第一篇：空氣分離方法與工藝流程選擇論文

【摘要】由于社會的迅猛發展致使高純度氮氧氣的需求量持續增加，所以，空氣分離技術得到了一定的發展。由于人們對氮氣和氧氣的純度需求各不相同，因而，需要據此選擇不一樣的空氣分離方法與工藝流程。本文對空氣分離方法與工藝流程的選擇進行了相關探討，以供相關人員參考。

【關鍵詞】空氣分離；方法；工藝流程；選擇

通常而言，空氣分離是依照空氣里面各個組分物理性質的差異性，運用膜分離方式和低溫分離方式等，從空氣里面分離出氮與氧，或者一并提取氦與氬氣等這類稀有氣體的流程。工程設計工作人員應當充分掌握好空氣分離裝置的各種工藝與流程特征，在設計的過程中才能按照用戶需求，正確分析其工作情況，給用戶挑選出合適的空氣分離工藝與流程。不僅需避免盲目尋找新技術與新工藝，同時還需確保挑選出來的工藝流程是高效的、經濟的、以及安全可靠性高的。

1空氣分離方法分析

1.1低溫空氣分離方法

一般來說，低溫空氣分離方法的空氣分離設備由四個部分所構成，即空氣里面的雜質與分子等凈除、空氣經過換熱冷卻與液化；膨脹制冷和空氣壓縮；空氣分離與精餾；低溫產品冷量壓縮和回收。每一個部分實現的方法以及運用的設備均是不一樣的，可組合成不一樣的流程[1]。根據工作壓力可分成高壓、中壓、低壓這三個流程。其中，高壓工作壓力為10到20MPa，制冷量來源于節流效應，無需膨脹機械設備，操作程序非常簡單，可是僅僅適合使用在小型的制氧機以及液氯機。中壓工作壓力是1到5MPa，針對小的空氣分離裝置，因為單位冷量損失較大，必須要有很大的單位制冷量進行平衡，因此對工作壓力提出了高要求。這個時候，制冷量就是依靠膨脹機。低壓工作壓力基本上和下塔壓力差不多，其是現階段使用最廣的一個流程，這一裝置單位能源消耗非常低，所以該種類型的空氣分離流程運用較廣。根據產品壓縮方法可劃分成分離裝置內外壓縮這兩種。外壓縮就是獨立設置產品氣體壓縮機，不會影響到裝置工作。內壓縮就是使用泵壓縮液態產品，接著通過復熱與氣化傳輸到裝置外。比較而言，內壓縮更加安全，可是液體泵正常與否會對裝置的運行造成一定的影響[2]。

1.2變壓吸附的分離方法

變壓吸附方法就是把壓縮空氣當成原材料，通過分子篩為吸附劑，在一定程度的壓力作用下，借助空氣里面的氮氧分子在不相同分子篩表層吸附量的不同，在某一時間中氮氧在吸附相富集，氮氧在氣體相富集，進而分離氮氧。該分離方式的流程就是：空氣通過空壓機壓縮以后，經凈化系統將有害物質消除，進到吸附塔；在吸附塔里面，設置不相同類型的吸附劑，吸附氮氧分子，讓那些沒有被吸附的氮氧富集且在吸附塔頂端獲取到純度較高的產品氣體。現階段，變壓吸附大部分使用的是雙塔流程，倘若一組吸附，那么還有一組就會進行降壓解吸。雙塔根據設置的時序交替工作，可以達到不間斷供氣的目的。經過將吸附劑及其壓力轉變，就能夠獲取到不一樣質量等級的氮產品與氧產品[3]。

1.3膜分離方法

這種分離方式實際上是通過氣體擴散的原理，借助原料氣里面不相同氣體對于膜材料有不一樣的滲透率，通過膜兩邊氣體的壓力差作為驅動力，在滲透邊獲取到滲透率較大的氣體富集物料，在還沒有滲透側獲取到不容易滲透氣體富集分離氣，以此實現氣體分離。膜分離的流程就是：空氣通過空壓機壓縮、進而經過濾系統與干燥系統過濾除油、干燥消除水分以后，進到加熱器加溫至50攝氏度，接著進入到膜分離器。壓縮空氣在膜兩邊壓力差下，水蒸氣和氧氣等滲透率較快的氣體從高壓內側纖維壁往低壓外側滲透出來，在膜的滲透邊富集，將富氧氣放空；滲透率緩慢的氮氣停滯于膜滯留側，被富集進到產品氮氣罐，以此實現開工期氮氧分離。挑選不一樣的透析膜，可以得到不一樣純度的氮產品和氧產品。

2空氣分離工藝流程選擇

經過對空氣分離裝置的基本工作原理以及工藝流程的分析，設計工作人員進行設計的時候，需要按照用戶的需求，堅持技術可靠、經濟且能源節省的原則，采用以下方式選擇空氣分離工藝流程：

2.1全低壓低溫精餾內外壓縮工藝流程

首先，把產品氧氣壓力當成是選擇的必要依據。假使產品氧氣壓力小于3MPa，那么挑選出內壓縮和外壓縮工藝流程都可以。外壓縮流程能源節省效果更佳，與此同時還可以減少成本投入，可是，根據安全方面來思考，內壓縮工藝流程的可靠性更高一些。假使氧氣的壓力大于等于3MPa，最好應當選取內壓縮工藝流程，其更加安全和可靠。其次，將產品中氣與液比例當作選擇的重要依據。針對全低壓低溫精餾，不管是挑選外壓縮還是內壓縮工藝流程，均可以制備液態氧產品和氮產品。可是液態產品占據的氣氧產品比重，對裝置能源消耗影響更大。所以，需要按照液態產品產量挑選空氣分離裝置。通常，液態條件下產品的產量，要高于8%氣氧條件的產量，挑選全低壓內壓縮工藝流程更加合理。相反的，則最好選擇使用外壓縮工藝流程。

2.2選擇全氣態產品工藝流程

1）氮氣產品工藝。假設需要的產品是比較單一化的氮氣，集中分離工藝均可以滿足有關規定。可是由于工藝有一定的局限性，膜分離與變壓吸附方式產品純度以及氣體耗量相互制衡，所以不能取得很多的純氮氣產品，現如今，比較常見的膜分離與變壓吸附方式獲得氮氣產品均為5000Nm3/h，產品的純度是99%。2）氧氣產品工藝。針對用戶所需產品是氣態氧氣和純度低于95%，同時規模不大的空氣分離裝置，需要選擇使用變壓吸附方式或者低溫空氣分離方法。氧氣純度比90%大，與此同時采用持續的則只可以挑選低溫空氣分離工藝流程。膜分離工藝裝置無法取得純度較高的氧氣，所以，這種工藝僅適合使用在鍋爐富氧燃燒與醫療等對氧氣純度要求較低的領域之中。

3結束語

在工程運用的過程中，不相同的領域與項目對于氮氧的需求也是不同的。因而，需要工程設計人員充分掌握好不一樣的空氣分離工藝基本工作原理與特征，才能夠引導我們在充分滿足用戶各方面需求的情況下，挑選出合適的工藝流程。

參考文獻

[1]徐金永.淺析空氣分離裝置在化工企業中流程選擇[J].化工設計通訊,2018,44(02):125.[2]王成延,王曉兵.淺析低溫空氣分離裝置的流程與創新[J].化工管理,2015,(27):90.[3]包士然,張金輝,張小斌.磁致空氣分離技術的研究進展[J].浙江大學學報(工學版),2015,49(04):605-615.

