空气分离方法与工艺流程选择论文[五篇材料]

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第一篇:空气分离方法与工艺流程选择论文

【摘要】由于社会的迅猛发展致使高纯度氮氧气的需求量持续增加,所以,空气分离技术得到了一定的发展。由于人们对氮气和氧气的纯度需求各不相同,因而,需要据此选择不一样的空气分离方法与工艺流程。本文对空气分离方法与工艺流程的选择进行了相关探讨,以供相关人员参考。

【关键词】空气分离;方法;工艺流程;选择

通常而言,空气分离是依照空气里面各个组分物理性质的差异性,运用膜分离方式和低温分离方式等,从空气里面分离出氮与氧,或者一并提取氦与氩气等这类稀有气体的流程。工程设计工作人员应当充分掌握好空气分离装置的各种工艺与流程特征,在设计的过程中才能按照用户需求,正确分析其工作情况,给用户挑选出合适的空气分离工艺与流程。不仅需避免盲目寻找新技术与新工艺,同时还需确保挑选出来的工艺流程是高效的、经济的、以及安全可靠性高的。

1空气分离方法分析

1.1低温空气分离方法

一般来说,低温空气分离方法的空气分离设备由四个部分所构成,即空气里面的杂质与分子等净除、空气经过换热冷却与液化;膨胀制冷和空气压缩;空气分离与精馏;低温产品冷量压缩和回收。每一个部分实现的方法以及运用的设备均是不一样的,可组合成不一样的流程[1]。根据工作压力可分成高压、中压、低压这三个流程。其中,高压工作压力为10到20MPa,制冷量来源于节流效应,无需膨胀机械设备,操作程序非常简单,可是仅仅适合使用在小型的制氧机以及液氯机。中压工作压力是1到5MPa,针对小的空气分离装置,因为单位冷量损失较大,必须要有很大的单位制冷量进行平衡,因此对工作压力提出了高要求。这个时候,制冷量就是依靠膨胀机。低压工作压力基本上和下塔压力差不多,其是现阶段使用最广的一个流程,这一装置单位能源消耗非常低,所以该种类型的空气分离流程运用较广。根据产品压缩方法可划分成分离装置内外压缩这两种。外压缩就是独立设置产品气体压缩机,不会影响到装置工作。内压缩就是使用泵压缩液态产品,接着通过复热与气化传输到装置外。比较而言,内压缩更加安全,可是液体泵正常与否会对装置的运行造成一定的影响[2]。

1.2变压吸附的分离方法

变压吸附方法就是把压缩空气当成原材料,通过分子筛为吸附剂,在一定程度的压力作用下,借助空气里面的氮氧分子在不相同分子筛表层吸附量的不同,在某一时间中氮氧在吸附相富集,氮氧在气体相富集,进而分离氮氧。该分离方式的流程就是:空气通过空压机压缩以后,经净化系统将有害物质消除,进到吸附塔;在吸附塔里面,设置不相同类型的吸附剂,吸附氮氧分子,让那些没有被吸附的氮氧富集且在吸附塔顶端获取到纯度较高的产品气体。现阶段,变压吸附大部分使用的是双塔流程,倘若一组吸附,那么还有一组就会进行降压解吸。双塔根据设置的时序交替工作,可以达到不间断供气的目的。经过将吸附剂及其压力转变,就能够获取到不一样质量等级的氮产品与氧产品[3]。

1.3膜分离方法

这种分离方式实际上是通过气体扩散的原理,借助原料气里面不相同气体对于膜材料有不一样的渗透率,通过膜两边气体的压力差作为驱动力,在渗透边获取到渗透率较大的气体富集物料,在还没有渗透侧获取到不容易渗透气体富集分离气,以此实现气体分离。膜分离的流程就是:空气通过空压机压缩、进而经过滤系统与干燥系统过滤除油、干燥消除水分以后,进到加热器加温至50摄氏度,接着进入到膜分离器。压缩空气在膜两边压力差下,水蒸气和氧气等渗透率较快的气体从高压内侧纤维壁往低压外侧渗透出来,在膜的渗透边富集,将富氧气放空;渗透率缓慢的氮气停滞于膜滞留侧,被富集进到产品氮气罐,以此实现开工期氮氧分离。挑选不一样的透析膜,可以得到不一样纯度的氮产品和氧产品。

2空气分离工艺流程选择

经过对空气分离装置的基本工作原理以及工艺流程的分析,设计工作人员进行设计的时候,需要按照用户的需求,坚持技术可靠、经济且能源节省的原则,采用以下方式选择空气分离工艺流程:

2.1全低压低温精馏内外压缩工艺流程

首先,把产品氧气压力当成是选择的必要依据。假使产品氧气压力小于3MPa,那么挑选出内压缩和外压缩工艺流程都可以。外压缩流程能源节省效果更佳,与此同时还可以减少成本投入,可是,根据安全方面来思考,内压缩工艺流程的可靠性更高一些。假使氧气的压力大于等于3MPa,最好应当选取内压缩工艺流程,其更加安全和可靠。其次,将产品中气与液比例当作选择的重要依据。针对全低压低温精馏,不管是挑选外压缩还是内压缩工艺流程,均可以制备液态氧产品和氮产品。可是液态产品占据的气氧产品比重,对装置能源消耗影响更大。所以,需要按照液态产品产量挑选空气分离装置。通常,液态条件下产品的产量,要高于8%气氧条件的产量,挑选全低压内压缩工艺流程更加合理。相反的,则最好选择使用外压缩工艺流程。

2.2选择全气态产品工艺流程

1)氮气产品工艺。假设需要的产品是比较单一化的氮气,集中分离工艺均可以满足有关规定。可是由于工艺有一定的局限性,膜分离与变压吸附方式产品纯度以及气体耗量相互制衡,所以不能取得很多的纯氮气产品,现如今,比较常见的膜分离与变压吸附方式获得氮气产品均为5000Nm3/h,产品的纯度是99%。2)氧气产品工艺。针对用户所需产品是气态氧气和纯度低于95%,同时规模不大的空气分离装置,需要选择使用变压吸附方式或者低温空气分离方法。氧气纯度比90%大,与此同时采用持续的则只可以挑选低温空气分离工艺流程。膜分离工艺装置无法取得纯度较高的氧气,所以,这种工艺仅适合使用在锅炉富氧燃烧与医疗等对氧气纯度要求较低的领域之中。

3结束语

在工程运用的过程中,不相同的领域与项目对于氮氧的需求也是不同的。因而,需要工程设计人员充分掌握好不一样的空气分离工艺基本工作原理与特征,才能够引导我们在充分满足用户各方面需求的情况下,挑选出合适的工艺流程。

参考文献

[1]徐金永.浅析空气分离装置在化工企业中流程选择[J].化工设计通讯,2018,44(02):125.[2]王成延,王晓兵.浅析低温空气分离装置的流程与创新[J].化工管理,2015,(27):90.[3]包士然,张金辉,张小斌.磁致空气分离技术的研究进展[J].浙江大学学报(工学版),2015,49(04):605-615.

