como ejemplo la fibra de carbón activado (ACF) en el mercado.
[Palabras clave] Tecnología de separación química; nueva tecnología; perspectivas de aplicación
Número de clasificación de la Biblioteca de China: TQ028 Código de identificación del documento: A Número de sección: 1009-914x (2014) 20-0380 -01.
La tecnología de separación química es una tecnología que utiliza las funciones únicas de los equipos químicos para separar eficazmente el compuesto completo del compuesto correspondiente. Es una rama importante de la investigación química. En toda producción química, la tecnología de separación química recorre todo el proceso de producción. A juzgar por la historia del desarrollo de la tecnología de separación química, la investigación teórica única original sobre la tecnología de separación química se ha transformado gradualmente en una combinación efectiva de teoría y práctica. Se han llevado a cabo prácticas prácticas y efectivas de tecnología de separación química en los campos de la energía, la biología, entorno, etc., haciendo que la aplicación de los conocimientos teóricos en la vida real facilite la vida y la eficiencia laboral de las personas. Sobre esta base, la tecnología de separación química ha producido una nueva tecnología de separación que se puede aplicar a más campos. Este mayor grado de popularización de la tecnología de separación química ha madurado gradualmente el desarrollo de la tecnología de separación química.
1. Ámbito de aplicación de las nuevas tecnologías de separación química.
1. Proyectos de protección ambiental
Con el desarrollo de la sociedad humana y la popularización de la ciencia y la tecnología, el nivel de vida de las personas ha mejorado enormemente, pero la realidad de la contaminación ambiental es muy preocupante. . La descarga indiscriminada de diversas aguas residuales y otros contaminantes ha provocado que la calidad del entorno de vida de las personas siga disminuyendo, y las personas pueden incluso sufrir algunas enfermedades incurables debido a la contaminación crónica de los gases y aguas residuales. Por ejemplo, la famosa enfermedad de Minamata en Japón en el siglo pasado. Desde la perspectiva de la separación química, los diversos gases y aguas residuales vertidos en muchos procesos de fabricación industrial no son inútiles. Ya sea sulfuro, dióxido de carbono u otros desechos radiactivos, si se adoptan métodos razonables de separación y tratamiento químicos, se pueden reciclar bien. De esta manera, los residuos pueden reciclarse en la producción industrial y, al mismo tiempo, reducirse la contaminación ambiental. A diferencia de los métodos de tratamiento simples, como el tratamiento bioquímico o el vertido aleatorio, que no tienen ningún valor de uso efectivo para las personas ni para el medio ambiente.
2. Utilización de la energía
El suministro de energía es una necesidad para nuestra supervivencia y desarrollo en la actualidad. Sin suministro de energía, los humanos no podemos sobrevivir y las empresas tampoco. Se puede decir que el uso racional de la energía es la base para el sano desarrollo del país y de la sociedad, pudiendo ahorrar energía y reducir emisiones. Si no se utiliza correctamente, tendrá un gran impacto en todos los aspectos de la sociedad. En general, las fuentes de energía actuales son principalmente petróleo, gas natural y carbón, y con el desarrollo de la tecnología química, han aparecido en nuestras vidas productos derivados del petróleo, como plásticos y otros compuestos de etileno. Dado que estos recursos no son renovables, debemos ahorrar aún más energía y reducir el consumo durante el proceso de separación química y aprovechar al máximo los recursos existentes.
3. Biofarmacéuticos
La tecnología biofarmacéutica es una tecnología de alta tecnología que nació con la aparición de nuevas biotecnologías como la recombinación del ADN en los años 1970. Su desarrollo debe basarse en la tecnología de separación química para extraer de manera eficiente y limpia las actividades biológicas. Al mismo tiempo, también plantea nuevos requisitos para la innovación de agentes de separación, equipos de separación y procesos de separación en la tecnología de separación química. Existe una relación interactiva entre la tecnología biofarmacéutica y la tecnología de separación química. La demanda popular de tecnología biofarmacéutica debe depender en gran medida del desarrollo de la tecnología de separación química, mejorando así el desarrollo de la tecnología biofarmacéutica y garantizando al mismo tiempo la actividad biológica.
2. Estado de desarrollo de las nuevas tecnologías en la tecnología de separación química
1. Separación por cristalización
Para la separación por cristalización, los métodos tradicionales de separación química incluyen congelación, concentración, etc. . De esta forma, debido a que la eficiencia es baja y la demanda es grande, la eficiencia del consumo de energía es muy objetiva. Según la última tecnología de separación por cristalización química, la extracción, la alta presión y la fusión pueden reemplazar eficazmente los métodos tradicionales originales, como la congelación y la concentración.
En la separación extractiva, la sustancia a extraer se extrae mediante extracción utilizando una mezcla con propiedades físicas similares como puntos de ebullición. Para la tecnología de separación por extracción, este método se puede utilizar tanto para sustancias orgánicas como inorgánicas.
Bajo separación a alta presión, el punto de fusión de la propia sustancia disminuirá debido al aumento de presión, y se seguirán formando cristales. Durante este proceso, la presión de cambio de fase seguirá aumentando debido al aumento de la concentración de impurezas en la fase líquida. Bajo la presión del cristal, las aguas madre descargadas se evaporarán a presión reducida para obtener el material cristalino separado.