第二篇：設計方案選擇與工藝流程的確定

設計方案選擇與工藝流程的確定

一、污水處理廠的設計原則

① 貫徹執行國家關于環境保護的政策，符合國家的有關法規、規范及標準。

② 根據設計進水水質和出廠水質要求，所選污水處理工藝力求技術先進成熟、處理效果好、運行穩妥可靠、高效節能、經濟合理，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用。

③ 妥善處理和處置污水處理過程中產生的污泥和甲烷。

④ 為確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量，改善工人操作條件。

⑤ 采用現代化技術手段，實現自動化控制和管理，做到技術可靠、經濟合理。

⑥ 在污水廠范圍內，廠區總平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使個處理構筑物盡量集中，節約用地，擴大綠化面積，并留有發展余地。使廠區環境和周圍環境一致。⑦ 廠區建筑風格力求統一，簡潔明快、美觀大方，并與廠區周圍景觀相協調。

二、污水處理基本方法與系統

污水處理的基本方法，就是采用各種技術與手段，將污水中所含的污染物質分離去除、回收利用，或將其轉化為無害物質使污水得到凈化。

現代污水處理技術，按原理可分為物理處理法、化學處理法和生

物化學處理法三類。

① 物理處理法。利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態的固態污染物質。方法有沉淀法、氣浮法。

② 化學處理法。利用化學反應的作用，分離回收污水中出于各種形態的污染物質（包括懸浮的、溶解的、膠體的等）。主要方法有中和等。

③ 生物化學處理方法。是利用微生物的代謝作用，使污水中的有機污染物轉化為無害物質。主要方法可分為兩大類，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）和利用厭氧微生物作用的厭氧法。往往要采取幾種方法的組合，才能處理不同性質的污泥與污染物，達到凈化的目的與排放標準。

現代污水處理技術按處理程度劃分為一級、二級和三級處理。① 一級處理。主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理大部分只能完成一級處理要求。經過一級處理后的污水，達不到排放標準，一級處理屬于二級處理的預處理。

② 二級處理。主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質，使有機污染物達到排放標準。

③ 三級處理。在一級、二級處理后，進一步處理難降解的有機物、磷和氮等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。

④ 深度處理。若出水回用則需要進行深度處理。

三、污水處理工藝流程的選定

污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所需要求的處理

程度的前提下，采用的污水處理技術各單元的有機結合。

在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮確定各處理技術等構筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。

污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據。

（1）污水處理的程度這是污水處理工藝流程選定的主要依據，而污水的處理程度又主要取決于處理水的出路、去向。排放水體，這是對處理水最常采用的途徑，也是處理水的“自然歸宿”。

①排放水體按水質標準確

②污水回用根據用途確定處理深度

（2）工程造價與運行費用這也是工藝流程選定的重要因素。當然，處理水應當達到的水質標準是前提條件。這樣，以原污水的水質、水量及其他自然狀況為已知條件，以處理水應達到的水質指標為制約條件，而以處理系統的總造價和運行費用為目標函數，建立三者之間的相互關系。

減少占地面積也是降低建設費用的重要措施，從長遠考慮，它對污水處理廠的經濟效益和社會效益有著重要的影響。

（3）當地的各項條件當地的地形、氣候等自然條件對污水處理工藝流程的選定具有一定的影響。例如，如當地擁有農業開發利用價值不大的舊河道、洼地、沼澤地等，就可以考慮采用穩定塘、土地處理等污水的自然生物處理系統；在寒冷地區應當采用在采取適當的技術措施后，在低溫季節也能夠正常運行，并保證取得達標水質的工藝，而且處理的構筑物都建在露天，以減少建設與運行費用。

當地的原材料與電力供應等具體問題，也是選定處理工藝應當考慮的因素。

（4）原污水的水量與污水流入工況除水質外原污水的水量也是選定工藝流程需要考慮的因素，水質、水量變化較大的原污水應考慮設調節池或事故貯水池，或選用承受沖擊負荷能力較強的處理工藝，如完全混合型曝氣池等。

工程施工的難易程度和運行管理需要的技術條件也是選定處理工藝需要考慮的因素。

總之，污水處理工藝流程的選定是一項比較復雜的系統工程，處理工藝是否合理直接關系到污水處理廠的處理效果、出水水質、工程投資、運行成本和管理操作系統等。對于某種污水而言，采用哪幾種處理方法組成系統，要根據污水的水質、水量，回收其中有用物質的可能性、經濟性，受納水體的具體條件，并結合調查研究與經濟技術比較后決定，必要時還需進行試驗。污水處理工藝必須要結合實際情況，綜合考慮各方面因素，這樣才可以選定技術可行、先進、經濟合理的污水處理工藝流程，以達到最佳的處理效果，做到環境效益、社會效益及經濟效益三者的高度統一。

第三篇：醫院污水處理工藝流程選擇（精選）

醫院污水處理工藝流程選擇：

(一)根據醫院的規模、性質和處理污水排放去向，進行工藝選擇。根據醫院分類，分為傳染病醫院和綜合醫院。醫院污水處理后排放去向分為排入自然水體和通過市政下水道排入城市污水處理廠兩類。

醫院污水處理所用工藝必須確保處理出水達標，主要采用的三種工藝有：加強處理效果的一級處理、二級處理和簡易生化處理。工藝選擇原則為：

1、傳染病醫院必須采用二級處理，并需進行預消毒處理。

2、處理出水排入自然水體的縣及縣以上醫院必須采用二級處理。

3、處理出水排入城市下水道(下游設有二級污水處理廠)的綜合醫院推薦采用二級處理，對采用一級處理工藝的必須加強處理效果。

4、對于經濟不發達地區的小型綜合醫院，條件不具備時可采用簡易生化處理作為過渡處理措施，之后逐步實現二級處理或加強處理效果的一級處理。

(二)不同處理工藝的應用情況考慮到以上原則，本方案設計的醫院污水處理工藝流程進行比較:

隨著污水處理技術不斷地發展，近年開發的在國內外普遍應用的工藝有：

1、加強處理效果的一級處理工藝

對于處理出水最終進入二級處理城市污水處理廠的綜合醫院，應加強其處理效果，提高SS的去除率，減少消毒劑用量。加強一級處理效果宜通過兩種途徑實現：對現有一級處理工藝進行改造以加強去除效果和采用一級強化處理技術。

(1)工藝流程

對于綜合醫院(不帶傳染病房)污水處理可采用“預處理→一級強化處理→消毒”的工藝。通過混凝沉淀(過濾)去除攜帶病毒、病菌的顆粒物，提高消毒效果并降低消毒劑的用量，從而避免消毒劑用量過大對環境產生的不良影響。

一級強化處理工藝流程（略）

醫院污水經化糞池進入調節池，調節池前部設置自動格柵，調節池內設提升水泵。污水經提升后進入混凝沉淀池進行混凝沉淀，沉淀池出水進入接觸池進行消毒，接觸池出水達標排放。

調節池、混凝沉淀池、接觸池的污泥及柵渣等污水處理站內產生的垃圾集中消毒外運。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

(2)工藝特點

加強處理效果的一級強化處理可以提高處理效果，可將攜帶病毒、病菌的顆粒物去除，提高后續深化消毒的效果并降低消毒劑的用量。其中對現有一級處理工藝進行改造可充分利用現有設施，減少投資費用。

(3)適用范圍

加強處理效果的一級強化處理適用于處理出水最終進入二級處理城市污水處理廠的綜合醫院。

2、二級處理工藝

(1)工藝流程說明

二級處理工藝流程為“調節池→生物氧化→接觸消毒”。醫院污水通過化糞池進入調節池。調節池前部設置自動格柵。調節池內設提升水泵，污水經提升后進入好氧池進行生物處理，好氧池出水進入接觸池消毒，出水達標排放。

調節池、生化處理池、接觸池的污泥及柵渣等污水處理站內產生的垃圾集中消毒外運焚燒。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

二級處理工藝流程(非傳染病和傳染病污水)（略）

傳染病醫院的污水和糞便宜分別收集。生活污水直接進入預消毒池進行消毒處理后進入調節池，病人的糞便應先獨立消毒后，通過下水道進入化糞池或單獨處理（如虛線所示）。各構筑物須在密閉的環境中運行，通過統一的通風系統進行換氣，廢氣通過消毒后排放，消毒可采用紫外線消毒系統。

(2)工藝特點

好氧生化處理單元去除CODcr、BOD5等有機污染物，好氧生化處理可選擇接觸氧化、活性污泥和高效好氧處理工藝，如膜生物反應器、曝氣生物濾池等工藝。采用具有過濾功能的高效好氧處理工藝，可以降低懸浮物濃度，有利于后續消毒。

(3)適用范圍

適用于傳染病醫院(包括帶傳染病房的綜合醫院)和排入自然水體的綜合醫院污水處理。

第四篇：%B8%82污水處理廠工藝流程選擇的依據和方法

中小規模城市污水處理廠工藝流程選擇的依據和方法

字體: 小 中 大 | 打印 發表于: 2006-11-02 14:29 作者: sunsky2002 來源: 海川化工論壇

中小規模城市污水處理廠工藝流程選擇的依據和方法 摘 要: 本文主要介紹了選擇中小規模城市污水處理廠工藝流程的依據、原則和方法, 并根據不同的條件推薦了適用的工藝流程。關鍵詞: 城市污水處理;工藝流程;原則;方法中圖分類號: TK730.6

文獻標識碼:A

文章編號: 1007—6921(2002)04—0043—03 1 前言根據我國發展規劃, 2010 年全國設市城市和建制鎮的污水平均處理率不低于50% , 設市城市的污水處理率不低于60% , 重點城市的污水處理率不低于70%。為了引導城市污水處理及污染防治技術的發展, 加快城市污水處理設施的建設, 2000 年5 月國家建設部、環境保護局和科技部聯合印發了《城市污水處理及污染防治技術政策》。本文將結合該政策的內容, 主要研究日處理能力為10 萬m 3 以下, 特別是1～ 5 萬m 3.d 規模的城市污水處理廠適用的各種處理工藝流程的比較和選擇, 從而確定不同條件下適用的較優工藝流程。1 中小規模城市污水處理廠工藝流程概述二級生物處理指利用水中的微生物來去除污水中的碳源有機物, 二級強化生物處理是指除利用微生物來去除污水中的碳源有機物外, 還需去除污水中的氮和磷。城市污水二級及二級強化處理一般以好氧生物處理為主, 好氧處理可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。活性污泥法是利用河川自凈原理, 人工創建的生化凈化污水處理方法。中小規模城市污水廠適用的方法主要有AB 法、SBR 法、氧化溝法、AO 法、A 2O 法、水解好氧法等。生物膜法是利用土壤自凈原理發展起來的, 通過附著在各種載體上的生物膜來處理污水的好氧生物處理法, 主要包括生物轉盤、生物濾池和生物接觸氧化法等工藝。2 污水處理工藝流程選擇的依據和原則 2.1 污水處理級別的確定選擇污水處理工藝流程時首先應按受納水體的性質確定出水水質要求, 并依此確定處理級別, 排水應達到國家排放標準(GB8978-1996)。設市城市和重點流域及水資源保護區的建制鎮必須建設二級污水處理設施;受納水體為封閉或半封閉水體時, 為防治富營養化, 城市污水應進行二級強化處理, 增強除磷脫氮的效果;非重點流域和非水源保護區的建制鎮, 根據當地的經濟條件和水污染控制要求, 可先行一級強化處理, 分期實現二級處理。2.2 工藝流程選擇應考慮的技術因素處理規模;進水水質特性, 重點考慮有機物負荷、氮磷含量;出水水質要求, 重點考慮對氮磷的要求以及回用要求;各種污染物的去除率;氣候等自然條件, 北方地區應考慮低溫條件下穩定運行;污泥的特性和用途。2.3 工藝流程選擇應考慮的技術經濟因素〔3〕批準的占地面積, 征地價格;基建投資;運行成本;自動化水平, 操作難易程度, 當地運行管理能力。2.4 工藝流程選擇的原則保證出水水質達到要求;處理效果穩定, 技術成熟可靠、先進適用;降低基建投資和運行費用, 節省電耗;減小占地面積;運行管理方便, 運轉靈活;污泥需達到穩定;適應當地的具體情況;可積極穩妥地選用污水處理新技術。3 污水處理工藝流程的比較和選擇方法〔2、3、4、5〕在選定污水處理工藝流程時可以采用下面介紹的一種或幾種比較方法。3.1 技術比較在方案初選時可以采用定性的技術比較, 城市污水處理工藝應根據處理規模、水質特性、排放方式和水質要求、受納水體的環境功能以及當地的用地、氣候、經濟等實際情況和要求, 經全面的技術比較和初步經濟比較后優選確定。方案選擇比較時需要考慮的主要技術經濟指標包括: 處理單位水量投資、削減單位污染物投資、處理單位水量電耗和成本、削減單位污染物電耗和成本、占地面積、運行性能可靠性、管理維護難易程度、總體環境效益等。定性比較時可以采用有定論的結論和經驗值等, 而不必進行詳細計算。幾種常用生物處理方法的比較見表2。表