第二篇:设计方案选择与工艺流程的确定

设计方案选择与工艺流程的确定

一、污水处理厂的设计原则

① 贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规范及标准。

② 根据设计进水水质和出厂水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用。

③ 妥善处理和处置污水处理过程中产生的污泥和甲烷。

④ 为确保工程的可靠性及有效性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人操作条件。

⑤ 采用现代化技术手段,实现自动化控制和管理,做到技术可靠、经济合理。

⑥ 在污水厂范围内,厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下,使个处理构筑物尽量集中,节约用地,扩大绿化面积,并留有发展余地。使厂区环境和周围环境一致。⑦ 厂区建筑风格力求统一,简洁明快、美观大方,并与厂区周围景观相协调。

二、污水处理基本方法与系统

污水处理的基本方法,就是采用各种技术与手段,将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用,或将其转化为无害物质使污水得到净化。

现代污水处理技术,按原理可分为物理处理法、化学处理法和生

物化学处理法三类。

① 物理处理法。利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固态污染物质。方法有沉淀法、气浮法。

② 化学处理法。利用化学反应的作用,分离回收污水中出于各种形态的污染物质(包括悬浮的、溶解的、胶体的等)。主要方法有中和等。

③ 生物化学处理方法。是利用微生物的代谢作用,使污水中的有机污染物转化为无害物质。主要方法可分为两大类,即利用好氧微生物作用的好氧法(包括活性污泥法和生物膜法)和利用厌氧微生物作用的厌氧法。往往要采取几种方法的组合,才能处理不同性质的污泥与污染物,达到净化的目的与排放标准。

现代污水处理技术按处理程度划分为一级、二级和三级处理。① 一级处理。主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理大部分只能完成一级处理要求。经过一级处理后的污水,达不到排放标准,一级处理属于二级处理的预处理。

② 二级处理。主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质,使有机污染物达到排放标准。

③ 三级处理。在一级、二级处理后,进一步处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。

④ 深度处理。若出水回用则需要进行深度处理。

三、污水处理工艺流程的选定

污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所需要求的处理

程度的前提下,采用的污水处理技术各单元的有机结合。

在选定处理工艺流程的同时,还需要考虑确定各处理技术等构筑物的形式,两者互为制约,互为影响。

污水处理工艺流程的选定,主要以下列各项因素作为依据。

(1)污水处理的程度这是污水处理工艺流程选定的主要依据,而污水的处理程度又主要取决于处理水的出路、去向。排放水体,这是对处理水最常采用的途径,也是处理水的“自然归宿”。

①排放水体按水质标准确

②污水回用根据用途确定处理深度

(2)工程造价与运行费用这也是工艺流程选定的重要因素。当然,处理水应当达到的水质标准是前提条件。这样,以原污水的水质、水量及其他自然状况为已知条件,以处理水应达到的水质指标为制约条件,而以处理系统的总造价和运行费用为目标函数,建立三者之间的相互关系。

减少占地面积也是降低建设费用的重要措施,从长远考虑,它对污水处理厂的经济效益和社会效益有着重要的影响。

(3)当地的各项条件当地的地形、气候等自然条件对污水处理工艺流程的选定具有一定的影响。例如,如当地拥有农业开发利用价值不大的旧河道、洼地、沼泽地等,就可以考虑采用稳定塘、土地处理等污水的自然生物处理系统;在寒冷地区应当采用在采取适当的技术措施后,在低温季节也能够正常运行,并保证取得达标水质的工艺,而且处理的构筑物都建在露天,以减少建设与运行费用。

当地的原材料与电力供应等具体问题,也是选定处理工艺应当考虑的因素。

(4)原污水的水量与污水流入工况除水质外原污水的水量也是选定工艺流程需要考虑的因素,水质、水量变化较大的原污水应考虑设调节池或事故贮水池,或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺,如完全混合型曝气池等。

工程施工的难易程度和运行管理需要的技术条件也是选定处理工艺需要考虑的因素。

总之,污水处理工艺流程的选定是一项比较复杂的系统工程,处理工艺是否合理直接关系到污水处理厂的处理效果、出水水质、工程投资、运行成本和管理操作系统等。对于某种污水而言,采用哪几种处理方法组成系统,要根据污水的水质、水量,回收其中有用物质的可能性、经济性,受纳水体的具体条件,并结合调查研究与经济技术比较后决定,必要时还需进行试验。污水处理工艺必须要结合实际情况,综合考虑各方面因素,这样才可以选定技术可行、先进、经济合理的污水处理工艺流程,以达到最佳的处理效果,做到环境效益、社会效益及经济效益三者的高度统一。

第三篇:医院污水处理工艺流程选择(精选)

医院污水处理工艺流程选择:

(一)根据医院的规模、性质和处理污水排放去向,进行工艺选择。根据医院分类,分为传染病医院和综合医院。医院污水处理后排放去向分为排入自然水体和通过市政下水道排入城市污水处理厂两类。

医院污水处理所用工艺必须确保处理出水达标,主要采用的三种工艺有:加强处理效果的一级处理、二级处理和简易生化处理。工艺选择原则为:

1、传染病医院必须采用二级处理,并需进行预消毒处理。

2、处理出水排入自然水体的县及县以上医院必须采用二级处理。

3、处理出水排入城市下水道(下游设有二级污水处理厂)的综合医院推荐采用二级处理,对采用一级处理工艺的必须加强处理效果。

4、对于经济不发达地区的小型综合医院,条件不具备时可采用简易生化处理作为过渡处理措施,之后逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。

(二)不同处理工艺的应用情况考虑到以上原则,本方案设计的医院污水处理工艺流程进行比较:

随着污水处理技术不断地发展,近年开发的在国内外普遍应用的工艺有:

