王雪香,王建明,張 春,孫耀華,朱建華
(1.蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué),蘭州 730060;2.蘭州助劑廠有限責(zé)任公司;3.蘭州交通大學(xué);4.中國石油大學(xué) (北京))
醇-水混合體系是現(xiàn)代化工生產(chǎn)中常見的物系之一,由于醇-水體系的分離過程較為復(fù)雜,醇-水體系分離技術(shù)一直是研究者關(guān)注的熱點[1-4]。隨著我國“碳達峰”、“碳中和”戰(zhàn)略的不斷推進,環(huán)保法規(guī)對化工“三廢”排放的要求也越來越嚴(yán)格,含醇污水必須通過脫醇處理達標(biāo)后才能排放;為了降低生產(chǎn)成本,生產(chǎn)過程中也需盡可能地將醇回收后進行循環(huán)利用;其次,隨著現(xiàn)代化工技術(shù)的高速發(fā)展,諸如芯片制造、半導(dǎo)體等領(lǐng)域?qū)Σ糠只ぴ霞兌鹊囊笤絹碓礁?,作為原料之一的醇,被要求盡可能地脫除其中的雜質(zhì)及水。同時,化工行業(yè)對“零排放”、“綠色循環(huán)”工藝技術(shù)也越來越受到青睞,所以,開展醇-水體系分離技術(shù)研究具有新的時代意義。
醇-水體系分離技術(shù)的選擇與醇的性質(zhì)直接相關(guān),其中醇的揮發(fā)度及其在水中的溶解度直接決定了醇的回收率,而醇的揮發(fā)度及在水中的溶解度又與其碳數(shù)相關(guān)。不同碳數(shù)的醇,根據(jù)其揮發(fā)度及在水中的溶解度需選擇不同的分離回收技術(shù),基于此,以下將醇-水體系分為高碳醇(碳數(shù)≥5)-水及低碳醇(碳數(shù)≤4)-水體系,詳細(xì)綜述了不同醇-水體系分離回收技術(shù)的相關(guān)進展,并對各種技術(shù)進行了分析對比。
高碳醇與水的互溶度較低,當(dāng)體系的醇/水比較高時,高碳醇會與水形成兩相,即含水醇相及含醇水相。在20℃、101.3 k Pa的條件下高碳醇與水的互溶度[5-6]如表1所示。
表1 高碳醇與水的互溶度
當(dāng)兩相組成相同時會達到體系的共沸點;此外,由于高碳醇的沸點高、汽化焓大,利用精餾技術(shù)分離高碳醇-水體系時難以兼顧能耗與分離效果。目前高碳醇回收技術(shù)主要有鹽效萃取技術(shù)及液-液萃取技術(shù)。
無機鹽可顯著降低水與高碳醇的互溶度,這種作用被稱為“鹽效應(yīng)”。除此之外,無機鹽在水中有較大的溶解度,在醇中的溶解度較小,故可用于高效萃取分離高碳醇-水體系。Chen等[7]研究了NaCl、KCl及KAc對正己醇-水體系相平衡的影響,相平衡數(shù)據(jù)如表2所示。
表2 NaCl、KCl及KAc對正己醇-水體系相平衡的影響
由表2可知,與有機鹽KAc相比,無機鹽NaCl、KCl能更有效地降低正己醇與水的互溶度,且NaCl的效果最佳。盡管鹽在醇中的溶解度較低,但是萃取過程中不可避免地會夾帶少量的鹽,因此,鹽效萃取只能應(yīng)用于對醇純度要求較低的分離過程中。
自19世紀(jì)中葉就開始有大量研究者對高碳醇-水體系的液-液萃取(LLE)分離技術(shù)進行研究,高碳醇萃取技術(shù)的核心是高碳醇-水-萃取劑體系的相平衡關(guān)系。Stephenson等[8]研究了高碳醇(戊醇、己醇)-水-苯的相平衡,在298.15 K下苯萃取正己醇及正戊醇的選擇性數(shù)據(jù)分別見表3和表4。
表3 苯萃取正己醇的選擇性
表4 苯萃取正戊醇的選擇性
由表3和表4可知,苯可顯著降低正己醇或正戊醇在水中的溶解度。因此,苯適于正己醇及正戊醇的萃取回收。除了常規(guī)的萃取劑苯外,研究者也對正戊醇-水-羥基丁二酸[9]、C5~C8正構(gòu)醇-水-氯代聯(lián)苯[10]、MTBE-水-正己醇[11]、癸醇-水-正己醇[12]等體系的相平衡進行了研究,結(jié)果表明高碳醇在有機溶劑中的溶解度均較高。