2常用生物處理方法的比較序號處理方法BOD5 去除率N、P 去除率 占地 投資 能耗 1 常規活性污泥法 90%～ 95% 低 大 大 高 2 SBR 法 85%～ 95% 一般 較小 小 較低 3 CASS 90%～ 95% 較高 較小 一般 一般 4 UN ITANK 85%～ 95% 一般 小 大 一般 5 氧化溝 92%～ 98% 較高 較大 較小 低 6 AB 90%～ 96% 較高 一般 一般 一般 7 A 2O 90%～ 95% 高 大 一般 一般 8 高負荷生物濾池 75%～ 85% 較低 較小 大 低 9 生物接觸氧化 90%～ 95% 一般 較小 一般 較高 10 水解好氧法 90%～ 95% 一般或 較小 較小 較低 較高 3.2 經濟比較在選定最終采用的工藝流程時, 應選擇2～ 3 種工藝流程進行全面的定量化的經濟比較。可以采用年成本法或凈現值法進行比較。3.2.1 年成本法。將各方案的基建投資和年經營費用按標準投資收益率, 考慮復利因素后, 換算成使用年限內每年年末等額償付的成本-年成本, 比較年成本最低者為經濟可取的方案。3.2.2 凈現值法。將工程使用整個年限內的收益和成本(包括投資和經營費)按照適當的貼現率折算為基準年的現值, 收益與成本現行總值的差額即凈現值, 凈現值大的方案較優。3.2.3 多目標決策法。多目標決策是根據模糊決策的概念, 采用定性和定量相結合的系統評價法。按工程特點確定評價指標, 一般可以采用5 分制評分, 效益最好的為5 分, 最差的為1 分。同時, 按評價指標的重要性進行級差量化處理(加權), 分為極重要、很重要、重要、應考慮、意義不大五級。取意義不大權重為1 級, 依次按2n-1 進級, 再按加權數算出評價總分, 總分最高的為多目標系統的最佳方案。評價指標項目及權重應根據項目具體情況合理確定。例如確定某城市污水處理廠工藝流程時采用了表2 所示的評價指標及權重: 表

2評價指標項目及權重表序號評價指標項目權重 1 基建投資16 2 年經營費指標16 3 占地面積8 4 受納水體的性質及環境功能4 5 水質特點和回用要求8 6 氣候等自然條件4 7 工藝流程的成熟程度8 8 能源消耗和節能效果4 9 工程施工量、難易程度、建設周期2 10 運行管理方便2

進行工藝流程選擇時, 可以先根據污水處理廠的建設規模, 進水水質特點和排放所要求的處理程度, 排除不適用的處理工藝, 初選2～ 3 種流程, 然后再針對初選的處理工藝進行全面的技術經濟對比后確定最終的工藝流程。4 中小規模城市污水廠處理工藝流程選擇的探討〔6、7、8〕 4.1 根據進水有機物負荷選擇處理工藝進水BOD5 負荷較高(如> 250m g.L)或生化性能較差時, 可以采用AB 法或水解-生物接觸氧化法、水解-SBR 法等;進水BOD5 負荷較低時可以采用SBR 法或常規活性污泥法等。4.2 根據處理級別選擇處理工藝二級處理工藝可選用氧化溝法、SBR 法、水解好氧法、AB 法和生物濾池法等成熟工藝技術, 也可選用常規活性污泥法;二級強化處理要求除磷脫氮, 工藝流程除可以選用AO 法、A 2O 法外, 也可選用具有除磷脫氮效果的氧化溝法、CA SS 法和水解-接觸氧化法等;在投資有限的非重點流域縣城, 可以先建設一級強化處理廠, 采用水解工藝、生物絮凝吸附(即AB 法的A 段)和混凝沉淀等物化強化一級處理, 待資金等條件成熟后再續建后續生物處理工藝, 形成水解好氧法、AB 法等完整工藝。4.3 根據回用要求選擇處理工藝嚴重缺水地區要求污水回用率較高, 應選擇 BOD5 和SS 去除率高的污水處理工藝, 例如采用氧化溝或SBR 工藝, 使BOD5 和SS 均達到20m g.L 以下甚至更低, 則回用處理只需要直接過濾就可以達到生活雜用水標準, 整個污水處理及回用廠流程非常簡捷、經濟。如果出水將在相當長的時期內用于農灌, 解決缺水問題, 則處理目標可以以去除有機物為主, 適當保留肥效。4.4 根據氣候條件選擇處理工藝冰凍期長的寒冷地區應選用水下曝氣裝置, 而不宜采用表面曝氣;生物處理設施需建在室內時, 應采用占地面積小的工藝, 如UN ITAN K 等;水解池對水溫變化有較好的適應性, 在低水溫條件下運行穩定, 北方寒冷地區可選擇水解池作為預處理;較溫暖的地區可選擇各種氧化溝和SBR 法。4.5 根據占地面積選擇處理工藝地價貴、用地緊張的地區可采用SBR 工藝(尤其是UN TAN K);在有條件的地區可利用荒地、閑地等可利用的條件, 采用各種類型的土地處理和穩定塘等自然凈化技術, 但在北方寒冷地區不宜采用。用水解池作為穩定塘的預處理, 可以改善污水的生化性能, 減小穩定塘的面積。4.6 根據基建投資選擇處理工藝為了節省投資, 應盡量采用國內成熟的, 設備國產化率較高的工藝。基建投資較小的處理工藝有水解-SBR 法、SBR 法及其變型、水解-活性污泥法等。用水解池作預處理可以提高對有機物的去除率, 并改善后續二級處理構筑物污水的生化性能, 可使總的停留時間比常規法少30%。采用水解-好氧處理工藝高效節能, 其出水水質優于常規活性污泥法。氧化溝法在用于以去除碳源污染物為目的二級處理時, 與各種活性污泥法相比, 優勢不明顯, 但用于還須去除氮磷的二級強化處理時, 則投資和運行費用明顯降低。4.7 根據運行費用選擇處理工藝節省運行費用的途徑有降低電耗、減少污泥量、減少操作管理人員等。電耗較低的流程有自然凈化、氧化溝、生物濾池、水解好氧法等, 污泥量較少的有氧化溝和SBR 等, 自動化程度高、管理簡單的流程有SBR 等。綜合比較, 在基建費相當的條件下, 運行費用較低的處理方法有氧化溝、SBR、水解好氧法等。4.8 污泥處理中小規模城市污水處理廠產生的污泥可進行堆肥處理和綜合利用, 采用延時曝氣的氧化溝法、SBR 法等技術的污水處理設施, 污泥需達到穩定化。4.9 可以推廣應用的新工藝在盡量采用成熟可靠工藝流程的同時, 也要研究開發適用于北方地區中小污水廠的新工藝, 或審慎采用國內外新開發的高效經濟的先進工藝技術。城市污水處理新工藝應向簡單、高效、經濟的方向發展, 各類構筑物從工藝和結構上都應向合建一體化發展。目前可以重點考慮應用和推廣使用的流程有一體化氧化溝技術、CA SS、UN ITAN K 和膜法等。5 結束語城市污水處理工藝應根據污水水質特性、排放水質要求, 以及當地的用地、氣候、經濟等實際情況, 經全面的技術經濟比較后優選確定。處理水量在10 萬m 3 以下的城市污水處理廠可以優先考慮的處理工藝有水解-SBR 法、SBR 法、氧化溝法、AB 法、水解-接觸氧化法、AO 法等, 如果條件適宜也可采用穩定塘等自然凈化工藝。