1、加强处理效果的一级处理工艺

对于处理出水最终进入二级处理城市污水处理厂的综合医院,应加强其处理效果,提高SS的去除率,减少消毒剂用量。加强一级处理效果宜通过两种途径实现:对现有一级处理工艺进行改造以加强去除效果和采用一级强化处理技术。

(1)工艺流程

对于综合医院(不带传染病房)污水处理可采用“预处理→一级强化处理→消毒”的工艺。通过混凝沉淀(过滤)去除携带病毒、病菌的颗粒物,提高消毒效果并降低消毒剂的用量,从而避免消毒剂用量过大对环境产生的不良影响。

一级强化处理工艺流程(略)

医院污水经化粪池进入调节池,调节池前部设置自动格栅,调节池内设提升水泵。污水经提升后进入混凝沉淀池进行混凝沉淀,沉淀池出水进入接触池进行消毒,接触池出水达标排放。

调节池、混凝沉淀池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

(2)工艺特点

加强处理效果的一级强化处理可以提高处理效果,可将携带病毒、病菌的颗粒物去除,提高后续深化消毒的效果并降低消毒剂的用量。其中对现有一级处理工艺进行改造可充分利用现有设施,减少投资费用。

(3)适用范围

加强处理效果的一级强化处理适用于处理出水最终进入二级处理城市污水处理厂的综合医院。

2、二级处理工艺

(1)工艺流程说明

二级处理工艺流程为“调节池→生物氧化→接触消毒”。医院污水通过化粪池进入调节池。调节池前部设置自动格栅。调节池内设提升水泵,污水经提升后进入好氧池进行生物处理,好氧池出水进入接触池消毒,出水达标排放。

调节池、生化处理池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

二级处理工艺流程(非传染病和传染病污水)(略)

传染病医院的污水和粪便宜分别收集。生活污水直接进入预消毒池进行消毒处理后进入调节池,病人的粪便应先独立消毒后,通过下水道进入化粪池或单独处理(如虚线所示)。各构筑物须在密闭的环境中运行,通过统一的通风系统进行换气,废气通过消毒后排放,消毒可采用紫外线消毒系统。

(2)工艺特点

好氧生化处理单元去除CODcr、BOD5等有机污染物,好氧生化处理可选择接触氧化、活性污泥和高效好氧处理工艺,如膜生物反应器、曝气生物滤池等工艺。采用具有过滤功能的高效好氧处理工艺,可以降低悬浮物浓度,有利于后续消毒。

(3)适用范围

适用于传染病医院(包括带传染病房的综合医院)和排入自然水体的综合医院污水处理。

第四篇:%B8%82污水处理厂工艺流程选择的依据和方法

中小规模城市污水处理厂工艺流程选择的依据和方法

字体: 小 中 大 | 打印 发表于: 2006-11-02 14:29 作者: sunsky2002 来源: 海川化工论坛

中小规模城市污水处理厂工艺流程选择的依据和方法 摘 要: 本文主要介绍了选择中小规模城市污水处理厂工艺流程的依据、原则和方法, 并根据不同的条件推荐了适用的工艺流程。关键词: 城市污水处理;工艺流程;原则;方法中图分类号: TK730.6

文献标识码:A

文章编号: 1007—6921(2002)04—0043—03 1 前言根据我国发展规划, 2010 年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50% , 设市城市的污水处理率不低于60% , 重点城市的污水处理率不低于70%。为了引导城市污水处理及污染防治技术的发展, 加快城市污水处理设施的建设, 2000 年5 月国家建设部、环境保护局和科技部联合印发了《城市污水处理及污染防治技术政策》。本文将结合该政策的内容, 主要研究日处理能力为10 万m 3 以下, 特别是1~ 5 万m 3.d 规模的城市污水处理厂适用的各种处理工艺流程的比较和选择, 从而确定不同条件下适用的较优工艺流程。1 中小规模城市污水处理厂工艺流程概述二级生物处理指利用水中的微生物来去除污水中的碳源有机物, 二级强化生物处理是指除利用微生物来去除污水中的碳源有机物外, 还需去除污水中的氮和磷。城市污水二级及二级强化处理一般以好氧生物处理为主, 好氧处理可分为活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法是利用河川自净原理, 人工创建的生化净化污水处理方法。中小规模城市污水厂适用的方法主要有AB 法、SBR 法、氧化沟法、AO 法、A 2O 法、水解好氧法等。生物膜法是利用土壤自净原理发展起来的, 通过附着在各种载体上的生物膜来处理污水的好氧生物处理法, 主要包括生物转盘、生物滤池和生物接触氧化法等工艺。2 污水处理工艺流程选择的依据和原则 2.1 污水处理级别的确定选择污水处理工艺流程时首先应按受纳水体的性质确定出水水质要求, 并依此确定处理级别, 排水应达到国家排放标准(GB8978-1996)。设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇必须建设二级污水处理设施;受纳水体为封闭或半封闭水体时, 为防治富营养化, 城市污水应进行二级强化处理, 增强除磷脱氮的效果;非重点流域和非水源保护区的建制镇, 根据当地的经济条件和水污染控制要求, 可先行一级强化处理, 分期实现二级处理。2.2 工艺流程选择应考虑的技术因素处理规模;进水水质特性, 重点考虑有机物负荷、氮磷含量;出水水质要求, 重点考虑对氮磷的要求以及回用要求;各种污染物的去除率;气候等自然条件, 北方地区应考虑低温条件下稳定运行;污泥的特性和用途。2.3 工艺流程选择应考虑的技术经济因素〔3〕批准的占地面积, 征地价格;基建投资;运行成本;自动化水平, 操作难易程度, 当地运行管理能力。2.4 工艺流程选择的原则保证出水水质达到要求;处理效果稳定, 技术成熟可靠、先进适用;降低基建投资和运行费用, 节省电耗;减小占地面积;运行管理方便, 运转灵活;污泥需达到稳定;适应当地的具体情况;可积极稳妥地选用污水处理新技术。3 污水处理工艺流程的比较和选择方法〔2、3、4、5〕在选定污水处理工艺流程时可以采用下面介绍的一种或几种比较方法。3.1 技术比较在方案初选时可以采用定性的技术比较, 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特性、排放方式和水质要求、受纳水体的环境功能以及当地的用地、气候、经济等实际情况和要求, 经全面的技术比较和初步经济比较后优选确定。方案选择比较时需要考虑的主要技术经济指标包括: 处理单位水量投资、削减单位污染物投资、处理单位水量电耗和成本、削减单位污染物电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度、总体环境效益等。定性比较时可以采用有定论的结论和经验值等, 而不必进行详细计算。几种常用生物处理方法的比较见表2。表

