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分离过程节能减排姓名xxx班级代号123学号123指导老师123目录摘要................................................................................................................................11.膜分离概述...............................................................................................................22.膜分离技术在石油化工节能减排中的应用...........................................................32.1化工废水历年的回用情况..............................................................................32.2各种膜技术在石油废水处理中的应用..........................................................42.2.1微滤技术在石油废水处理中的应用....................................................42.2.2超滤技术在石油、化工废水处理中的应用........................................52.2.3膜集成技术在石油化工废水处理中的应用........................................53.膜分离技术在农药化工清洁生产中的应用概况...................................................73.1膜分离技术在抗生素生产中的应用..............................................................73.2膜分离技术在回收中的应用..........................................................................84.膜分离技术在化肥工业节能减排中的应用...........................................................94.1废水处理..........................................................................................................94.2含PO43-废水处理............................................................................................95.结语.......................................................................................................................106.参考文献.................................................................................................................111摘要能源是发展工业的必要物质条件，据报道，化学化学工业是能耗较多的一个部门，我国化工能耗占全国能量消耗总量的12.7%，折合标准煤7848吨。若以每万元产值能耗平均值计，为全国万元产值能耗平均的2.3倍而在化学工业中分离系统能耗更大，特别是精馏单元操作，且余热量也大，据英美等国统计，精馏单元操作能耗占全国能量消耗总量的3%。因此，要发展化学工业，开创化学工业的新局面，节能问题极为重要。确定气体混合物的分离最小能耗，了解能耗的因素，寻求接近此极限的实际分离过程是很有意义的。膜分离作为一项高新技术，在近几十年来迅速发展为产业化的高效节能分离过程。几十年来，膜分离技术在能源、电子、石油、化工、医药卫生、重工、轻工、食品、饮料行业和人民日常生活及环保等领域均获得广泛的应用，产生了显著的经济和社会效益。本文主要论述了膜分离技术在化工节能减排中的应用。关键词：膜分离；技术；节能；减排21.膜分离概述膜分离作为一项高新技术，在能源、电子、石油、化工、医药卫生、重工、轻工、食品、饮料行业和人民日常生活及环保等领域均获得广泛的应用，产生了显著的经济和社会效益。社会的需求促使膜技术发展迅速，使膜技术不断创新、进步、完善，成为单元操作，成为集成过程中的关键。近年来，各行业工业废水深度处理回用与资源化，已经引起了人们的广泛重视，不断有应用膜分离技术进行工业废水深度处理回用成功的报道。这表明我国工业废水深度处理回用已进入大规模应用阶段，石油化工、氯碱化工、造纸、钢铁、电力等行业相继建立了示范工程，并进行行业推广，工程规模已从日处理量百吨级跨入到万吨级，并将跨入十万吨级的规模。目前，农药化工、医药化工方面的产品分离精制/原料中间体的纯化得到了广泛的应用，如淡盐水精制、草甘膦母液的回收、抗生素的分离提纯等，在提高分离效率的同时，能耗大大降低。在国家大力提倡节能减排的大形势下，大力发展膜分离技术对于化工行业、乃至各行各业的节能减排工作均具有重要而深远的意义。32.膜分离技术在石油化工节能减排中的应用2.1化工废水历年的回用情况以中国石油炼油企业为例，中国石油炼化企业污水回用工程投资逐年增加。从1998年开始，9年中回用工程总投资为3.38亿，2005年和2006年投资总额达2.443亿，占9年来投资额的72％。