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萃取精餾技術的研究進展及其應用

摘 要:萃取精餾是近沸點混合物分離的主要方法, 本文對萃取精餾技術及其在分離過程中的研究與應用進行了討論。結合國內外萃取精餾技術中溶劑選取方法、萃取工藝及設備改進方面取得的研究進展,介紹了近年來萃取精餾技術的應用新情況。

萃取精餾作為一種分離絡合物、近沸點混合物及其他低相對揮發度混合物技術，在石油化學工業中的1,3-丁二烯的分離、芳烴抽提、乙醇/水分離、環己烷提純等過程得到廣泛的應用。它是通過向精餾塔中加入1種或2種可以與分離混合物相溶的溶劑，提高了待分離組分的相對揮發度，從而達到分離沸點相近組分的目的[1]。

萃取精餾中溶劑的選擇占有十分重要的地位，早期的溶劑選取方法決定了其選擇的范圍較窄，從而使萃取精餾技術的應用受到限制。萃取精餾采用的溶劑具有沸點高、相對不易揮發,并與其他組分不易形成絡合物的特點。隨著萃取溶劑探索方法的發展、萃取精餾系統的進一步優化及高效設備的采用，提高了萃取精餾系統的適用性、可控制性和操作性，使其與其他精密分離技術和液液萃取技術相比，顯示出了越來越明顯的優越性。1萃取精餾的原理

在基本有機化工生產中，經常會遇到組分的相對揮發度接近于1，甚至組分之間能形成共沸物。若采用普通精餾的方法進行分離，將很困難，或者不可能。對于這類物系，可以采用特殊精餾方法，向被分離物系中加入第三種組分(稱為溶劑)，改變被分離組分的活度系數，增加組分之間的相對揮發度，達到分離的目的[2]。

如果加入的溶劑與原系統中的一些輕組分形成最低共沸物，溶劑(也稱共沸劑，挾帶劑)與輕組分將以共沸物形式從塔頂蒸出，塔底得到重組分，這種操作稱為共沸精餾；如果加入的溶劑不與原系統中的任一組分形成共沸物。其沸又較任一組分的沸點高，溶劑(也稱萃取劑)與重組分將隨釜液離開精餾塔，塔頂得到輕組分，這種操作稱為萃取精餾。萃取精餾過程中，由于溶劑的沸點大大高于進料組分的沸點，且溶劑又不與組分形成共沸物，所以，只要利用普通精餾即可回收溶劑，過程較簡單；同時，由于溶劑的引入。增加了各組分問的相對揮發度，萃取精餾過程所需的塔板數急劇減少，從而降低了能耗。

2溶劑選取方法

溶劑的好壞是萃取精餾成敗的關鍵，工業生產過程的經濟效果如何，與溶劑的選擇密切相關。為了適用于工業化生產，溶劑的選擇要考慮其選擇性、沸點、溶解度、熱穩定性和化學穩定性及適宜的物性[3]。此外，無毒、無腐蝕、來源豐富也是選擇溶劑要考慮的因素。

影響溶劑選取的因素很多，在其篩選過程中需要對各個因素進行綜合考慮,需要大量的試驗工作為基礎。通過多年來人們在物理化學領域的深入研究，對現有化合物及官能團性能的認識已經取得了很大的進展。目前，不僅從理論上可以較準確地預測現有各種化合物的物理化學性質，同時也具備了根據目標性質設計某種功能化合物的手段。所有這些成果都大大拓寬了溶劑選取的范圍，相對提高了選取過程的準確性、可靠性, 降低了篩選試驗工作量。2.1溶劑篩選原理

溶劑篩選的主要指標是尋求溶劑對分離物系的最大選擇度，它表示溶劑使被分離組分相對揮發度改變的程度。把加入溶劑后和未加入溶劑時組分A(1)對組分B(2)的相對揮發度分別表示為a12和b12，二者的比值稱為選擇度S，比值越大，說明選擇性越好，溶劑的效果就越好。

2.2溶劑的物理特性

萃取精餾過程的實現，經濟效果如何，與選擇的溶劑密切相關。由于萃取精餾混合物多為強非理想性的系統，所以工業生產中選擇適宜溶劑時主要應考慮以下幾點：

(1)選擇性：溶劑的加入要使待分離組分的相對揮發度提高顯著，即要求溶劑具有較高的選擇性，以提高溶劑的利用率；

(2)溶解性：要求溶劑與原有組分間有較大的相互溶解度，以防止液體在塔內產生分層現象，但具有高選擇性的溶劑往往伴有不互溶性或較低的溶解性，因此需要通過權衡選取合適的溶劑，使其既具有較好的選擇性，又具有較高的溶解性；