2常用生物处理方法的比较序号处理方法BOD5 去除率N、P 去除率 占地 投资 能耗 1 常规活性污泥法 90%~ 95% 低 大 大 高 2 SBR 法 85%~ 95% 一般 较小 小 较低 3 CASS 90%~ 95% 较高 较小 一般 一般 4 UN ITANK 85%~ 95% 一般 小 大 一般 5 氧化沟 92%~ 98% 较高 较大 较小 低 6 AB 90%~ 96% 较高 一般 一般 一般 7 A 2O 90%~ 95% 高 大 一般 一般 8 高负荷生物滤池 75%~ 85% 较低 较小 大 低 9 生物接触氧化 90%~ 95% 一般 较小 一般 较高 10 水解好氧法 90%~ 95% 一般或 较小 较小 较低 较高 3.2 经济比较在选定最终采用的工艺流程时, 应选择2~ 3 种工艺流程进行全面的定量化的经济比较。可以采用年成本法或净现值法进行比较。3.2.1 年成本法。将各方案的基建投资和年经营费用按标准投资收益率, 考虑复利因素后, 换算成使用年限内每年年末等额偿付的成本-年成本, 比较年成本最低者为经济可取的方案。3.2.2 净现值法。将工程使用整个年限内的收益和成本(包括投资和经营费)按照适当的贴现率折算为基准年的现值, 收益与成本现行总值的差额即净现值, 净现值大的方案较优。3.2.3 多目标决策法。多目标决策是根据模糊决策的概念, 采用定性和定量相结合的系统评价法。按工程特点确定评价指标, 一般可以采用5 分制评分, 效益最好的为5 分, 最差的为1 分。同时, 按评价指标的重要性进行级差量化处理(加权), 分为极重要、很重要、重要、应考虑、意义不大五级。取意义不大权重为1 级, 依次按2n-1 进级, 再按加权数算出评价总分, 总分最高的为多目标系统的最佳方案。评价指标项目及权重应根据项目具体情况合理确定。例如确定某城市污水处理厂工艺流程时采用了表2 所示的评价指标及权重: 表

2评价指标项目及权重表序号评价指标项目权重 1 基建投资16 2 年经营费指标16 3 占地面积8 4 受纳水体的性质及环境功能4 5 水质特点和回用要求8 6 气候等自然条件4 7 工艺流程的成熟程度8 8 能源消耗和节能效果4 9 工程施工量、难易程度、建设周期2 10 运行管理方便2

进行工艺流程选择时, 可以先根据污水处理厂的建设规模, 进水水质特点和排放所要求的处理程度, 排除不适用的处理工艺, 初选2~ 3 种流程, 然后再针对初选的处理工艺进行全面的技术经济对比后确定最终的工艺流程。4 中小规模城市污水厂处理工艺流程选择的探讨〔6、7、8〕 4.1 根据进水有机物负荷选择处理工艺进水BOD5 负荷较高(如> 250m g.L)或生化性能较差时, 可以采用AB 法或水解-生物接触氧化法、水解-SBR 法等;进水BOD5 负荷较低时可以采用SBR 法或常规活性污泥法等。4.2 根据处理级别选择处理工艺二级处理工艺可选用氧化沟法、SBR 法、水解好氧法、AB 法和生物滤池法等成熟工艺技术, 也可选用常规活性污泥法;二级强化处理要求除磷脱氮, 工艺流程除可以选用AO 法、A 2O 法外, 也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、CA SS 法和水解-接触氧化法等;在投资有限的非重点流域县城, 可以先建设一级强化处理厂, 采用水解工艺、生物絮凝吸附(即AB 法的A 段)和混凝沉淀等物化强化一级处理, 待资金等条件成熟后再续建后续生物处理工艺, 形成水解好氧法、AB 法等完整工艺。4.3 根据回用要求选择处理工艺严重缺水地区要求污水回用率较高, 应选择 BOD5 和SS 去除率高的污水处理工艺, 例如采用氧化沟或SBR 工艺, 使BOD5 和SS 均达到20m g.L 以下甚至更低, 则回用处理只需要直接过滤就可以达到生活杂用水标准, 整个污水处理及回用厂流程非常简捷、经济。如果出水将在相当长的时期内用于农灌, 解决缺水问题, 则处理目标可以以去除有机物为主, 适当保留肥效。4.4 根据气候条件选择处理工艺冰冻期长的寒冷地区应选用水下曝气装置, 而不宜采用表面曝气;生物处理设施需建在室内时, 应采用占地面积小的工艺, 如UN ITAN K 等;水解池对水温变化有较好的适应性, 在低水温条件下运行稳定, 北方寒冷地区可选择水解池作为预处理;较温暖的地区可选择各种氧化沟和SBR 法。4.5 根据占地面积选择处理工艺地价贵、用地紧张的地区可采用SBR 工艺(尤其是UN TAN K);在有条件的地区可利用荒地、闲地等可利用的条件, 采用各种类型的土地处理和稳定塘等自然净化技术, 但在北方寒冷地区不宜采用。用水解池作为稳定塘的预处理, 可以改善污水的生化性能, 减小稳定塘的面积。4.6 根据基建投资选择处理工艺为了节省投资, 应尽量采用国内成熟的, 设备国产化率较高的工艺。基建投资较小的处理工艺有水解-SBR 法、SBR 法及其变型、水解-活性污泥法等。用水解池作预处理可以提高对有机物的去除率, 并改善后续二级处理构筑物污水的生化性能, 可使总的停留时间比常规法少30%。采用水解-好氧处理工艺高效节能, 其出水水质优于常规活性污泥法。氧化沟法在用于以去除碳源污染物为目的二级处理时, 与各种活性污泥法相比, 优势不明显, 但用于还须去除氮磷的二级强化处理时, 则投资和运行费用明显降低。4.7 根据运行费用选择处理工艺节省运行费用的途径有降低电耗、减少污泥量、减少操作管理人员等。电耗较低的流程有自然净化、氧化沟、生物滤池、水解好氧法等, 污泥量较少的有氧化沟和SBR 等, 自动化程度高、管理简单的流程有SBR 等。综合比较, 在基建费相当的条件下, 运行费用较低的处理方法有氧化沟、SBR、水解好氧法等。4.8 污泥处理中小规模城市污水处理厂产生的污泥可进行堆肥处理和综合利用, 采用延时曝气的氧化沟法、SBR 法等技术的污水处理设施, 污泥需达到稳定化。4.9 可以推广应用的新工艺在尽量采用成熟可靠工艺流程的同时, 也要研究开发适用于北方地区中小污水厂的新工艺, 或审慎采用国内外新开发的高效经济的先进工艺技术。城市污水处理新工艺应向简单、高效、经济的方向发展, 各类构筑物从工艺和结构上都应向合建一体化发展。目前可以重点考虑应用和推广使用的流程有一体化氧化沟技术、CA SS、UN ITAN K 和膜法等。5 结束语城市污水处理工艺应根据污水水质特性、排放水质要求, 以及当地的用地、气候、经济等实际情况, 经全面的技术经济比较后优选确定。处理水量在10 万m 3 以下的城市污水处理厂可以优先考虑的处理工艺有水解-SBR 法、SBR 法、氧化沟法、AB 法、水解-接触氧化法、AO 法等, 如果条件适宜也可采用稳定塘等自然净化工艺。