許多常見的有機溶劑均可有效萃取高碳醇-水體系中的高碳醇。辛秀蘭等[13]研究了有機溶劑萃取回收烷氧基鋁水解產(chǎn)生的高碳醇,工藝流程如圖1所示。具體步驟是,先利用有機溶劑溶解烷氧基鋁,然后水解有機溶劑/烷氧基鋁的混合液,再進行固液分離有效回收醇。該技術(shù)也可有效萃取烷氧基鋁水解產(chǎn)生的醇。Anthony等[14]首先用0.25%的氨水水解烷氧基鋁,再用有機溶劑萃取氫氧化鋁漿液中夾帶的高碳醇,氨水及有機溶劑均可降低高碳醇在漿液中的溶解度,進而有效地提高了高碳醇的回收率。綜上所述,液-液萃取技術(shù)是高碳醇-水體系中分離回收高碳醇的主要技術(shù),而未來液-液萃取技術(shù)的研究重點將集中在萃取劑的優(yōu)選方面。
圖1 有機溶劑萃取回收烷氧基鋁水解生成高碳醇工藝流程示意
低碳醇與水的互溶度較高,且碳數(shù)越小,在水中的溶解度越高,在293.15 K、101.3 kPa的條件下,低碳醇在水中的溶解度[15-16]見表5。因此,低碳醇-水體系的分離比高碳醇-水體系更困難,通常難以兼顧高的醇回收率及低的能耗。
表5 低碳醇在水中的溶解度
精餾技術(shù)由于操作簡單、技術(shù)成熟,易獲得高純度產(chǎn)品而在低碳醇-水體系的分離中得到了廣泛應(yīng)用。據(jù)估計,精餾技術(shù)消耗了化工行業(yè)60%的能源卻完成了90%~95%的物質(zhì)分離及提純?nèi)蝿?wù)。不僅低碳醇與水的互溶度高,而且低碳醇與水共沸物中水含量也較高,在101.3 k Pa下低碳醇-水共沸物的組成[17]見表6。因此,普通精餾難以得到合適水含量的醇。隨著技術(shù)發(fā)展,更多兼顧分離效果、能耗及環(huán)保要求的新技術(shù)相繼出現(xiàn)。
表6 低碳醇-水共沸物的組成
由于普通精餾技術(shù)的經(jīng)濟性較差,而特殊精餾可用較低能耗增大組分揮發(fā)度,具有明顯優(yōu)勢。因此,特殊精餾在低碳醇-水分離過程中得到了廣泛應(yīng)用。特殊精餾就是向原混合物中加入第三組分,改變原溶液的非理想性[8],增大原溶液中各組分揮發(fā)度的差異,使各組分更容易分離,主要有恒沸精餾、鹽效精餾等。
2.1.1 恒沸精餾
恒沸精餾又稱共沸精餾。按組分?jǐn)?shù)劃分,恒沸精餾可分為雙組分恒沸精餾和三組分恒沸精餾,具體流程如圖2所示。
圖2 異丙醇恒沸精餾脫水工藝流程示意
傳統(tǒng)的低碳醇-水分離技術(shù)為二組分恒沸精餾技術(shù),如圖2(a)所示,以雙塔恒沸精餾回收異丙醇-水溶液中的異丙醇,一級精餾塔可以分離出體系中大部分的水,二級精餾塔則可以進一步脫除異丙醇中殘存的少量水。二組分恒沸精餾技術(shù)被廣泛應(yīng)用的原因是相分離器中上層回流的醇相可起到恒沸劑作用,因此,體系中無需加入恒沸劑就可跨越共沸點,但是該技術(shù)所需的理論塔板數(shù)多、能耗高。因此,未來二組分恒沸精餾技術(shù)必將被低能耗的新技術(shù)所取代。
三組分恒沸精餾是指在原二組分混合體系中加入的恒沸劑與原料液中的某組分形成共沸混合物,該共沸混合物的揮發(fā)度高于原料液中各組分的揮發(fā)度,從而實現(xiàn)精餾分離混合液[18]。常用恒沸劑為苯、環(huán)己烷、乙醚、二異丙醚、異辛烷、苯甲醇等[19-20]。由圖2(b)可知,以苯為恒沸劑脫除異丙醇中的水[21],三個精餾塔具有不同的作用:一級精餾塔可以初步分離出體系中大部分的異丙醇,二級精餾塔可進一步脫除異丙醇中殘存的少量水,三級精餾塔則可以分離苯與水的混合物。