超滤技术在化工工艺中的应用

摘要：超滤技术是一门新兴的科学，随着科学技术的不断发展，其在多个行业迅速应用，相较于其他技术而言，超滤技术操作方便，流程短，分离的效果好，消耗的能量低，本文就分析其在化工工艺中的应用，随着技术的不断完善，其优势日益明显，超滤技术的应用领域必将进一步得到完善。

化工生产工艺是社会科学进步的重要组成部分，其生产质量直接决定社会进步的程度，其研究现状直接影响化学技术的发展，对新兴技术的发展也有不可替代的作用，但是不可否认，化学工艺生产排放了大量的污染，与现代环境发展背道而驰，如何实现高效、节能、环保的生产效果成为当代研究人员的重要方向。

一、化工工业生产现状阐述

从目前的发展形势来看，化工生产过程中最大的难题就是在气体中夹带的微小液滴和油雾分离困难，在进行氨、尿素、硝酸、硝铵的生产过程中，油雾将会导致设备的热率降低，阻力加大，对此必须采取新兴的工艺提高生产工艺质量。

二、超滤技术原理分析

超滤技术是近年来新兴的一项具有高效、节能的新技术，其被应用于化学工艺，主要是为了实现微小滴液和油雾的分离，其在传统的分离技术基础上，运用新材料、新技术实现分离的目的，效率高达99%以上。

超滤技术首先要选定设备的结构，确认分离的精度与分离的材料极性三位一体即根据不同的介质和工艺条件，确定采用过滤材料--滤芯种类及其组合。而选择介质的极性可以用偶极矩衡量，偶极矩等于分子正电中心或负电中心上的电量乘以两个中心之间的距离所得的积。偶极矩为零的分子都是非极性分子，他们的正负电中心都重合在一起。偶极矩不等于零的分子称为极性分子如H2O，NH3。

在极性分子之间存在着一定的取向、诱导和色散的作用，这三种作用都具有吸引作用，不同的介质极性不同，凝聚力也存在着区别，所以，针对需要进行分离的粒子极性不同而选择分离材料也是影响分离效果的关键，超滤技术主要选用的是高效率、低阻力的纤维过滤材料，为了增加其使用寿命，主要可以采取以下措施：

第一 增大孔隙率，选用先进的材料，使纤维更细，精度更高，如果孔隙率增加一倍，则容尘两也会增加一倍，将会增加过滤材料的连续使用寿命2倍左右。

第二 扩大过滤面积，采用折叠式滤芯，在阻力同等条件下。流通面积将会加大一倍，纳污量将增大三倍以上，寿命也会增大三倍。除此之外，要保留惯性分离的优势，最大限度发挥各种分离作用，达到最佳的分离效率。

三、超滤技术在化工工艺中的应用

1.合成氨过程中的应用

高压机后新鲜气油分离

主要的目的是为了实现新鲜其中的油水尘等杂志，在合成触煤的过程中发挥保护作用，降低了能源消耗。以四川某化工股份公司为例，其在新鲜气管路上采用了两级高效过滤器，每年排放油水高达16.2吨，是理论水量的92.3%，分离效率比原来提高45%~47%，自投产以来，运行效率非常好。采用超滤技术改善了冷交换器的油污和积碳堵塞的现象，操作的条件不断优化，保护了合成塔触煤。采用超滤技术大大提出了合成氨的质量，解决了多年合成氨问题中新鲜气带油问题，促进了合成氨工艺的发展，也为新技术的发展奠定了基础。

2.氨分离中超滤技术的应用

氨分离主要是指从气体分离出雾状液氨，可以降低入塔的氨含量，大大降低能耗，所产生的效益十分明显。采用超滤技术对高压氨分外筒的内件进行改造，降低氨的含量，产量迅速增加，收益明显提升。

3.循环机后油分离器中超滤技术的应用

主要目的在于清除气体中的夹带油水杂志，保护了合成的触煤，降低能耗。在往复式循环机油的改造中，投入以来，排放的油水量迅速增加，合成的触煤寿命也迅速增加，可以延长一倍，而且仍在高效运行。

4.变换气后过滤器中应用

其最关键的目的是分离出变质气体中的油水杂质，保护变换触煤。以陕西没偶化肥厂为例，其采用了二级超滤过滤器，效率达到每小时排油水达到100余公斤，保护了底变触煤。

5.素生产中的应用

在尿素生产中的超滤技术主要目的是要除去CO2气体中的油污，减少能耗，增加产品的生产质量。

自从在CO2压缩机后使用了超滤过滤器，在应用后，我们可以看到一、二段分解加热器的油污垢情况大大改善，增加了传热的效率，保证蒸汽消耗量稳定，尿素产品颜色洁白。首台CO2高效除油器的成功应用为后续厂家改造起到了典范作用。

6.硝酸生产工超滤技术的应用

超滤技术在硝酸生产中除去了氨气中的油污，保护了昂贵的触煤铂网，大大延长了工作时间。在我国的一些硝铵氧化炉前气氨过滤器中采用了超滤技术，在应用后，氧化炉铂金属丝网寿命延长，自从其投入使用后，大大降低了工作效率。

7.硝铵生产中的超滤技术应用

在硝铵的生产工艺中，超滤技术可以迅速除去氨气中的夹带油污，防止硝铵带油进入到硝铵中的工段，迅速提高系统的安全质量。

在兰州化学公司化肥厂的硝铵生产车间，首先在氨压缩机气氨挡板过滤器后增加了超滤过滤设备，自从投入使用后，大大提升了生产工艺，提升了系统的安全稳定性。

8.超滤技术在炼油厂尾气回收中的应用

超滤技术在炼油厂中的应用目的主要是分离出杂质，保护中空纤维膜，延长其使用寿命。

9.超滤技术在天然其净化及凝析油的回收中应用

同样是可以分离出气体中的杂质，保护中空纤维膜，增加膜的使用效率，目前其迅速推广，大面积应用。

四、结束语

综上所述，我们认识到超滤技术在化工工艺中应用效率较高，大大改善了生产功率，提升了生产质量，降低了能耗，促进了整个行业技术的发展，推动了经济的进步。

参考文献：

[1]王保明,李大明.高效氨分离器气液分离机理与应用[J].化肥设计,2001.

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