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第五篇:分离工程_论文

分离工程大作业 专业:化学工程与工艺班级:化工姓名:马金龙学号: 0904 0901010423

萃取精馏技术的研究进展及其应用

摘 要:萃取精馏是近沸点混合物分离的主要方法, 本文对萃取精馏技术及其在分离过程中的研究与应用进行了讨论。结合国内外萃取精馏技术中溶剂选取方法、萃取工艺及设备改进方面取得的研究进展,介绍了近年来萃取精馏技术的应用新情况。

萃取精馏作为一种分离络合物、近沸点混合物及其他低相对挥发度混合物技术,在石油化学工业中的1,3-丁二烯的分离、芳烃抽提、乙醇/水分离、环己烷提纯等过程得到广泛的应用。它是通过向精馏塔中加入1种或2种可以与分离混合物相溶的溶剂,提高了待分离组分的相对挥发度,从而达到分离沸点相近组分的目的[1]。

萃取精馏中溶剂的选择占有十分重要的地位,早期的溶剂选取方法决定了其选择的范围较窄,从而使萃取精馏技术的应用受到限制。萃取精馏采用的溶剂具有沸点高、相对不易挥发,并与其他组分不易形成络合物的特点。随着萃取溶剂探索方法的发展、萃取精馏系统的进一步优化及高效设备的采用,提高了萃取精馏系统的适用性、可控制性和操作性,使其与其他精密分离技术和液液萃取技术相比,显示出了越来越明显的优越性。1萃取精馏的原理

在基本有机化工生产中,经常会遇到组分的相对挥发度接近于1,甚至组分之间能形成共沸物。若采用普通精馏的方法进行分离,将很困难,或者不可能。对于这类物系,可以采用特殊精馏方法,向被分离物系中加入第三种组分(称为溶剂),改变被分离组分的活度系数,增加组分之间的相对挥发度,达到分离的目的[2]。

如果加入的溶剂与原系统中的一些轻组分形成最低共沸物,溶剂(也称共沸剂,挟带剂)与轻组分将以共沸物形式从塔顶蒸出,塔底得到重组分,这种操作称为共沸精馏;如果加入的溶剂不与原系统中的任一组分形成共沸物。其沸又较任一组分的沸点高,溶剂(也称萃取剂)与重组分将随釜液离开精馏塔,塔顶得到轻组分,这种操作称为萃取精馏。萃取精馏过程中,由于溶剂的沸点大大高于进料组分的沸点,且溶剂又不与组分形成共沸物,所以,只要利用普通精馏即可回收溶剂,过程较简单;同时,由于溶剂的引入。增加了各组分问的相对挥发度,萃取精馏过程所需的塔板数急剧减少,从而降低了能耗。

2溶剂选取方法

溶剂的好坏是萃取精馏成败的关键,工业生产过程的经济效果如何,与溶剂的选择密切相关。为了适用于工业化生产,溶剂的选择要考虑其选择性、沸点、溶解度、热稳定性和化学稳定性及适宜的物性[3]。此外,无毒、无腐蚀、来源丰富也是选择溶剂要考虑的因素。

影响溶剂选取的因素很多,在其筛选过程中需要对各个因素进行综合考虑,需要大量的试验工作为基础。通过多年来人们在物理化学领域的深入研究,对现有化合物及官能团性能的认识已经取得了很大的进展。目前,不仅从理论上可以较准确地预测现有各种化合物的物理化学性质,同时也具备了根据目标性质设计某种功能化合物的手段。所有这些成果都大大拓宽了溶剂选取的范围,相对提高了选取过程的准确性、可靠性, 降低了筛选试验工作量。2.1溶剂筛选原理

溶剂筛选的主要指标是寻求溶剂对分离物系的最大选择度,它表示溶剂使被分离组分相对挥发度改变的程度。把加入溶剂后和未加入溶剂时组分A(1)对组分B(2)的相对挥发度分别表示为a12和b12,二者的比值称为选择度S,比值越大,说明选择性越好,溶剂的效果就越好。

2.2溶剂的物理特性

萃取精馏过程的实现,经济效果如何,与选择的溶剂密切相关。由于萃取精馏混合物多为强非理想性的系统,所以工业生产中选择适宜溶剂时主要应考虑以下几点:

(1)选择性:溶剂的加入要使待分离组分的相对挥发度提高显著,即要求溶剂具有较高的选择性,以提高溶剂的利用率;

(2)溶解性:要求溶剂与原有组分间有较大的相互溶解度,以防止液体在塔内产生分层现象,但具有高选择性的溶剂往往伴有不互溶性或较低的溶解性,因此需要通过权衡选取合适的溶剂,使其既具有较好的选择性,又具有较高的溶解性;

(3)沸点:溶剂的沸点应高于原进料混合物的沸点,以防止形成溶剂与组分的共沸物。但也不能过高,以避免造成溶剂回收塔釜温过高;

(4)其它:溶剂的粘度、密度、表面张力、比热和蒸发潜热等的大小都直接影响到塔板效率和热量消耗,对过程的经济指标产生影响。

此外,溶剂使用安全、无毒性、无腐蚀性、热稳定性好、价格便宜及来源丰富等也都是选择溶剂时要考虑的因素。2.3溶剂筛选方法

目前萃取精馏溶剂筛选的方法有实验法、数据库查询法、经验值方法、计算机辅助分子设计法(CAMD)等。用实验法筛选溶剂是目前应用最广的方法,可以取得很好的结果,但是实验耗费较大,实验周期较长。实验法有直接法、沸点仪法、色谱法、气提法等。实际应用过程中往往需要几种方法结合使用,以缩短接近目标溶剂的时间。溶剂筛选的一般过程为:经验分析、理论指导与计算机辅助设计、实验验证等。若文献资料和数据不全,则只有采取最基本的实验方法,或者采取颇具应用前景的计算机优化方法以寻求最佳溶剂[4]。3萃取工艺及设备的改进