三組分恒沸精餾技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醇回收中的原因有3個:首先,恒沸劑與低碳醇形成的共沸物具有比低碳醇更高的揮發(fā)度,蒸發(fā)能耗低;其次,精餾過程中挾帶劑無需與低碳醇進行進一步地分離,僅需與低碳醇一同循環(huán)使用即可;最后,低碳醇恒沸精餾技術(shù)還有機械化程度高、技術(shù)成熟、分離效果好等優(yōu)點。但是,恒沸劑增加了循環(huán)操作的能耗,對分離過程的勞動保護要求更高。因此,三組分恒沸精餾技術(shù)也將逐漸被其他綠色環(huán)保的新工藝取代。
2.1.2 鹽效精餾
恒沸精餾技術(shù)是利用增大低碳醇的揮發(fā)度而跨越了醇-水混合物的共沸點,而回收低碳醇-水混合物中低碳醇的另一個有效方法是降低水的揮發(fā)度,如鹽效精餾技術(shù)。鹽效精餾技術(shù)是在分離醇水混合物時,加入乙酸鉀、乙酸鈉、氯化鋅、氯化鉀等鹽類物質(zhì)降低水相對于醇的揮發(fā)度,從而使醇-水混合物的恒沸點移動或消失。除此之外,與恒沸精餾相比,由于鹽類物質(zhì)所占的體積遠小于恒沸劑的體積,鹽效精餾可增大處理量,且無機鹽在醇中的溶解度極低,方便回收。因此,近年來研究人員對鹽效精餾回收低碳醇技術(shù)進行了研究開發(fā)[22]。
根據(jù)原料液中醇的濃度,鹽效精餾分為兩種操作方式,即低濃度鹽效精餾與高濃度鹽效精餾。Ligero等[23]利用乙酸鉀鹽效精餾回收乙醇-水混合物中的乙醇,得到產(chǎn)物乙醇的純度為98.9%。試驗所用乙醇-水混合物中的醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.4%及60%,流程示意見圖3。研究結(jié)果表明,鹽效精餾分離乙醇-水體系的能耗低于苯恒沸精餾。雖然采用鹽效精餾技術(shù)可以高效回收低碳醇,但無機鹽會腐蝕設(shè)備,加入的鹽類也需進一步回收。因此,鹽效精餾技術(shù)還需進一步研究與之配套的防腐設(shè)備及鹽回收技術(shù)以適應(yīng)清潔綠色生產(chǎn)的要求。
圖3 鹽效精餾流程示意
2.1.3 萃取精餾
除了上述增加醇揮發(fā)度的恒沸精餾技術(shù)及降低水揮發(fā)度的鹽效精餾技術(shù)外,還有降低醇揮發(fā)度的萃取精餾技術(shù),也被廣泛應(yīng)用于醇-水體系的分離[24-25]。萃取精餾技術(shù)是一種向體系中加入萃取劑,利用萃取劑的揮發(fā)度低、醇在萃取劑中的溶解度高且萃取劑不溶于水的特點,在精餾過程中使醇滯留于釜內(nèi),通過蒸出水回收低碳醇的技術(shù)。圖4為萃取精餾回收異丙醇-水混合物中異丙醇的工藝流程示意。一級精餾塔利用萃取精餾初步脫水,二級精餾塔則利用大量萃取劑跨越異丙醇-水的共沸點而進一步脫除異丙醇中殘存的少量水。與恒沸精餾不同的是,萃取精餾使用的第三組分具有更低的揮發(fā)度,如柴油、C9/C10有機溶劑等[26]。在一些低碳醇-水體系的分離過程中,也可用高碳醇作為萃取劑萃取低碳醇,然后精餾分離出體系中的水[27],但是萃取精餾回收醇的能耗高,難以被廣泛推廣應(yīng)用。
圖4 從異丙醇-水混合物中萃取精餾回收異丙醇的流程示意
2.1.4 反應(yīng)精餾
反應(yīng)精餾作為過程強化的一種技術(shù)手段,將化學(xué)反應(yīng)與精餾分離耦合在一起,使反應(yīng)和分離過程同時進行。在采用烷氧基鋁水解制備高純度氫氧化鋁技術(shù)中的低碳醇回收環(huán)節(jié),由于低碳醇的揮發(fā)度低,當(dāng)氫氧化鋁漿液可以耐受100℃以下的水熱處理時,可將水解反應(yīng)過程與低碳醇的精餾分離過程耦合在一個設(shè)備中操作,即反應(yīng)精餾,其工藝流程如圖5所示。
圖5 反應(yīng)精餾回收低碳醇的流程示意
