膜技术——国民经济可持续发展的重要技术(2)
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【关键词】
【摘要】(H以上!我国山西原平化学工业集团有限责任公司投资/N%取得了良好的经济和社会效益!特别地%膜技术将为!"#和O"P等温室气体的治理提供新的方法!二氧化碳作
<%是其他除尘$收尘技术无法比拟的!目前%国外陶瓷膜已在煤炭气化$废物燃烧$废物热解$贵金属回收$热土壤重整$流化床金属净化$锅炉装置$化工制造等领域得到应用!我国陶瓷膜用于气固分离的研究和应用还处在起步阶段!煤炭是我国的主要燃料%但目前国内燃煤装置&包括各种燃煤炉窑’除尘设备十分落后%除尘率仅&,=>&(?%很少达到&&@!因此%加强膜技术在这一领域的开发应用是控制我国烟尘和酸雨污染的重要措施!在废气处理与资源化方面%膜技术已发挥了关键性的作用!合成氨生产中弛放气的排放量通常为2,-A#--标准BCD1氨!其中氢含量高达,E9FG而氢的热值又比甲烷低的多%把弛放气直接烧掉很不经济%因此%如何合理而经济的回收弛放气中的氢是合成氨厂十分重视的问题!膜分离技术用于弛放气中氢的回收%目前技术已成熟%纯度可达&(H以上!我国山西原平化学工业集团有限责任公司投资&-万元与天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司合作开发%采用天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司膜分离技术回收合成氨弛放气中的氢气%经压缩后重返氨合成系统%提高了合成氨产量!该公司的中空纤维膜分离装置设计总处理气量为2G(--BCIJ%由K个膜分离器串联使用%单膜处理能力为/,-BCIJ!回收的稀氨水浓度在2-L以上%回收的渗透气$#含量在((M以上%弛放气$#回收率达到了&/N%取得了良好的经济和社会效益!特别地%膜技术将为!"#和O"P等温室气体的治理提供新的方法!二氧化碳作为重要的温室效应气体受到了各国政府和科学家的重视%根本的解决办法是将其分解为氧气和一氧化碳气体%但二氧化碳分子结构极为稳定%很难分解%膜催化反应的概念可以将这一设想变为现实!利用透氧膜与反应过程!""#$%&’!万方数据江苏科技信息院士话题的集成!可以将二氧化碳分解的氧气移出反应区而打破化学反应平衡的限制"近期我国科学家实现了!""度下#$%的热分解转化率&&’!这是一个有可能取得重大创新突破的新领域"解决($)问题的根本方法是无氮燃烧!采用透氧膜获得的纯氧直接用于燃烧!在低成本消耗的前提下可有效地控制($)的产生"!""!"#$%&’()#$*+膜技术是改造传统产业#如食品$中药$化工等%$推进相关行业技术进步的高新技术"在食品行业!采用膜技术!可以在常温或低温下将各类细菌彻底除去!是改造我国液体食品生产现状的重要技术"膜技术在食品行业的应用已经广泛涉及到奶制业$酒类$果汁饮料的澄清$浓缩$除菌等"我国中药制备多数采用醇沉的技术路线!不仅消耗大量的酒精!而且对中药有效成分的分离和药效的保留均不利"采用膜技术对中药煎煮液进行精制与分级!不仅能够节约大量的酒精!降低成本!更重要的是可以对我国中药生产的西药化产生重要的影响"我国医药管理局已经就膜法中药制备批准了第一例新药!这是一个能够获得具有我国资源特色重大成果的研究领域"在西药制备过程中!膜分离技术已经作为标准技术在使用"我国的化学工业$石油化工本身是能耗大户!也是环境污染大户!其产品生产$加工过程的反应$分离$浓缩$纯化!都迫切需要用新的方法改造传统的方法!以提高技术水平!降低能耗!减少环境污染!这都和膜技术息息相关"超细催化剂是新一代高性能的催化剂!具有高的催化活性$高的催化选择性$良好的催化稳定性!是一种环境友好的催化剂!具有巨大的应用价值"但制约超细催化剂大规模工业应用的关键之一是催化剂的回收利用"传统的分离过程如离心过滤$板框过滤等对纳米级颗粒的分离是无能为力的"采用反应*膜分离耦合的新技术是将超细颗粒上的催化反应与膜分离过程耦合在同一流程中进行!利用膜的选择筛分与渗透性能!既实现超细催化剂的优良催化性能!又实现产物或催化剂的原位分离!从而提高催化剂的使用效率!简化工艺流程!实现过程的连续化"例如己内酰胺是重要的石油化工产品!环己酮肟是生产己内酰胺的中间体+工业上采用钛硅分子筛&粒径&"",%""-.%作为催化剂生产环己酮肟’中石化采用南京工业大学陶瓷膜分离技术!于%""/年在湖南岳阳建立了世界上第一套反应0膜分离耦合装置&年产量1"2"""3环己酮肟%!这一新工艺具有很大的国际竞争优势!是自主创新的新技术!其大规模工业将会对化工与石化行业的技术进步产生积极的影响"目前!该技术已经在多家工厂获得了成功的应用!经济和社会效益十分显著"膜技术推动了高新产业&如纳米粉体$生物制药等%迅速发展"湿化学法是纳米粉体生产中常用方法!需采用板框过滤或离心方法实现粉体的洗涤和固液分离!因此劳动强度大!且粉体回收率低"将无机膜独特的错流过滤$浓缩$洗涤技术集成于湿化学纳米粉体的制备中!可以将传统的间歇过程变为连续过程!提高产品的质量和产量!降低工作负荷!消除环境污染"例如纳米45$%生产!在年产6""3的纳米45$%生产线中采用陶瓷膜技术可节约投资成本近7""万元人民币!增加产率68!总收益超过&2"""万元人民币"目前!这一技术已应用在9:%$/$45$%$;
文章来源:《工程科学与技术》 网址: http://www.gckxyjs.cn/qikandaodu/2020/1015/375.html
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