(3)沸點：溶劑的沸點應高于原進料混合物的沸點，以防止形成溶劑與組分的共沸物。但也不能過高，以避免造成溶劑回收塔釜溫過高；

(4)其它：溶劑的粘度、密度、表面張力、比熱和蒸發潛熱等的大小都直接影響到塔板效率和熱量消耗，對過程的經濟指標產生影響。

此外，溶劑使用安全、無毒性、無腐蝕性、熱穩定性好、價格便宜及來源豐富等也都是選擇溶劑時要考慮的因素。2.3溶劑篩選方法

目前萃取精餾溶劑篩選的方法有實驗法、數據庫查詢法、經驗值方法、計算機輔助分子設計法(CAMD)等。用實驗法篩選溶劑是目前應用最廣的方法，可以取得很好的結果，但是實驗耗費較大，實驗周期較長。實驗法有直接法、沸點儀法、色譜法、氣提法等。實際應用過程中往往需要幾種方法結合使用，以縮短接近目標溶劑的時間。溶劑篩選的一般過程為：經驗分析、理論指導與計算機輔助設計、實驗驗證等。若文獻資料和數據不全，則只有采取最基本的實驗方法，或者采取頗具應用前景的計算機優化方法以尋求最佳溶劑[4]。3萃取工藝及設備的改進

一般的萃取精餾過程采用2(或3)塔工藝流程,設備主要由萃取塔和溶劑回收塔組成。目前,萃取精餾技術的研究重點是進一步提高萃取劑的選擇性、改進工藝過程,減少單元操作和建設成本。雷志剛[5]等針對C4氣體萃取精餾丁烯/丁二烯工藝流程中第一精餾塔底出料存在一定熱聚合損失、第二精餾塔液相負荷大、板效率低的問題，通過采用第一精餾塔下段汽相采出方式，解決了存在的諸多問題，改進、優化了工藝流程。Gerald Meyer 等在C4氣體分離過程開發中，為了進一步提高分離效率，在采用新分離工藝(萃取精餾—選擇加氫—丁二烯純)的過程,將萃取精餾和加氫過程耦合在同一塔中。這樣既提高了操作安全性，也提高1 ,3-丁二烯的收率，降低了建設成本。除了加氫反應精餾的耦合外，嘗試絡合萃取、恒沸精餾萃取的開發工作一直在進行，通過開發復合功能萃取塔，使得在原有低能耗基礎上，進一步拓寬了萃取精餾的使用范圍，提高了目的產品的收率和質量。

萃取精餾塔采用是板式塔型式，由于浮閥塔板具有高效率、高彈性和高生產能力等優點，所以目前在國內外是采用最為廣泛的塔板之一。隨著塔器技術的不斷進步，原塔板上存在的液流方向氣體分布不均勻、液體返混大、浮閥易磨損、脫落等缺點日益突出，導致塔板效率低，塔設備能力受到限制，增加了實際塔板數，同時也造成分離系統能量、溶劑消耗高[6]。近年來，塔板技術有了明顯的進步，國內外相繼推出了一系列結構新穎、性能優良的新板型。多溢流斜孔塔板、立體傳質塔板在國內萃取精餾塔中的應用，提高了原萃取精餾塔的生產能力，同時，回流比明顯降低，分離的質量得到提高。雖然，萃取溶劑對萃取精餾過程產生重大的影響，但是通過工藝及設備方面的改進，仍然可以在一定程度上提高該工藝的整體技術水平，降低建設成本，提高其應用范圍。4萃取精餾技術的新應用 4.1芳烴分離過程

在芳烴回收方面，液液萃取技術已經有很長的使用歷史，液液萃取技術基于組分的極性，來影響組分間的分離，而對于沸點的影響較小。因為受到溶劑選擇的限制，對于較寬沸點混合料的分離，采用萃取精餾很難實現，早先它只能對窄沸點物料使用，如采用N-甲基吡咯烷酮或N-甲酰嗎啉作為溶劑進行的C6和C7物料的分離過程。

然而，隨著萃取精餾技術的發展,采用混合溶劑進行的萃取精餾解決了以上問題。美國GTC技術公司(前身為HFM International,Inc.)的GT-BTX技術具體體現了現代萃取精餾技術在混合芳烴(苯、甲苯、二甲苯)分離過程中的應用[7]。與傳統混合芳烴分離過程相比, GT-BTX工藝具有投資成本低、所需設備單元數少、溶劑性能優異、產品被污染的風險小、產品回收率高、純度高，同時能量消耗低、操作彈性大。經過工業化(120萬t/a)技術經濟指標的考核, 苯和甲苯的純度分別達到99.995%和99.99%。總芳烴回收率高于99.19%，溶劑中抽余液和萃取液的質量分數小于10-6，每千克進料的能量消耗為798kJ。4.2催化裂化汽油的脫硫

催化裂化(FCC)汽油中所含的硫化物中50%-60%(質量分數)是噻吩及其烷基衍生物，其余為硫醇及其他硫化物。在催化裂化條件下噻吩化合物穩定性較強，國外公司普遍采用加氫脫硫方法，為了進一步降低汽油中的硫含量，目前采取的措施是提高加氫處理能力。加氫有利于進行燃料中脫硫處理，但是它存在運行費用高、深度加氫將降低汽油辛烷值等缺點。根據油品所含硫化物的特點，目前普遍采用催化氧化、絡合法、催化吸附、生物法、溶劑萃取和堿洗法等進行油品中硫化物脫除。在這些方法中，萃取精餾技術具有其自身優勢，在處理FCC汽油時，該工藝技術采用一種可以改變進料中非芳烴組分(含烯烴)和噻吩化合物相對揮發度的溶劑，在萃取噻吩化合物的同時，也萃取其他芳烴硫化物(由于這些化合物的強極性)，而不含烯烴的組分進入加氫系統進行處理。采用萃取精餾和堿洗法，具有無辛烷值損失、加氫負荷低、可處理較寬范圍硫含量的裂解料、操作彈性大的特點[8]。

通過在加氫前加入萃取精餾，解決了傳統工藝中存在的問題，芳烴中的噻吩硫化物被高選擇性的溶劑萃取，減少了抽余液中的烯烴含量，低硫、高烯烴的抽余液可以直接與含10-6噻吩硫的汽油摻混。而高含量的硫醇在進料或抽余液中可以采用傳統的堿洗方式進行處理，這樣總的硫含量很容易降低到(5-110)×10-6,同時不用降低辛烷 值。

4.3 裂解汽油回收和苯乙烯提純

裂解汽油副產品中含有豐富的石油化工化合物，如果對其進行提純并加以充分利用，將產生相當大的經濟效益。由于這些組分沸點接近，形成了絡合物，采用傳統分離方法很難將其分離。而萃取精餾技術的發展為其提供了可能，萃取精餾技術通常用于從裂解汽油的輕組分中提純丁二烯和異戊二烯，實際上也可以用于從C8料中有效分離苯乙烯。傳統的裂解過程存在一個加氫工藝步驟，該步驟中一方面存在結焦問題，同時，反應也需要大量的氫源。近年研究表明，苯乙烯是結焦的根源之一，降低苯乙烯含量是解決結焦較好的方法。采用混合溶劑進行的萃取精餾技術，可以以較小的成本實現苯乙烯的提取，因此，萃取精餾技術應用一方面使得苯乙烯從燃料產品轉化為石化產品，價值得到提升[9]。另外，加氫處理氫消耗減少，結焦問題得到解決。