由圖5可知,初級精餾塔可以耦合烷氧基鋁水解過程及異丙醇的初步精餾提純過程,二級精餾塔的作用則是進一步脫除異丙醇中殘存的少量水。反應(yīng)精餾被廣泛應(yīng)用于多種醇-水體系的分離[28-29],原因有:反應(yīng)的熱效應(yīng)可被充分用于精餾分離,降低了設(shè)備投資、操作費用及占用空間,體系組成隨反應(yīng)進度變化,形成的共沸物只是瞬時的,因此,反應(yīng)精餾技術(shù)避免了跨越共沸組成的額外操作[30]。但在該技術(shù)的應(yīng)用過程中,由于反應(yīng)與精餾過程的耦合增加了體系的復(fù)雜程度,操作參數(shù)較小的變化將會對產(chǎn)品性質(zhì)造成、難以預(yù)測的較大影響[31-32]。因此,還需對反應(yīng)精餾技術(shù)進行深入的研究以適應(yīng)不同工況條件的要求。
隨著新材料制備技術(shù)的進步,不同類型的新型膜材料被不斷地開發(fā)出來[33],膜分離技術(shù)由于操作簡單、能耗低等優(yōu)點得到了越來越多研究人員的重視。根據(jù)混合物的分離原理,膜分離技術(shù)可被分為膜蒸餾、滲透汽化、膜萃取等。目前,膜蒸餾及滲透汽化被廣泛應(yīng)用于醇-水體系的分離。
2.2.1 膜蒸餾
膜蒸餾是利用膜兩側(cè)蒸氣的壓差使溫度較高的蒸氣透過膜到達溫度較低側(cè),由于溫差而發(fā)生冷凝的技術(shù)。膜蒸餾能夠完全濾除不揮發(fā)組分,具有優(yōu)良的選擇性;除此之外,膜蒸餾還具有操作條件溫和、對膜的機械性能要求低、被分離組分與膜之間的化學(xué)作用弱等優(yōu)點。因此,膜蒸餾技術(shù)被廣泛應(yīng)用于低碳醇-水體系中醇的回收[34-35]。根據(jù)低溫側(cè)蒸汽的收集方式,膜蒸餾又可分為:直接接觸式膜蒸餾、氣隙式膜蒸餾及減壓膜蒸餾[36],其原理如圖6所示。
圖6 膜蒸餾原理示意
低碳醇-水體系分離的主要膜蒸餾技術(shù)為氣隙式膜蒸餾技術(shù)及減壓膜蒸餾技術(shù)。其中,減壓膜蒸餾技術(shù)的優(yōu)勢是選擇性高,可以利用太陽能、地?zé)岬鹊蛢r能源等。因此,減壓膜蒸餾技術(shù)是低碳醇-水體系分離的重要技術(shù)之一[37-39]。朱春燕等[40]利用聚四氟乙烯平板膜,在0.74 m/s的料液流速、50℃的料液溫度和89.5 k Pa的條件下,利用減壓膜蒸餾技術(shù)對乙醇-水溶液體系進行了分離,試驗中將7%的乙醇溶液提濃至48%。但是減壓膜蒸餾技術(shù)也存在如下缺點:汽化熱降低了能量利用效率、膜通量小、疏水膜制備困難等。而氣隙式膜蒸餾具有能耗低、膜通量大、設(shè)備制造費用低、易放大等優(yōu)點。因此,氣隙式膜蒸餾技術(shù)受到了研究者的廣泛重視,Lee等[41]利用氮氣吹掃聚丙烯和聚四氟乙烯疏水性纖維膜分離低碳醇-水的混合物,相同能耗條件下的試驗結(jié)果如表7所示。
表7 相同能耗條件下氣隙式膜蒸餾與普通蒸餾效果對比
由表7可知,在相同能耗條件下,氣隙式膜蒸餾技術(shù)對低碳醇-水體系的分離效果遠優(yōu)于普通蒸餾。除此之外,氣隙式膜蒸餾技術(shù)還具有操作簡單、適用的原料及產(chǎn)物濃度范圍廣、對熱源要求低、可直接分離原料液及滲透液、可監(jiān)控滲透液、耐酸、耐堿、耐輻射等優(yōu)點,因此,氣隙式膜蒸餾技術(shù)在回收低碳醇-水體系中的低碳醇方面受到研究人員的廣泛關(guān)注。
2.2.2 滲透汽化
滲透汽化是利用待分離混合物中各組分在膜中溶解擴散性能的差異進行分離的技術(shù)。該技術(shù)用于低碳醇-水體系的分離效果與體系中各組分的揮發(fā)度無關(guān),因此,滲透汽化技術(shù)特別適用于醇-水共沸體系的分離[42-44]。膜的材質(zhì)決定了分離過程的性能。因此,滲透汽化技術(shù)研究的首要問題是制備兼具高滲透通量及高分離系數(shù)的膜材料[45]。根據(jù)膜材料與水分子的作用特性,膜材料可被分為疏水膜和親水膜。當(dāng)前,用于低碳醇-水體系分離的滲透汽化技術(shù)主要采用親水膜進行醇-水分離[46-54]。
