化工工艺过程中超滤技术的应用

封晓华

青州贝特化工集团有限公司 山东潍坊 262500

1 超滤技术简述

超滤技术属于膜分离技术。主要原理是：借助一定的压力差及多孔膜拦截能力，进行不同颗粒大小的物质分离，从而实现溶液的纯化、浓缩、筛分。从本质上来说，超滤是筛孔分离过程。该技术具有以下特点：①超滤技术是在常温下进行的，非常适合药物、果汁等对热敏感的物质。②超滤过程不存在相互变化，能耗低，不用加热、加化学药剂，非常节能环保。③分离效率非常高，尤其是能高效完成低浓度的浓缩。④主要以压力为动力，不需要设置过于复杂的分离装置，易操作、易控制。⑤超滤技术还具有设备回收率高、生产周期短、生产成本低、产品品质优良等特点。

2 化工工艺过程中的超滤技术的实际应用

2.1 超滤技术在氨合成中的应用

化工工艺氨合成过程中，超滤技术有重要应用，该技术在高压机的作用下能够将气液分离，能够过滤空气中的杂质，如油污、小液滴等，对合成的触媒有一定的保护作用，能够降低化工工艺成本。如江苏恒力集团有限公司，利用化工工艺合成氨的过程中，在高压机作用下利用超滤技术实现了气液的分离，为了有效收集气体，在整个装置上方安装气管，气体通过气管被收集，超滤技术的应用加快了气液分离速度，能够在短时间内收集氨气，从一定程度上降低了工艺成本。且该公司自从运用了超滤技术，气液分离过程中杂质堵塞管道的概率也大大降低，能够提高氨合成速度，提高整个公司的生产效益。

2.2 超滤技术在氨分离中的应用

氨分离是化工工艺的重要内容，超滤技术在氨分离中的应用能够提高氨的产量，同时还能降低工艺成本。在传统的氨分离工艺中，虽然分离后降低了塔氨的含量，但是整个工艺能耗也比较大，不利于节约工艺成本。如山东东明石化集团有限公司，应用超滤技术后，不仅实现了塔氨的降低，而且还大大降低的能耗，且氨的产量高达1.9 万吨，公司的收益大大提高。

2.3 超滤技术循环机后油的分离器中的应用

传统的循环机后油分离器分离完气液后，气体中还带有油污、小液滴等杂质，不是纯净的气体。在循环机后油的分离器中应用超滤技术能够实现气体的提纯，将气体中含有的油水杂质全部分离出去，能够有效保护合成触媒，降低工艺能耗。湖南湘氨企业为最早在循环机后油的分离器中中应用超滤技术的企业，通过该技术的应用，该企业分离出大量的油水混合物，与此同时，触媒的寿命也大大增长，整个企业的生产效益大大提高。此后，众多企业效仿该企业的做法，将超滤技术应用于循环机后油的分离器中，取得了显著成效[1]。

2.4 超滤技术在变换气后的过滤器中的应用

变换气后的过滤器能够将气液分离，但是分离后气体中的杂质也比较多，对于这种情况，要加强超滤技术在变换气后的过滤中的应用，除去油水混合物，加强对触媒的保护。山东海科化工集团在变幻气后的过滤器中应用超滤技术，即在该过滤器使用超滤过滤器，大大提高了油水排除率，同时还能保护触媒。浙江传化集团有限公司将超滤技术应用于变换气后的过滤器中，大大提高了油水排放量，且该技术应用同年内，油水排放量高达100kg 以上/ 小时，大大提升了企业的经济效益。

2.5 超滤技术在尿素合成中的应用

传统工艺在尿素合成中有一定效果，但是二氧化碳中携带的油污无法去除，而且还有增大的能耗。新的时代背景下，加强超滤技术在尿素合成中的应用能够改变这种现状，将二氧化碳中携带的油污去除，进一步降低能耗。山东玉皇化工有限公司在二氧化碳压缩机中使用超滤技术，能够提纯二氧化碳气体，同时传热效率也大大改善，从根本上降低了能耗。

2.6 超滤技术在硝酸与硝铵的合成中的应用

硝酸与硝铵合成中都用到了超滤技术，但是作用有明显区别。硝酸合成中应用超滤技术能够去除液氨中的油污，同时还能保护触媒铂网，也能减少该网的清洗次数，能够延长其使用寿命，能够降低工艺成本。超滤技术在硝铵中的应用也是将液氨中的油污去除，能够提高整个工艺的安全性，降低合成风险，提高其使用安全性，也能促进企业的经济发展[2]。

3 常用超滤技术预处理中控制膜污染的对策

3.1 混凝控制法

针对水处理进行膜污染控制的过程中，合理的应用混凝技术结合超滤技术，提高除污的效率，使当前水处理中具有一定发展形式的技术。通常这种技术在应用的过程中需要使用无机混凝剂为填料，以及清扫絮凝剂等相关材料，进而能够高效的稳定杂质。然而，若阳离子混凝剂遇到带负电的膜表面时，会发生双电层压缩效应，影响混凝技术的应用效率。

3.2 吸附控制法

在实际膜控制的过程中，应该提高吸附的性能，确保其分散性的特点能够有效的发挥，与此同时还应该重视粉末活性炭吸附剂的应用，进而能够高效的将污垢处理。除此之外，若PH 条件允许，粉末活性炭能够在膜表面形成过滤层，从而能够有效的避免污染物接近膜表面，促使超滤技术能够发挥一定的优势与作用。

3.3 生物处理法

在水处理中对膜污染进行控制时，要想提高控制的效率，同时降低其他元素的影响，则需要重视开展生物处理，并应用生物滤池作为处理方案，弥补单独超滤的缺陷。与此同时，不仅会涉及到分离生物处理，同时还能够将吸附剂与混凝剂结合应用到反应器当中，促使除污的效率得到有效的提升。

3.4 氧化控制法

在应用超滤技术进行水处理时，主要是针对臭氧与高锰酸盐和氯应用氧化控制阀法。氧化剂能够有效的控制微生物生长，同时能够优化水处理效果，创设良好的消毒环境。首先，针对臭氧现象，在实际进行水处理时，不同条件会影响臭氧投加的计量以及膜通量。因此，应该开展针对性措施提高膜渗透数量，进而能够有效的降低污染物数量，提高TOC 的去除的效率。

4 结语

超滤技术是一种极为先进、高效的膜分离技术。它在化工生产中有着非常广泛的应用，能有效推动我国化工产业的发展。但是，若想充分发挥出超滤技术的优势，技术人员必须要结合化工生产实际，合理选择超滤技术应用形式、途径，并深入研究超滤膜材料，优化其分离性能，拓宽其应用范围。只有这样，才能深化超滤技术的应用，真正提升我国化工生产工艺水平。