一般的萃取精馏过程采用2(或3)塔工艺流程,设备主要由萃取塔和溶剂回收塔组成。目前,萃取精馏技术的研究重点是进一步提高萃取剂的选择性、改进工艺过程,减少单元操作和建设成本。雷志刚[5]等针对C4气体萃取精馏丁烯/丁二烯工艺流程中第一精馏塔底出料存在一定热聚合损失、第二精馏塔液相负荷大、板效率低的问题,通过采用第一精馏塔下段汽相采出方式,解决了存在的诸多问题,改进、优化了工艺流程。Gerald Meyer 等在C4气体分离过程开发中,为了进一步提高分离效率,在采用新分离工艺(萃取精馏—选择加氢—丁二烯纯)的过程,将萃取精馏和加氢过程耦合在同一塔中。这样既提高了操作安全性,也提高1 ,3-丁二烯的收率,降低了建设成本。除了加氢反应精馏的耦合外,尝试络合萃取、恒沸精馏萃取的开发工作一直在进行,通过开发复合功能萃取塔,使得在原有低能耗基础上,进一步拓宽了萃取精馏的使用范围,提高了目的产品的收率和质量。

萃取精馏塔采用是板式塔型式,由于浮阀塔板具有高效率、高弹性和高生产能力等优点,所以目前在国内外是采用最为广泛的塔板之一。随着塔器技术的不断进步,原塔板上存在的液流方向气体分布不均匀、液体返混大、浮阀易磨损、脱落等缺点日益突出,导致塔板效率低,塔设备能力受到限制,增加了实际塔板数,同时也造成分离系统能量、溶剂消耗高[6]。近年来,塔板技术有了明显的进步,国内外相继推出了一系列结构新颖、性能优良的新板型。多溢流斜孔塔板、立体传质塔板在国内萃取精馏塔中的应用,提高了原萃取精馏塔的生产能力,同时,回流比明显降低,分离的质量得到提高。虽然,萃取溶剂对萃取精馏过程产生重大的影响,但是通过工艺及设备方面的改进,仍然可以在一定程度上提高该工艺的整体技术水平,降低建设成本,提高其应用范围。4萃取精馏技术的新应用 4.1芳烃分离过程

在芳烃回收方面,液液萃取技术已经有很长的使用历史,液液萃取技术基于组分的极性,来影响组分间的分离,而对于沸点的影响较小。因为受到溶剂选择的限制,对于较宽沸点混合料的分离,采用萃取精馏很难实现,早先它只能对窄沸点物料使用,如采用N-甲基吡咯烷酮或N-甲酰吗啉作为溶剂进行的C6和C7物料的分离过程。

然而,随着萃取精馏技术的发展,采用混合溶剂进行的萃取精馏解决了以上问题。美国GTC技术公司(前身为HFM International,Inc.)的GT-BTX技术具体体现了现代萃取精馏技术在混合芳烃(苯、甲苯、二甲苯)分离过程中的应用[7]。与传统混合芳烃分离过程相比, GT-BTX工艺具有投资成本低、所需设备单元数少、溶剂性能优异、产品被污染的风险小、产品回收率高、纯度高,同时能量消耗低、操作弹性大。经过工业化(120万t/a)技术经济指标的考核, 苯和甲苯的纯度分别达到99.995%和99.99%。总芳烃回收率高于99.19%,溶剂中抽余液和萃取液的质量分数小于10-6,每千克进料的能量消耗为798kJ。4.2催化裂化汽油的脱硫

催化裂化(FCC)汽油中所含的硫化物中50%-60%(质量分数)是噻吩及其烷基衍生物,其余为硫醇及其他硫化物。在催化裂化条件下噻吩化合物稳定性较强,国外公司普遍采用加氢脱硫方法,为了进一步降低汽油中的硫含量,目前采取的措施是提高加氢处理能力。加氢有利于进行燃料中脱硫处理,但是它存在运行费用高、深度加氢将降低汽油辛烷值等缺点。根据油品所含硫化物的特点,目前普遍采用催化氧化、络合法、催化吸附、生物法、溶剂萃取和碱洗法等进行油品中硫化物脱除。在这些方法中,萃取精馏技术具有其自身优势,在处理FCC汽油时,该工艺技术采用一种可以改变进料中非芳烃组分(含烯烃)和噻吩化合物相对挥发度的溶剂,在萃取噻吩化合物的同时,也萃取其他芳烃硫化物(由于这些化合物的强极性),而不含烯烃的组分进入加氢系统进行处理。采用萃取精馏和碱洗法,具有无辛烷值损失、加氢负荷低、可处理较宽范围硫含量的裂解料、操作弹性大的特点[8]。

通过在加氢前加入萃取精馏,解决了传统工艺中存在的问题,芳烃中的噻吩硫化物被高选择性的溶剂萃取,减少了抽余液中的烯烃含量,低硫、高烯烃的抽余液可以直接与含10-6噻吩硫的汽油掺混。而高含量的硫醇在进料或抽余液中可以采用传统的碱洗方式进行处理,这样总的硫含量很容易降低到(5-110)×10-6,同时不用降低辛烷 值。

4.3 裂解汽油回收和苯乙烯提纯

裂解汽油副产品中含有丰富的石油化工化合物,如果对其进行提纯并加以充分利用,将产生相当大的经济效益。由于这些组分沸点接近,形成了络合物,采用传统分离方法很难将其分离。而萃取精馏技术的发展为其提供了可能,萃取精馏技术通常用于从裂解汽油的轻组分中提纯丁二烯和异戊二烯,实际上也可以用于从C8料中有效分离苯乙烯。传统的裂解过程存在一个加氢工艺步骤,该步骤中一方面存在结焦问题,同时,反应也需要大量的氢源。近年研究表明,苯乙烯是结焦的根源之一,降低苯乙烯含量是解决结焦较好的方法。采用混合溶剂进行的萃取精馏技术,可以以较小的成本实现苯乙烯的提取,因此,萃取精馏技术应用一方面使得苯乙烯从燃料产品转化为石化产品,价值得到提升[9]。另外,加氢处理氢消耗减少,结焦问题得到解决。