这表明，中国石油污水回用的投资力度越来越大。具体情况见表1。表1中国石油炼化企业污水回用历年投资情况年度当年建成回用装置（套数/套）投资/（万元/年）占投资总额的百分比/%1998170022001213984200233500102003121007200421640520056468614200651974458合计2033764100根据对中国石油炼化企业污水处理回用的需求调研结果，2006年至2010年的五年间，有16家炼化企业规划建设21项污水处理回用工程。其中，炼油企业共有10家计划建设13项污水回用项目；化工企业共有6家建设8项污水回用项目。这些项目的实施将大大提高中国石油炼化污水的回用率，在加大节水减排力度、炼化污水产生量维持目前水平的情况下，预计炼化污水回用率将由06年的48.4％提高到2010年的30％左右。2.2各种膜技术在石油废水处理中的应用2.2.1微滤技术在石油废水处理中的应用王怀林等采用南京化工大学膜科学技术研究所生产的0.2um和0.8um陶瓷膜进行了陆上和海上采油平台的采出水处理研究，经过适当的预处理后取得了较好的效果，悬浮物含量由73-290mg/l降到1mg/l以下，油含水量由8-583mg/l降到5mg/l以下。探讨了不同温度、压差、膜面流速、孔径等参数对过滤特性的影响。针对膜处理中最为关键的清洗问题，他们设计了脉冲及预处理工艺，有效地延长了过滤周期。同时根据油田采出水对膜面的污染特征，确定了B、C两种清洗剂交替使用的清洗方案，并验证了所采用的预处理工艺、清洗工艺、脉冲工艺的可重复性和稳定性，为工业性放大试验奠定了技术基础。顾文滨等针对低渗透油田注入水而研制的新型含油污水精细过滤装置，该装置采用表层过滤技术，用陶瓷微滤膜(无机膜)作滤芯，采取交叉流过滤方式(即过滤液体平行于滤膜表面流动)对含油污水进行精细过滤，对于以小细粒(8m)为主的含油污水颗粒去除率达90%以上，精度可达1m。研制的控制系统，作为无机膜含油污水处理装置的配套装置，实现了对整个过滤过程及脉冲反洗过程的全自动控制。采用絮凝剂絮凝和陶瓷膜微滤的组合工艺处理炼油厂“三泥”水相。研究结果表明:絮凝处理可明显降低水相的石油类浓度和COD，将絮凝处理与0.2m氧化锆膜过滤处理相结合，渗透液的石油类浓度和COD可达到国家排放标准。以絮凝处理后出水的石油类浓度为基准，确定了合适的絮凝剂为3530S，并通过正交试验确定了合适的絮凝处理工艺条件:絮凝剂加入量为70mg/L，絮凝温度为40℃，搅拌时间为90min，静置时间为1.5h。同时，絮凝处理能减轻膜污染，增大膜的渗透通量.考察了操作压力和错流速率对渗透液质量和膜渗透通量的影响，确定了合适的操作条件。52.2.2超滤技术在石油、化工废水处理中的应用油田含油污水量较大，大约占油田总污水量的三分之一，且成分复杂，用超滤技术处理油田含油废水。既可以避免对环境和水体产生污染，又可以提供高质量的油田回注用水。国内外都有此方面的研究报道。李永发等用超滤膜对油田采油预处理过的废水进行了再处理，试验研究证明，经过超滤膜处理的废水，膜对油的截留率为97.7%以上。水质指标可以达到低压渗透油田注水站的回注水标准。用外压管式聚砜超滤膜装置现场处理采油污水，研究了操作压力、膜面流速等操作条件对超滤膜通量的影响及膜污染的清洗方法。在适宜的操作条件下，膜通量为80-490L/m2·h。所处理过的污水达到了低渗透油田注水标准。采用分步清洗的方法能有效地清除膜面污物。为进一步工业试验装置的放大提供了基础数据。方忠海等针对石化炼油废水回用至锅炉补给水的节水技术进行工艺研究。根据该石化厂具体情况设计了专为废水处理和反渗透预处理所使用的超滤设备，采用改性的PVC材质，耐污染、抗氧化。反渗透选用的是LFC1抗污染膜。经过超滤处理的污水，保证出水浊度小于1.0NTU、SDI值小于3。降低浊度后，完全能够满足下游反渗透的进水要求，并最终实现整个回用水系统的可靠运行。梁立军等用中空纤维超滤膜器对大庆油田注水站的回注水进行了试验，开发的膜组件在通量上比常规的中空纤维组件大了1-4倍，在0.08MPa的压差下，其稳定通量达到最大，采用自配的清洗液清洗后，通量恢复达95%以上。2.2.3膜集成技术在石油化工废水处理中的应用石油化工废水成分复杂，采用集成膜技术可以有效地去除废水中的各种杂质，使处理后净水达到再生利用水质的要求。安兴才等利用连续微滤(CMF)和反渗透(RO)膜集成技术对西北某石化厂的排放污水进行废水处理试验研究，试验设备所选用的CMF膜组件是由天津膜天公司生产的聚偏氟乙烯中空纤维膜，规格是90900，孔径为0.2um，共九根。采用并联连接，系统产水量为2000L/h。RO膜采用的是陶氏抗污染膜元件，四寸组件；三根，串联连接，设计产水量为60.75T/h。试验研究证明:所产水的水质是，浊度1NTU，pH=6-7.5、电导率160us/cm、COD在5mg/L以下，与冷却水的水质标准对比，完全达到回用水的水质要求。试验证明，石化行业排放水经膜集成系统处理，出水水质达到生产回用的要求，系统出水量稳定。李航宇等采用膜集成技术为配合某石化厂500t/h工业废水再生利用项目的实施，设计制造了一套5t/h的中试装置，以超滤+反渗透为主导工艺，进行了约4800h的运行试验，采用的超滤(美国公司V8048-35-PMC型)材质为聚砜，膜面积为31.3m2，中空纤维管内直径为0.9mm，截留的最小分子量为10104Dalton，产水率为透水率68L/(m2.h)90%-99%。反渗透膜为(日本司的TML20-370型)低压、抗污染、芳香族聚酰安复合膜。试验结果证明:超滤+反渗透工艺处理石化废水能达到石化废水再生利用的要求，产水水质完全可以满足石化生产用水的水质要求。具体试验情况如下：石油化工废水除含油、硫、酚、氰外，还含有金属盐、反应残渣等，废水中有机污染物浓度高，可生化性差、水量及酸碱度变化大，易形成冲击负荷，采用传统的处理工艺很难达到再生利用的水