超臨界萃取技術研究及應用概況

摘要：超臨界流體萃取(SFE)技術開辟了分離工業的新領域，是一種新型的分離技術。本文對超臨界萃取的基本原理進行了闡述，介紹了超臨界萃取的特點及其在天然香料工業、食品和天然中草藥等方面的應用和研究進展，并對今后的發展趨勢進行了展望。

超臨界萃取技術也叫做超臨界流體萃取技術。超臨界流體(Supercritical Fluid)是指處于超過物質本身的臨界溫度和臨界壓力狀態的流體。這種狀態下的流體具有與氣體相當的高滲透能力和低粘度，又兼有與液體相近的密度和對物質優良的溶解能力[1]。

超臨界流體萃取技術(Supercritical Fluid Extraction簡稱SEE)以超臨界狀態下的流體作為溶劑，利用該狀態下流體所具有的 y 滲透能力和 y 溶解能力萃取分離混合物的過程超臨界流體的溶解能力隨體系參數(溫度和壓力)而發生連續性變化，因而通過改變操作條件，稍微提y溫度或降低壓力，便可方便地調節組分的溶解度和萃取的選擇性

超臨界溶劑包括 CO2，NO2，SO2，N2 低鏈烴等，而 CO2 是最常用的超臨界萃取介質，這是因為它的臨界溫度(31.1)接近室溫，臨界壓力(7.3AmPa)較低，萃取可以在接近室溫下進行，對熱敏性食品原料、生理活性物質、酶及蛋自質等無破壞作用，同時又安全、無毒、無臭，因而廣泛應用于食品、醫藥、化妝品等領域中；具有廣泛的適應性。由于超臨界狀態流體溶解度特異增大的現象，因而理論上超臨界流體萃取技術可作為一種通用高效的分離技術而應用。

1.超臨界萃取技術概述 1.1.原理及特點

超臨界流體處于臨界溫度和臨界壓力以上，兼具氣體和液體的雙重性質和優點，粘度小，接近于氣體，而密度又接近于液體，擴散系數為液體的10～100倍，具有良好的溶解特性和傳質特性[4]。

由于在超臨界狀態下的壓力太高以及內部相平衡模擬體系等原因，所以超臨界流體的基礎理論研究還處于發展階段，尚未形成系統的理論。對于計算超臨界物質的狀 態參數，通常用的是Redich和Kwong的RK—EOS方程，同時后人又進行了一些改進，如Soave的SRK—EOS方程，Peng和Robinso的PR—EOS方程。Brenneche對SCF相平衡作了系統的應用分析，提出將SCF作為密相氣體或膨脹液體處理的模型，并指出狀態方程對臨界點和臨界區計算的局限性，尤其對于不對稱混合物組成的物系，難以找到適應性比較好的混合規則。近年來許多研究者對SCF密度、極性、溶解度、相平衡和溶劑相互作用等，利用分子動力學和蒙特卡羅等計算機模擬方法作了大量工作，但仍難以滿足要求。尋求新的和準確的模型方程和計算方法是預測SCF相行為和進行SCF反應研究的保證[5]。

1.2.超臨界下反應動力學和反應選擇性

超臨界狀態下反應動力學通常利用過渡狀態原理，許多學者利用它描述了超臨界反應速率常數和壓力、活化體積等因素的關系。Troe及其合作者、Yoshimura和Kimura在很寬的流體密度范圍內研究了簡單反應的動力學和熱力學。Troe及其合作者公式化了擴散(籠效應)對表觀速率常數的影響，并用范德瓦爾斯簇的形成解釋了他們的試驗結果。Yoshimura和Kimura在超臨界CO2流體中很寬的密度范圍內研究了2-甲基-2-亞硝基丙烷的分解動力學，發現速率常數隨密度增加而減小，但是在中等密度范圍內，密度的依賴性很小[6-7]。

超臨界狀態下壓力和粘度可以影響某些反應的選擇性或某些分解反應的途徑，同時超臨界流體的溶劑效應可以影響異構化反應的機理，對某些反應的中間態起到穩定或促進作用[8]。Hrnjez的工作表明，SCF可以改變化學反應的立體選擇性和配位選擇性，并認為是由于壓力引起的溶劑極性變化所致。Kimura研究了SCF的性質對超臨界反應平衡的影響。Peck的研究認為對可逆反應，極性超臨界溶劑有利于反應朝極性化合物的方向移動[7]。

2.超臨界革取技術的應用

2.1.臨界流體萃取技術在天然香料工業中的應用［8］

20世紀80年代以來國外的工業裝置兒乎都是以天然香料分離提取為對象。傳統的提取方法部分不穩定的香氣成分受熱變質，但在超臨界條件卜，可以將整個分離過程在常溫卜進行，萃取物的主要成分一精油和特征的星味成分同時被抽出，并且CO2無毒、無殘留現象[9-11]。從洗滌用品、化妝品中的添加劑到香水，使得植物芳香成分在精細日用化工中是不可或缺的一部分。何春茂[9]等人用超臨界CO2對桂花、茉莉花 進行了萃取研究，考察萃取時間、溫度、壓力對浸膏得率和質量的影}響。桂花萃取最佳工藝條件為：壓力12-16MPa，溫度308-318 K，時間1.5-2h，浸膏得率0.251%；茉莉花萃取最佳工藝條件為：壓力12-15MPa，溫度308-323K，時間1-1.5h，浸膏得率為0.240%。

由于液體CO2的極性較小，對果汁中的醇、酮、酯等有機物的溶解能力較強。因此，液體CO2同樣可作為蔬菜特有香味的抽提劑。具稱所得產物富含含氧成分，香氣風味俱佳。而且SFE-CO2法還有望成為一種果汁脫苦的方法。柯于家[10-11]等用0.1L超臨界CO2萃取裝置萃取生姜、芫姜籽、砂仁和八角等辛香料精油的工藝、組成成分等方面的內容，并且與傳統的水汽蒸餾法進行了比較。超臨界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。并對辛香料精油的中試、工業化試驗的情況，用25L.200L超臨界CO2萃取裝置萃取辛香料精油的工藝、組成成分、物性指標等方面的內容進行了研究。張忠義[12]等用超臨界CO2流體萃取技術和分子蒸餾對大蒜化學成分進行萃取與分離，用氣相色譜-質譜聯用技術測定其化學成分；從超臨界CO2萃取物中鑒定出16種成分，經分子蒸餾后，得到4種主要成分。2.2.食品方面的應用

