生产片碱过程的经济性

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        过程的经济性是基于技术可行性之上,过程能否商业化,取决于其过程的经济性。如膜技术虽具有特色,但尚不能取代某些常规过程,将片碱与某些常规过程相结合,则可得到最优方案,使得过程具有更好的经济效益过程经济性在很大程度上取决于待处理物的回收率和目标产物的质量。待处理物的回收率的高低是过程经济性的主要指标;而提高片碱产物的质量,意味着其使用价值的提高,也体现了产品的经济价值。采用级联分离是化工过程常用的技术之一。膜分离过程较难实现多级过程,而精馏则可在一个塔内实现多级过程,对于色谱分离,则实际上是多级过程的极限。因此,膜分离适用于分离因子较大、目标产物纯度不太高的体系,精馏次之,而色谱适用于分离因子小、产品纯度要求高的体系。以燃料酒精的生产为例,其发酵液中酒精的浓度仅为3%~7%,采用蒸馏法制取95%的酒精,需将大量的水脱除,能耗极大;无水酒精若选用萃取或恒沸精馏法制取,则过程需用物质分离剂。选用新型的渗透汽化膜技术,对稀酒精段采用透醇膜将酒精增浓,而在浓酒精段采用透水膜将少量的水脱除,既降低能耗,又提高产物质量。将一个多组分混合物分离成几个产品时,常常有多种不同的分离方法可以采用。同一混合物按不同的分离方法分离时,所获得的产物顺序也不相同。在这种条件下,选择哪一条组合工艺路线比较合理和具有最优化是需要重点考虑的问为此,我们通常采用的步骤为:先确定项目的分离目的,其次分析所需的能量及其来源,接着评估生产规模及产物纯度等。在此基础上再来选择分离方法。

        一般条件下首选反应分离技术,其次为多级分离技术;先处理量大的,尽可能选择自动化操作程度高且简单的分离方法新型分离技术的发展与科学技术的研究水平、人类对自然界的探索及生活需求密切相关。如生物技术的迅速发展,大大地促进了新型分离技术的开发和应用研究。因为生物产品分离具有对象复杂、产物浓度低、产品易变性等特点。迫切需要更合适的分离技术,以提高产品质量,降低成本。这就使膜技术、超临界萃取、色谱分离等技术在生物大分子物质的提取与纯化方面备受关注。又如航天载人空间飞行器及空间实验室中的生命保障系统是宇航员生活与工作的前提,该系统中的C0收集与浓缩、水电解产氧、卫生保健用水的再生处理、微重力下气液两相分离以及空间高等植物栽培过程中营养物的供给、温度与湿度的调节等方面均需攻克来自分离方面的技术难关。已有探索研究结果表明,一方面,膜基吸收与气提,促进传递等新型分离技术有可能在以上某些应用中获得成功;另一方面,环保和节能日益成为全世界关注的焦点,更促进某些具有低能耗、无污染特点的新型分离技术的发展和应用。金属及其化合物是应用最为广泛的材料,包括片碱材料和功能材料。不同的材料对其纯度的要求是不同的,因此,需要获取各种纯度的化合物和金属材料来研究材料纯度与其功能性质的关系,并基于这种关系和材料性质要求来确定材料的纯度要求冶金分离是制备材料的关键步骤,包括湿法冶金和火法冶金。这里需要用到各种分离技术,包括选矿、浸取、除杂、萃取或离子交换分离、沉淀结晶、电解与沉积、废水废气处理等等。        

        在我国,治金分离技术是既有水平又有特色的一个技术领域。在铜、钨钼、钛锆铪、钽铌、稀土、铀钍、钴镍、铅锌、金银和铂铑钯等的分离和高纯化方面都形成了很有优势的工业化基础,所用矿物原料来自世界各地以离子吸附型稀土资源的开发到材料制备为例,我们从20世纪80年代就开始了离子吸附型稀土资源的开采技术和分离提纯与新材料制备技术的研究与产业化工作。完成了多套技术并广泛应用于工业生产,取得了显著的经济和社会效益在这一系列的科研工作内容中,分离技术占有重要的地位。我国在传统分离技术和一些现代分离技术的研究开发与应用方面已经有很好的工作基础。在有色金属提取与湿法冶金技术上拥有一些具有国际先进和领先水平的技术成果,也为我国的有色金属工业和材料发展做出了很大贡献。而在新型分离方法的研究和利用上与国外目前的水平相比,有不少差距,这些差距不但表现在对这些方法的基础理论研究较为欠缺,而且在对这些方法的利用上差距也极为突出。在资源越来越贫乏,材料纯度和环境要求越来越高的当今,资源、环境、材料、生物、能源技术领域的高速发展对分离技术已经提出了十分迫切而又严格的要求。因此,我们必须加快新型分离技术的研究开发速度,从方法原理和装备水平等方面急起直追。

2019年12月31日 16:56
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