第04期综述专论
气体分离技术的最新研究进展
气体分离技术的最新研究进展
白梅刘有智”中红艳
（中北大学山西省超重力化工工程找术研究中心山西太原030051）
I
摘要：介绍了国内外气体分离技术的最新进展，主要包括：超临界气体举取分高技术、气体膜分高技术、替液氧泵的低温空气分离技术、超重力气体分离技术、PSA气体分商技术、金属氮化物气体分离技术及多种分商工艺的结合的分离技术等。
关管调：气体分高技术，量新进展，气体膜分离，超重力气体分高
中国分类号：TQ028
文前标志码：A
文章编号：T16728114(2011)0400104
分离和纯化过程几乎渗入到了所有的工业和研究领域，特别是在气体分离、水法冶金、高纯或超纯材料制备、环境保护等领域中分离过程更是具有举足轻重的地位。近年来，人们越发认识到了分离和纯化过程在工业生产过程中的重要性，C.J.King等13位专家在其向美国政府提交的报告中指出分离科学和技术研究的进展对于保持和提高美国在一系列领域内的经济竟争力是至关重要的，这对我国也同样如此。
随着科学和生产技术水平的发展，出现了新的工业体系“工业气体工业”。品种繁多的气体产品，有的要求99.9999%以上的高纯度，有的要求特定的成份配比，有的要求相当大的产量。近10几年来，气体分离技术产生了许多新工艺，如超临界气体苯取分离技术、气体膜分离技术、带液氧泵的低温空气分离技术、超重力气体分离技术、PSA气体分离技术、金属氨化物气体分离技术、多孔玻璃气体分离技术、滤透蒸发法膜分离技术及多种分离工艺的结合的分离技术等。
1超临界气体萃取分离技术及其应用
超临界气体萃取作为一种新的分离技术或学科，是近20~30年的事。随着基础理论和应用技术的深入作者第介：白梅（1986），女，汉，山西太谷人，中北大学2009级碳士
研究生，主要从事超重力策转填料床应用研究。万方数据
研究，它在食品、医药和石油化工等方面将显示出十分广阔的发展前景。
超临界气体萃取过程"是利用超临界气体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度变化对超临界气体落解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界气体与待分离的物质接触，使之有选择性地萃取其中的某一组分，然后借助减压，升温的办法，使超临界气体变成菩通气体，被萃取的物质完全或基本上完全析出，从而达到分离提纯的目的。超临界气体萃取工艺基本上由超临界气体萃取溶质和被萃取的溶质与超临界气体分离两部分构成。根据分离方法的不同，可以有三种不同的工艺(图1)。
至今已采用的超临界气体有乙烷，乙烯、丙烷、丙烯及二氧化碳等，面以CO,最为常用。这是因为CO, 具有无毒、无臭、不易燃和价度易得的优点，其临界温度是31.06℃，超临界C0,对有机物溶解度大，传质速率高，因此萃取可以在略高于室温的条件下进行。超临界气体萃取分离技术的优点是操作方便，工艺简单、能耗低、无残留毒性，适用于热敏的高沸点化合物的分离。目前，在食品、医药、化工和能源等工业
已有广泛的应用。 2膜分离技术
由于膜分离*装置的工业化及其技术上的不断改进，使传统工艺受到了猛烈冲击。膜分离技术进入了气体分离等领域，显示出经济、节能、设备简单和易操作等优点，被产泛地重视，复合膜的成功使膜分离可同时得到高选择比和大处理量。现在，膜分离器已广泛用于从炼厂气和化工合成排放气中分离H2，从天