《化工分离技术》PPT课件.ppt

,模拟移动床色谱分离技术,色谱基本原理,1.薄层色谱:利用混合物中的各个组分在某一物质中的吸附或溶解性的不同，或亲和作用性能的差异，是混合物的溶液流经该种物质，进行反复地吸附或分配等作用，从而将各组分分开。流动的混合物溶液称流动相，固定物质称固相。,2.柱色谱：也称洗脱色谱，利用欲分离的混合物中各个组分分配在固定相和洗脱剂之间，被吸附、分配、交换的性质不同，而相互得以分离。化合物被吸附、分配、交换的这种作用越强，该化合溶解在洗脱剂中越少，沿洗脱剂移动的距离则越小，反之，则越多。,模拟移动床色谱分离的原理,模拟移动床是利用色谱分离原理,通过连接装有分离剂的柱子而使液流流动的循环系统的色谱分离器,是一种现代化分离设备,选用适当的分离剂,可以高效、廉价地分离那些物理性质和化学性质非常相似的且用一般分离方法(如蒸馏、结晶、沉淀、离子交换、萃取、膜过滤等)难以分离的混合物。,模拟移动床把固定吸附床分为许多段（常为24段），段内装有吸附剂，段间液体不能直接流通。每段均装有进出口管道（进出两用），由中央控制装置控制其进出。24个进出口中的20个只起段间联系的作用，另四个供四股物料的进入或离出，某一瞬间的物料进出口位置,模拟移动床技术的前景,移动床色谱分离技术也称SMB，是一种多学科技术相结合的先进的分离设备,设备复杂,技术含量高,其综合了工艺、设备、电器和自动控制等技术于一身。选用适当的分离剂,可以高效、廉价地分离那些物理性质和化学性质非常相似的且用一般分离方法难以分离的混合物。,与传统的制备色谱技术相比,SMB 采用连续操作手段,易于实现自动化操作,制备效率高,制备量大,大型模拟移动床制备仪器每年制备量可达百万吨级水平,同时流动相的消耗量少,因而在石油、精细化工、食品工业、制药工业(特别是手性药物)等诸多领域发挥很大作用,应用前景广阔。,模拟移动床技术的发展,模拟移动床技术的出现模拟移动床技术的发展模拟移动床技术成熟应用,模拟移动床技术的出现,模拟移动床技术的发展,SMB的成熟应用,1.1969年美国UOP公司开发成功吸附分离工艺,称Parex 工艺,该工艺由高选择性的吸附剂、脱附剂(即解吸剂)和模拟移动床技术组成,采用八面沸石型分子筛作为吸附剂,将最有价值的对二甲苯从间二甲苯、邻二甲苯和乙苯(C8化合物)中分离出来。2.1970年代初日本东丽(Toray)株式会社也研究成功类似的工艺,称A romax工艺。3.1986 1996法国石油研究院(IFP)研究的吸附分离工艺称Eluxy l工艺,用于生产高纯度对二甲苯,工业示范装置于1995年投入运转。,国内模拟移动床分离技术的发展和应用,1.石化行业国内引进的模拟移动床分离装置大部分采用美国UOP公司的工艺技术及吸附剂。2.糖醇食品行业糖醇行业上,模拟移动床分离装置可用于果糖与葡萄糖分离;木糖与阿拉伯糖分离;麦芽糖醇与多糖醇和山梨醇分离;甘露醇与山梨醇分离;甘露糖与葡萄糖分离;低聚果糖分离;大豆低聚糖与一糖二糖分离等。,SMB的不足与缺陷,对于精细化工行业和制药行业上使用的小型化SMB,要解决减小分离体积、寻找选择合适的吸附剂、提高产品浓度和纯度的问题；我国要自行研究生产大型SMB,以解决石化系统长期从国外进口问题。就目前国内SMB的设备生产水平和自动化控制水平来说,完全可以生产百万吨级的SMB,替代进口产品。,自清洁过滤器,简述,自清洁过滤器是一种利用滤网直接拦截水中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生，以净化水质及保护系统其他设备正常工作的精密设备，水由进水口进入自清洗过滤器机体，由于智能化（PLC、PAC）设计，系统可自动识别杂质沉积程度，给排污阀信号自动排污。主要组件有：电机、电控箱、控制管路、主管组件、滤芯组件、316L不锈钢刷、框架组件、传动轴、进出口连接法兰等。,自清洁过滤器种类,刷式自清洁过滤器吸污式自清洁过滤器转臂式自清洁过滤器刮盘式自清洁过滤器,自清洁过滤器原理,待处理的水由入水口进入机体，水中的杂质沉积在不锈钢滤网上，由此产生压差。通过压差开关监测进出水口压差变化，当压差达到设定值时，电控器给水力控制阀、驱动电机信号，引发下列动作：电动机带动刷子旋转，对滤芯进行清洗，同时控制阀打开进行排污，整个清洗过程只需持续数十秒钟，当清洗结束时，关闭控制阀，电机停止转动，系统恢复至其初始状态，开始进入下一个过滤工序。设备安装后，由技术人员进行调试，设定过滤时间和清洗转换时间，待处理的水由入水口进入机体，过滤器开始正常工作，当达到预设清洗时间时，电控器给水力控制阀、驱动电机信号，引发下列动作：电动机带动刷子旋转，对滤芯进行清洗，同时控制阀打开进行排污，整个清洗过程只需持续数十秒钟，当清洗结束时，关闭控制阀，电机停止转动，系统恢复至其初始状态，如此循环进行。,应用,钢铁行业汽车行业发电厂农业园林及造纸厂矿山污水处理厂化工厂（提醒）,精密微孔过滤机,此机器广泛应用于化工，制药，食品及有色金属等生产，本产品还大量应用于各种生产用水与废水去悬浮物的精滤；用作电渗析，超滤，纳滤，反渗透，蒸发及精馏等装置前的预过滤，以提高这些装置的效率与寿命，用作板框，带式，转鼓及离心机等穿漏微粒的回收过滤，提高效率，减少环境污染。,自清洁过滤器的优缺点,优点：设计结构简单、占地面积小;反清洗时间短、压力损失小、排污耗水量少，不超过总流量的1%;控制系统智能化(PLC、PAC)控制，自动化程度高，可实现远程控制;维修性强、安装拆卸简便易行;缺点：自清洗过滤器只限于室内水族箱中使用。过滤器不能在无水情况下使用。,膜分离技术,膜分离技术,定义工艺原理技术特点应用领域发展与展望,膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术种类可分为：微滤膜（MF）超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等,定义,在过滤过程中料液通过泵的加压，料液以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。,工艺原理,膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。,技术特点,1.微滤具体涉及领域主要有：医药工业、食品工业（明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等）、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。2.超滤早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。（提醒）,应用领域,3.纳滤主要应用领域涉及：食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保工业等。4.反渗透应用领域包括以下：食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物（农产品）深加工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电子、半导体工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工业、化工及其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。,将新兴的膜分离技术与传统的工艺技术有机的结合了起来需要研究新的膜材料，开发研究新的聚合膜材料。需要将无机膜的发展推向前,发展与展望,Thanks,Thanks,