超临界萃取技术研究及应用概况

摘要:超临界流体萃取(SFE)技术开辟了分离工业的新领域,是一种新型的分离技术。本文对超临界萃取的基本原理进行了阐述,介绍了超临界萃取的特点及其在天然香料工业、食品和天然中草药等方面的应用和研究进展,并对今后的发展趋势进行了展望。

超临界萃取技术也叫做超临界流体萃取技术。超临界流体(Supercritical Fluid)是指处于超过物质本身的临界温度和临界压力状态的流体。这种状态下的流体具有与气体相当的高渗透能力和低粘度,又兼有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力[1]。

超临界流体萃取技术(Supercritical Fluid Extraction简称SEE)以超临界状态下的流体作为溶剂,利用该状态下流体所具有的 y 渗透能力和 y 溶解能力萃取分离混合物的过程超临界流体的溶解能力随体系参数(温度和压力)而发生连续性变化,因而通过改变操作条件,稍微提y温度或降低压力,便可方便地调节组分的溶解度和萃取的选择性

超临界溶剂包括 CO2,NO2,SO2,N2 低链烃等,而 CO2 是最常用的超临界萃取介质,这是因为它的临界温度(31.1)接近室温,临界压力(7.3AmPa)较低,萃取可以在接近室温下进行,对热敏性食品原料、生理活性物质、酶及蛋自质等无破坏作用,同时又安全、无毒、无臭,因而广泛应用于食品、医药、化妆品等领域中;具有广泛的适应性。由于超临界状态流体溶解度特异增大的现象,因而理论上超临界流体萃取技术可作为一种通用高效的分离技术而应用。

1.超临界萃取技术概述 1.1.原理及特点

超临界流体处于临界温度和临界压力以上,兼具气体和液体的双重性质和优点,粘度小,接近于气体,而密度又接近于液体,扩散系数为液体的10~100倍,具有良好的溶解特性和传质特性[4]。

由于在超临界状态下的压力太高以及内部相平衡模拟体系等原因,所以超临界流体的基础理论研究还处于发展阶段,尚未形成系统的理论。对于计算超临界物质的状 态参数,通常用的是Redich和Kwong的RK—EOS方程,同时后人又进行了一些改进,如Soave的SRK—EOS方程,Peng和Robinso的PR—EOS方程。Brenneche对SCF相平衡作了系统的应用分析,提出将SCF作为密相气体或膨胀液体处理的模型,并指出状态方程对临界点和临界区计算的局限性,尤其对于不对称混合物组成的物系,难以找到适应性比较好的混合规则。近年来许多研究者对SCF密度、极性、溶解度、相平衡和溶剂相互作用等,利用分子动力学和蒙特卡罗等计算机模拟方法作了大量工作,但仍难以满足要求。寻求新的和准确的模型方程和计算方法是预测SCF相行为和进行SCF反应研究的保证[5]。

1.2.超临界下反应动力学和反应选择性

超临界状态下反应动力学通常利用过渡状态原理,许多学者利用它描述了超临界反应速率常数和压力、活化体积等因素的关系。Troe及其合作者、Yoshimura和Kimura在很宽的流体密度范围内研究了简单反应的动力学和热力学。Troe及其合作者公式化了扩散(笼效应)对表观速率常数的影响,并用范德瓦尔斯簇的形成解释了他们的试验结果。Yoshimura和Kimura在超临界CO2流体中很宽的密度范围内研究了2-甲基-2-亚硝基丙烷的分解动力学,发现速率常数随密度增加而减小,但是在中等密度范围内,密度的依赖性很小[6-7]。

超临界状态下压力和粘度可以影响某些反应的选择性或某些分解反应的途径,同时超临界流体的溶剂效应可以影响异构化反应的机理,对某些反应的中间态起到稳定或促进作用[8]。Hrnjez的工作表明,SCF可以改变化学反应的立体选择性和配位选择性,并认为是由于压力引起的溶剂极性变化所致。Kimura研究了SCF的性质对超临界反应平衡的影响。Peck的研究认为对可逆反应,极性超临界溶剂有利于反应朝极性化合物的方向移动[7]。

2.超临界革取技术的应用

2.1.临界流体萃取技术在天然香料工业中的应用[8]

20世纪80年代以来国外的工业装置儿乎都是以天然香料分离提取为对象。传统的提取方法部分不稳定的香气成分受热变质,但在超临界条件卜,可以将整个分离过程在常温卜进行,萃取物的主要成分一精油和特征的星味成分同时被抽出,并且CO2无毒、无残留现象[9-11]。从洗涤用品、化妆品中的添加剂到香水,使得植物芳香成分在精细日用化工中是不可或缺的一部分。何春茂[9]等人用超临界CO2对桂花、茉莉花 进行了萃取研究,考察萃取时间、温度、压力对浸膏得率和质量的影}响。桂花萃取最佳工艺条件为:压力12-16MPa,温度308-318 K,时间1.5-2h,浸膏得率0.251%;茉莉花萃取最佳工艺条件为:压力12-15MPa,温度308-323K,时间1-1.5h,浸膏得率为0.240%。

由于液体CO2的极性较小,对果汁中的醇、酮、酯等有机物的溶解能力较强。因此,液体CO2同样可作为蔬菜特有香味的抽提剂。具称所得产物富含含氧成分,香气风味俱佳。而且SFE-CO2法还有望成为一种果汁脱苦的方法。柯于家[10-11]等用0.1L超临界CO2萃取装置萃取生姜、芫姜籽、砂仁和八角等辛香料精油的工艺、组成成分等方面的内容,并且与传统的水汽蒸馏法进行了比较。超临界CO2萃取法萃取辛香料精油能提取更多的有效成分,油收率比水汽法提高3倍左右。并对辛香料精油的中试、工业化试验的情况,用25L.200L超临界CO2萃取装置萃取辛香料精油的工艺、组成成分、物性指标等方面的内容进行了研究。张忠义[12]等用超临界CO2流体萃取技术和分子蒸馏对大蒜化学成分进行萃取与分离,用气相色谱-质谱联用技术测定其化学成分;从超临界CO2萃取物中鉴定出16种成分,经分子蒸馏后,得到4种主要成分。2.2.食品方面的应用