胡忠[55]制備了多種親水膜,并將這些膜應(yīng)用于從正丁醇水溶液中回收正丁醇,試驗結(jié)果表明該技術(shù)可將正丁醇從20%提濃至99%;制備了PVA/PAN復(fù)合膜、海藻酸鈉/PAN復(fù)合膜、海藻酸鈉/醋酸纖維素共混膜、聚酰亞胺膜及聚醚酰亞胺膜,這些膜在耐酸、耐堿、耐溫、膜通量、機械性能及選擇性等方面各具優(yōu)勢。
滲透汽化技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于低碳醇-水體系的分離。首先,與普通蒸餾相比,滲透汽化無需使混合液反復(fù)汽化,這樣可以降低能耗,Tsuyumoto等[56]利用滲透汽化技術(shù)將94.9%的乙醇-水溶液濃縮至99.8%,該技術(shù)所用的親水膜為GFT平板膜及活性中空纖維膜,與普通蒸餾技術(shù)相比,該技術(shù)成本較低;其次,與膜蒸餾相比,滲透汽化利用各組分在膜材料中溶解擴散能力差異的分離原理提高了分離過程的選擇性,Lee等[41]利用聚丙烯和聚四氟乙烯疏水性中空纖維膜的氣隙式膜蒸餾技術(shù)進行異丙醇的脫水研究,該方法對異丙醇分離系數(shù)為10~25。Dhanuja等[57]利用聚離子復(fù)合物膜滲透汽化分離異丙醇-水溶液,該方法對異丙醇的分離系數(shù)高達1 736,且該方法可有效跨越異丙醇-水溶液在87.502%的共沸點。因此,滲透汽化技術(shù)在低碳醇回收方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
膜分離技術(shù)自發(fā)現(xiàn)以來就被廣泛應(yīng)用于醇-水共沸物體系分離的研究。但是膜分離具有處理量較小、僅適用于分離較高醇含量的低碳醇-水體系等缺點。因此,研究人員又將上述技術(shù)與傳統(tǒng)分離技術(shù)進行了耦合改進[58-60]。Harvianto等[61]將精餾與滲透汽化進行耦合,開發(fā)出精餾-滲透汽化技術(shù)。該技術(shù)所用膜為多孔纖維膜,其流程如圖7所示。
圖7 精餾-滲透汽化技術(shù)流程示意
此外,Harvianto利用Aspen Custom Modeler軟件對滲透汽化技術(shù)、滲透汽化與精餾的組合技術(shù)及共沸精餾等技術(shù)進行了模擬,結(jié)果表明,與常見的共沸精餾相比,采用精餾-蒸汽滲透的耦合配置可節(jié)約77%左右的總成本,該組合涉及一次精餾,塔頂物流經(jīng)過膜單元的滲透汽化而得到進一步提純,且無需加熱或發(fā)生相變。
關(guān)宇等[59,62]利用汽提耦合滲透汽化技術(shù)分離異丙醇-水溶液,試驗所用膜為PDMS/PVDF復(fù)合膜,原料中異丙醇溶液的濃度為3%,分離溫度為75℃,分離效果如表8所示。
表8 異丙醇-水體系分離技術(shù)對比
由表8可知,采用汽提耦合滲透汽化技術(shù)分離異丙醇-水溶液,所得產(chǎn)物異丙醇濃度是滲透汽化技術(shù)的2.3倍、普通精餾技術(shù)的2.0倍;膜通量約為滲透汽化技術(shù)的1.5倍;而蒸發(fā)能耗僅為滲透汽化技術(shù)的26%,普通精餾技術(shù)的30%。綜上所述,與傳統(tǒng)技術(shù)相比,組合技術(shù)兼顧了各種技術(shù)的優(yōu)勢,即在保證高產(chǎn)物純度及收率的情況下降低分離過程的能耗。因此,組合技術(shù)得到了研究人員的廣泛重視,也是低碳醇-水體系中醇回收技術(shù)未來的主流發(fā)展方向。滲透汽化耦合技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物發(fā)酵過程乙醇的分離、醫(yī)藥和精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中無水乙醇溶劑的制備[63]、生物燃料乙醇的脫水[64]、脫醇酒的生產(chǎn)[65]等方面。