2. Separación por membrana
La tecnología de separación por membrana separa, clasifica, purifica y enriquece principalmente mezclas en fase gaseosa o líquida en función de la permeabilidad de una membrana específica y la presión externa. Para la tecnología de separación por membranas, el costo requerido es pequeño, las emisiones contaminantes correspondientes también son pequeñas y es adecuada para el desarrollo y utilización a gran escala. La tecnología de separación de membranas se puede dividir en tecnología de membranas de iones, tecnología de membranas de separación de gases, tecnología de extracción de membranas, tecnología de destilación de membranas, tecnología de membranas de microfiltración, etc. Por ejemplo, en la tecnología de membranas iónicas, debido a su importante efecto de ahorro de energía, puede reemplazar en gran medida el método tradicional de membranas para la producción de soda cáustica. La tecnología también podría tener aplicaciones en las industrias médica y alimentaria, así como en proyectos de desalinización.
3. Separación por adsorción por oscilación de presión
La adsorción por oscilación de presión se utiliza principalmente para la separación de gases. Utiliza adsorbentes específicos en gases mezclados para separar las diferencias en las capacidades de subdivisión de gases específicos. Este método tiene una amplia gama de aplicaciones, un proceso operativo relativamente simple y desempeña un papel muy bueno en la separación de gases. Por ejemplo, purificar metano a partir de gas natural o preparar monóxido de carbono a partir de una mezcla de gases de monóxido de carbono. El método de separación por adsorción por cambio de presión puede separar bien los gases objetivo. Este método relativamente conveniente de utilizar adsorbentes específicos hace que sus beneficios económicos y de ahorro de energía sean muy considerables.
4. La nueva tecnología de separación química entra en conflicto con la realidad.
La innovación y el desarrollo de métodos de ingeniería química han brindado perspectivas a las personas en este campo técnico. Sin embargo, el indicador definitivo de si una tecnología está madura no es qué tan excelente y de alta gama es, sino si puede hacerlo. Promocionar aplicaciones en el mercado a un costo relativamente bajo. Las tecnologías emergentes de separación química muestran ventajas en muchos ejemplos de separación química, pero el alto costo de algunas tecnologías nuevas no es algo que todas las empresas puedan permitirse. En correspondencia con el alto costo de la empresa, también es un riesgo que el producto pueda ser aceptado por clientes con precios elevados.
Al considerar la innovación en la tecnología de separación química, la premisa debe ser el bajo costo y los pasos simples. Si no se puede cumplir este requisito, no importa cuán excelente sea la tecnología de separación química, sólo podrá usarse en pequeña escala y no podrá popularizar realmente esta tecnología en la sociedad ni promover el desarrollo y el progreso social. Por lo tanto, al innovar en la tecnología de separación química, debemos considerar los factores de costo, llevar a cabo la innovación científica y tecnológica bajo la premisa de bajo costo, poner la promoción y aplicación de nuevas tecnologías en el primer lugar de la innovación y servir verdaderamente al público.
En tercer lugar, tomemos la adsorción de gases tóxicos de la decoración del hogar mediante fibra de carbón activado como ejemplo para ilustrar la aplicación práctica de la nueva tecnología de separación química.
El carbón activado es un nuevo tipo de material de adsorción eficiente. En comparación con el carbón activado granular tradicional, tiene las características de una gran capacidad de adsorción y una velocidad rápida. Y debido a que la fibra de carbón activado es granular, no se tritura fácilmente y causa contaminación innecesaria, por lo que tiene un buen efecto en la adsorción de contaminantes como la decoración del hogar. Durante el proceso de decoración del hogar, debido al uso de diversos materiales de decoración, se producirán varios gases metálicos tóxicos. La fibra de carbón activado (ACF) tiene un buen efecto de adsorción sobre los iones metálicos y puede separar los gases tóxicos mezclados en el aire. .Adsorción, purificando así el aire. Durante el proceso de adsorción del ACF, los iones metálicos de alta valencia se reducirán a iones metálicos de baja valencia, a saber, Au, Ag, Pt, Hg ~ 2+ y Fe ~ 3+, y la capacidad de adsorción aumentará considerablemente en la mayoría de los sistemas redox. reacciones. Las capacidades de adsorción reductora de Au3+ y Hg2+ son 1200-2000 mg/g y 600-800 mg/g respectivamente.
En general, los resultados de la investigación de la tecnología de separación química y las nuevas tecnologías se han expandido gradualmente, desde la investigación teórica única original hasta la combinación efectiva de teoría y práctica, y se han llevado a cabo investigaciones prácticas en los campos. de energía, biología, medio ambiente y otros campos. Práctica eficaz de nuevas tecnologías en tecnología de separación química. Y aplicar el conocimiento teórico a la vida real para facilitar la mejora de la eficiencia del trabajo relacionado, madurando así gradualmente en mayor medida el desarrollo innovador de la tecnología de separación química.
Referencia
Parque Lan Xiang. Rong Fan. Zhu. Aplicación y progreso de la investigación de la fibra de carbón activado en la separación química [J]. Número 6, 2000
[2]Xu Zhice. Zhang Xuemei. Jang Ji-yeon. Huang Yongmao. Estado actual y desarrollo de la conservación de energía en los procesos de separación química [J]. Número 6, 2008
[3] Zhu Jiawen. Ji Lijun. Colmillo Yeding.
Ingeniería de separación química y desarrollo de alta tecnología [J]. Industria química y tecnología de ingeniería. 2000, volumen 21, número 2.
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