伴隨著人類利會的進步，飲食文化的內涵不斷豐富，人們對食品提出了營養性、方便性功能性等更多的要求，同時還越來越強調其安全性。我國食品工業應用超臨界萃取技術己逐步由實驗室研究走向產業化，集中用在脫咖啡因、啤酒花有效成分萃取、植物油脂的萃取、色素的分離等方面。2.2.1.脫咖啡因

超臨界流體萃取技術得到較旱大規模的工業化應用的是天然咖啡豆的脫咖啡因。咖啡因是一種較強的中樞神經系統興奮劑，富含十咖啡豆和茶葉中，許多人飲用咖啡或茶時，不喜歡咖啡因含量過高，而且從植物中脫卜的咖啡因可做藥用。已常作為藥物中的摻合劑，因此咖啡豆和茶葉脫咖啡因的研究應運而生。韓佳賓

[13]、江和源

[14]等通過正交實驗確定了超臨界流體脫除茶葉中咖啡因的最佳工藝參數。結果表明，茶樣形態對咖啡因脫除影響極大，60日磨碎茶樣的咖啡因脫除率可達85.63%，咖啡因含量<0.5%；含水率對茶葉中咖啡因的脫除率影響也較大，含水率為35%-50%時較適宜。正交實驗中，咖啡因脫除率的影響因子主次順序為壓力>溫度>動態循環時間>夾帶劑用量，而對兒茶素來說，夾帶劑的影響較為明顯。2.2.2.啤酒花有效成分萃取 啤酒花中對釀酒有用的部分是揮發油和軟樹脂中的律草酮又稱α-酸。揮發油賦予啤酒特有的香氣，而α-酸在麥芽汁煮沸過程中將異構化為異α-酸，這是造成啤酒苦味的重要物質。用超臨界二氧化碳萃取啤酒花，α-酸的萃取率可達95%以上。萃取物為黃綠色的帶芳香味的膏狀物。張侃[15]、黃亞東[16]等對啤酒花的超臨界CO2萃取物的組分進行了分析，氣相色譜圖表明了超臨界CO2和液態CO2萃取物的異同；并對超臨界CO2萃取物進行釀酒試驗，結果表明超臨界CO2萃取物不僅增加啤酒香味，還能改善日味。

2.2.3.植物油脂的萃取

超臨界二氧化碳萃取對植物油脂的應用比較廣泛成熟，呂維忠[17]等研究了大豆粗磷脂的超臨界CO2提純工藝，探討萃取壓力、萃取溫度、萃取時間對萃取率的影響。通過正交試驗得到優化工藝條件為:萃取壓20MPa，萃取溫度50度，萃取時間5h。銀建中[18]等建立了一套超臨界流體萃取實驗裝置，就大豆和花生兩種植物油超臨界流體萃取進行了較為詳細的實驗研究。在探討了壓力、溫度、顆粒度、空隙率以及時間等對萃取率的影響之后，獲得了指導實際生產的最佳工藝參數條件。2.2.4.色素的分離

超臨界CO2還可以分離天然色素，隨著合成色素的不安全性日益受到人們的重視，世界各國合成色素的種類日趨減少。天然色素不僅使用安全，而且常有一定的營養價值，深受消費者喜愛。孫慶杰等[19]采用超臨界CO2萃取技術從番茄加工副產品番茄皮中提取出番茄紅素。研究了不同的壓力、溫度、流量和萃取時間對萃取率的影響。當萃取壓力在15-25MPa，溫度40-50度，流量20kg/h，萃取1-2h，既可將番茄皮中90%以上的番茄紅素萃取出來。姜煒[20]介紹超臨界二氧化碳萃取技術提純辣椒紅色素的工作原理及工藝流程。工藝流程通過改變萃取壓力、萃取溫度、萃取時間和流速等參數確定了最佳工藝條件，在此條件下，得到的辣椒紅色素的色價達150以上，且雜質含量符合國家標準[21-22]。

2.3.在中藥研究與開發中的應用

在醫藥工業中，中藥研制與開發中，必須組遵循 “三效”(速效、高效、長效)，：“一小”(劑量小、副作用小、毒性小)，“五方便”(生產、運輸、儲藏、攜帶、使用方便)為目的原則。而超臨界流體萃取技術很大程度上避免了傳統提藥制藥過程中的缺陷，提取物中不存在有害健康的殘留溶劑，同時具有操作條件溫和與不致使生物活性物質失活變性的優點，而且對環境保護也具有十分重要的作用，已為我國的中藥現 代化、國際化提供了一條全新的途徑[23]。

根據中醫辯證論治理論，重要復方中有效成分是彼此制約、協同發揮作用的，SEF-CO2不是簡單地純化某組分，而是將有效成分進行選擇性分離，更有利十重要復方優勢的發揮[23]。

除了從動植物中提取有效成分，還包括藥用成分分析及粗品的濃縮精制等[23]。楊林等研究萃取丹參素的最佳工藝條件。且通過正交設計，用超臨界CO2流體萃取，優化出合理工藝條件，并與傳統溶劑提取工藝相對照。使得超臨界CO2流體萃取率為傳統工藝萃取率的1.1倍。鄧永智[24-26]等采用自制的CO2超臨界流體萃取系統提取了銀杏葉中聚戊烯醇酷考察了溫度、壓力、流速及時間等因素對提取效率的影響，確定了最佳的超臨界流體提取條件[24]。實驗結果表明，CO:超臨界流體提取銀杏葉中聚戊烯醇酷的最佳壓力、溫度、流速、時間分別為25MPa，65 度，8mL/min，6h。采用本方法萃取的提取物經過硅膠色譜柱純化及高效液相色譜分析，與溶劑提取法相比較，提取效率比較好。

其他將中草藥各類成分的超臨界萃取分類如下：林秀仙等對百南紅豆杉、楊蘇蓓對五味子中的木脂素、張虹對川芍的有效成分提取、史慶龍等萃取黃山藥中的薯禎皂素、姚渭溪等提取靈芝內有效成分及脫除有害成分[25]。

3.SFE的前景與展望

自20世紀70年代以來，超臨界流體技術已經取得長足的進展。超臨界流體技術正以其獨特的優點受到關注，并在萃取、化學反應、材料制備等方面得到廣泛的應用。超臨界萃取技術早己實現工業化，目前的趨勢是向大規模、高附加值和套裝工藝方向發展。在國內外，超臨界流體技術還廣泛用于高分子聚合、有機反應、酶催化反應、材料制備等方面，目前各類報道頗多，但產業化的技術卻為數不多，有望在不久的將來能形成規模生產，得到實際應用。超臨界流體技術以綠色、環保而受到人們的關注，它為綠色化學提供了全新的反應體系，相信超臨界流體技術必將得到迅速發展，應用也將有廣闊的前景[27]。