伴随着人类利会的进步,饮食文化的内涵不断丰富,人们对食品提出了营养性、方便性功能性等更多的要求,同时还越来越强调其安全性。我国食品工业应用超临界萃取技术己逐步由实验室研究走向产业化,集中用在脱咖啡因、啤酒花有效成分萃取、植物油脂的萃取、色素的分离等方面。2.2.1.脱咖啡因

超临界流体萃取技术得到较旱大规模的工业化应用的是天然咖啡豆的脱咖啡因。咖啡因是一种较强的中枢神经系统兴奋剂,富含十咖啡豆和茶叶中,许多人饮用咖啡或茶时,不喜欢咖啡因含量过高,而且从植物中脱卜的咖啡因可做药用。已常作为药物中的掺合剂,因此咖啡豆和茶叶脱咖啡因的研究应运而生。韩佳宾

[13]、江和源

[14]等通过正交实验确定了超临界流体脱除茶叶中咖啡因的最佳工艺参数。结果表明,茶样形态对咖啡因脱除影响极大,60日磨碎茶样的咖啡因脱除率可达85.63%,咖啡因含量<0.5%;含水率对茶叶中咖啡因的脱除率影响也较大,含水率为35%-50%时较适宜。正交实验中,咖啡因脱除率的影响因子主次顺序为压力>温度>动态循环时间>夹带剂用量,而对儿茶素来说,夹带剂的影响较为明显。2.2.2.啤酒花有效成分萃取 啤酒花中对酿酒有用的部分是挥发油和软树脂中的律草酮又称α-酸。挥发油赋予啤酒特有的香气,而α-酸在麦芽汁煮沸过程中将异构化为异α-酸,这是造成啤酒苦味的重要物质。用超临界二氧化碳萃取啤酒花,α-酸的萃取率可达95%以上。萃取物为黄绿色的带芳香味的膏状物。张侃[15]、黄亚东[16]等对啤酒花的超临界CO2萃取物的组分进行了分析,气相色谱图表明了超临界CO2和液态CO2萃取物的异同;并对超临界CO2萃取物进行酿酒试验,结果表明超临界CO2萃取物不仅增加啤酒香味,还能改善日味。

2.2.3.植物油脂的萃取

超临界二氧化碳萃取对植物油脂的应用比较广泛成熟,吕维忠[17]等研究了大豆粗磷脂的超临界CO2提纯工艺,探讨萃取压力、萃取温度、萃取时间对萃取率的影响。通过正交试验得到优化工艺条件为:萃取压20MPa,萃取温度50度,萃取时间5h。银建中[18]等建立了一套超临界流体萃取实验装置,就大豆和花生两种植物油超临界流体萃取进行了较为详细的实验研究。在探讨了压力、温度、颗粒度、空隙率以及时间等对萃取率的影响之后,获得了指导实际生产的最佳工艺参数条件。2.2.4.色素的分离

超临界CO2还可以分离天然色素,随着合成色素的不安全性日益受到人们的重视,世界各国合成色素的种类日趋减少。天然色素不仅使用安全,而且常有一定的营养价值,深受消费者喜爱。孙庆杰等[19]采用超临界CO2萃取技术从番茄加工副产品番茄皮中提取出番茄红素。研究了不同的压力、温度、流量和萃取时间对萃取率的影响。当萃取压力在15-25MPa,温度40-50度,流量20kg/h,萃取1-2h,既可将番茄皮中90%以上的番茄红素萃取出来。姜炜[20]介绍超临界二氧化碳萃取技术提纯辣椒红色素的工作原理及工艺流程。工艺流程通过改变萃取压力、萃取温度、萃取时间和流速等参数确定了最佳工艺条件,在此条件下,得到的辣椒红色素的色价达150以上,且杂质含量符合国家标准[21-22]。

2.3.在中药研究与开发中的应用

在医药工业中,中药研制与开发中,必须组遵循 “三效”(速效、高效、长效),:“一小”(剂量小、副作用小、毒性小),“五方便”(生产、运输、储藏、携带、使用方便)为目的原则。而超临界流体萃取技术很大程度上避免了传统提药制药过程中的缺陷,提取物中不存在有害健康的残留溶剂,同时具有操作条件温和与不致使生物活性物质失活变性的优点,而且对环境保护也具有十分重要的作用,已为我国的中药现 代化、国际化提供了一条全新的途径[23]。

根据中医辩证论治理论,重要复方中有效成分是彼此制约、协同发挥作用的,SEF-CO2不是简单地纯化某组分,而是将有效成分进行选择性分离,更有利十重要复方优势的发挥[23]。

除了从动植物中提取有效成分,还包括药用成分分析及粗品的浓缩精制等[23]。杨林等研究萃取丹参素的最佳工艺条件。且通过正交设计,用超临界CO2流体萃取,优化出合理工艺条件,并与传统溶剂提取工艺相对照。使得超临界CO2流体萃取率为传统工艺萃取率的1.1倍。邓永智[24-26]等采用自制的CO2超临界流体萃取系统提取了银杏叶中聚戊烯醇酷考察了温度、压力、流速及时间等因素对提取效率的影响,确定了最佳的超临界流体提取条件[24]。实验结果表明,CO:超临界流体提取银杏叶中聚戊烯醇酷的最佳压力、温度、流速、时间分别为25MPa,65 度,8mL/min,6h。采用本方法萃取的提取物经过硅胶色谱柱纯化及高效液相色谱分析,与溶剂提取法相比较,提取效率比较好。

其他将中草药各类成分的超临界萃取分类如下:林秀仙等对百南红豆杉、杨苏蓓对五味子中的木脂素、张虹对川芍的有效成分提取、史庆龙等萃取黄山药中的薯祯皂素、姚渭溪等提取灵芝内有效成分及脱除有害成分[25]。

3.SFE的前景与展望

自20世纪70年代以来,超临界流体技术已经取得长足的进展。超临界流体技术正以其独特的优点受到关注,并在萃取、化学反应、材料制备等方面得到广泛的应用。超临界萃取技术早己实现工业化,目前的趋势是向大规模、高附加值和套装工艺方向发展。在国内外,超临界流体技术还广泛用于高分子聚合、有机反应、酶催化反应、材料制备等方面,目前各类报道颇多,但产业化的技术却为数不多,有望在不久的将来能形成规模生产,得到实际应用。超临界流体技术以绿色、环保而受到人们的关注,它为绿色化学提供了全新的反应体系,相信超临界流体技术必将得到迅速发展,应用也将有广阔的前景[27]。

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