在多元醇-水體系的分離方面,通常采用上述分離技術(shù)[66-71]。但對于特殊的多元醇-水體系分離,一種基于化學(xué)鏈概念的分離技術(shù),引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注[72-73]。化學(xué)鏈分離(CLS)方法的核心是選擇一種既能與共沸物發(fā)生反應(yīng),又能通過逆反應(yīng)進行循環(huán)利用的反應(yīng)物,以實現(xiàn)共沸物的分離并實現(xiàn)反應(yīng)物的閉路循環(huán)利用。
煤合成氣制乙二醇(EG)過程中生成的EG和1,2-丁二醇(1,2-BD)混合物存在最低共沸物,傳統(tǒng)分離方法存在成本高、能耗高的缺點,Li Hong等[74]提出了基于乙醛作為循環(huán)反應(yīng)物的CLS法分離EG和1,2-BD混合物的反應(yīng)輔助精餾技術(shù),并從年度總成本(TAC)和年度利潤兩方面與常規(guī)精餾、共沸精餾、液-液萃取精餾過程進行了對比,結(jié)果如圖8所示。
圖8 EG和1,2-BD混合物不同分離過程的經(jīng)濟性對比
由圖8可知,即使CLS法的TAC略高于共沸精餾,但鑒于其較高的年利潤,因此該方法仍優(yōu)于其他分離方法,表明該方法在多元醇共沸物的分離純化方面具有巨大的應(yīng)用潛力。
綜上所述,對應(yīng)用于醇-水體系的各種分離技術(shù)優(yōu)缺點進行對比,結(jié)果如表9所示。
表9 應(yīng)用于醇-水體系的各種分離技術(shù)對比
由表9可知,對于高碳醇的回收,液-液萃取技術(shù)是回收高碳醇的主流技術(shù),而未來液-液萃取技術(shù)的研究方向?qū)⒅饕杏谳腿┑膬?yōu)選;對于低碳醇的回收,恒沸精餾、萃取精餾等傳統(tǒng)技術(shù)的分離效果差、能耗較高、設(shè)備投資大、勞動保護要求高,因此,一些兼顧低能耗、低設(shè)備投資、清潔化生產(chǎn)的新技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展空間,如滲透汽化、膜蒸餾等,但這些新技術(shù)存在難以得到高純度醇產(chǎn)品、醇收率只能達到中等水平等缺點,而將不同的分離技術(shù)耦合形成的組合技術(shù)發(fā)揮了各種技術(shù)的優(yōu)勢,在保證高產(chǎn)品純度及高回收率的情況下,又可降低分離過程的能耗,是未來實現(xiàn)從醇-水體系中回收醇的清潔化及低碳化的主流技術(shù)。
(1)對于高碳醇-水體系,液-液萃取技術(shù)為分離回收高碳醇的主要技術(shù),而未來的發(fā)展將集中在萃取劑的優(yōu)選方面。
(2)對于低碳醇-水體系,組合技術(shù)將成為分離回收醇的主流技術(shù)。
(3)對于存在共沸物的多元醇-水體系,化學(xué)鏈分離法具有巨大的應(yīng)用潛力。
(4)新型醇水分離技術(shù)的推廣應(yīng)用,將極大提高分離過程的生產(chǎn)效率,降低“三廢”排放,實現(xiàn)能源的高效利用,在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時,為我國“雙碳目標(biāo)”的實現(xiàn)提供技術(shù)支撐。