分离技术的发展与展望.pdfVIP

( ) 第 29 卷 第 3 期 广西大学学报 自然科学版 V o l. 29,N o. 3　 ( ) 2004 年 9 月 Jou rn a l o f Gu angx i U n iver sity N at Sci E d Sep t. , 2004　 文章编号: 100 17445 (2004) 分离技术的发展与展望 1 2 刘　琨 , 赖昭军 ( 1. 广西大学 化学化工学院, 广西 南宁 530004; 2. 广西冶金研究院, 广西 南宁 530022) 摘要: 简要介绍了分离工程产生和发展历史, 各主要分离技术的发展现状, 研究前沿以及未来的发展方向. 分 离工程过去在化学工程以及相近产业的发展中起了重要作用, 也将在现在和未来推动现代化工和相关工业 的发展, 并在高新技术领域的发展中大显身手. 关键词: 分离技术; 发展; 展望 中图分类号: TQ 028　　　文献标识码: A 分离工程及技术是伴随着化学工业的产生而产生的, 随着化学工业以及相关工业的发展, 分离工程 作为它们必不可少的组成部分, 也得到了补充, 完善及发展; 同时, 分离工程技术的进步也促进了这些工 业的发展, 可以说化学工业和分离工程是一对孪生姐妹. 精馏虽然是最早期的分离技术之一, 几乎与精馏同时诞生的传统分离技术, 如吸收, 蒸发, 结晶, 干 燥等, 经过一百多年的发展, 至今仍然在化工, 医药, 冶金, 食品等工业中广泛应用并起着重要作用. 随着 社会的发展, 科学的进步, 进入 2 1 世纪, 各国实施可持续发展战略, 生态环境的保护, 生物技术唱主角. 1　分离技术的诞生与发展 最早的分离技术可以追朔到中国夏, 商朝的酿酒业中的蒸酒技术; 古人制糖和盐掌握了蒸发浓缩和 结晶技术; 用蒸馏方法从煤焦油中提取油品. 十八世纪英国工业革命, 使化学工业这个巨人真正诞生和 发展起来, 随之分离工程也诞生并发展起来. 190 1 年英国学者戴维斯在其著作《化学工程手册》中首先确定了分离操作的概念, 1923 年美国学者 [2 ] 刘易斯和麦克亚当斯合著出版了《化工原理》, 从而确立了分离工程理论 . 1. 1　精馏 精馏用于分离液体混合物广泛应用于炼油, 化工, 轻工食品以及空气分离等, 是最重要的分离方法 之一. 二十世纪的石油化工技术使精馏技术得以大大提高. 生产能力大, 分离效率高, 能耗低, 流动阻力 小的新型精馏塔不断涌现, 常规精馏技术几乎完美, 分离复杂物系的特殊精馏, 如恒沸精馏, 萃取精馏, 加盐精馏, 分子精馏陆续问世并不断完善. 1. 2　吸收 吸收用于分离气体混合物, 目的有直接制取产品如用水吸收H CL 制取盐酸; 或对原料气实行净 化, 如焦炉气中苯的脱出; 或环保的要求, 如烟道气脱硫等. 到现在, 其技术成熟度与工业应用度也几乎 完美. 1. 3　结晶 与精馏和吸收一样, 结晶也是一古老传统的分离技术, 它多在蒸发的下游, 最终获得固体产品. 其技 术在二十世纪 50 年代取得重大进展, 最著名的是采用深冷结晶法从混合二甲苯中分离出对位二甲苯, 但设备庞大复杂, 而且能耗很高, 工业应用受阻. 至 20 世纪 80 年代, 多级分步结晶技术逐步工业化, 使 结晶技术取得突破性进展, 多级分步结晶最大的优点是能耗低. 据统计至少有