المعرفة الأكثر اكتمالا بتكنولوجيا الفصل الكيميائي ، هل تعرف كل شيء؟

تعتبر تكنولوجيا الفصل الكيميائي فرعًا مهمًا للهندسة الكيميائية ، سواء كانت تكرير البترول ، أو الألياف الكيميائية للبلاستيك ، أو الهيدرومتر ، وفصل النظائر ، أو تكرير المنتجات البيولوجية ، وإعداد المواد النانوية ، وإرهاق غازات المداخن وإنتاج مبيدات المبيدات المداخن ، و لذلك لا يمكن فصلها عن تكنولوجيا الفصل الكيميائي. الإنتاج الكيميائي للمواد الخام والمنتجات في الغالبية العظمى من الخلائط ، والحاجة إلى استخدام نظام الاختلافات في الخواص الفيزيائية للمكونات أو بمساعدة الفاصل لجعل الخليط يتم فصله وتنقيته. غالبًا ما تكون خطوة أساسية للحصول على منتجات مؤهلة ، واستخدام الموارد بالكامل والتحكم في التلوث البيئي.

جنبا إلى جنب مع التطور السريع للصناعة الكيميائية ، اكتسبت تقنية الانفصال أيضًا تطورًا عالي السرعة. من ناحية ، كان البحث وتطبيق تكنولوجيا الفصل التقليدية يتقدم بشكل مستمر ، وقد تم تحسين كفاءة الفصل ، وتم زيادة قدرة المعالجة ، وتم حل مشكلة توسيع الهندسة تدريجياً ، وظهرت أجهزة فصل جديدة بشكل مستمر ؛ من ناحية أخرى ، من أجل التكيف مع التقدم التكنولوجي وطرح متطلبات الفصل الجديدة ، أصبحت تطوير وبحث وتطبيق تكنولوجيا فصل الغشاء ، وتكنولوجيا الاستخراج فوق الحرجة ، وتكنولوجيا الامتزاز ، وغيرها من تقنيات الفصل الحالية حدود هندسة الانفصال بحث. الموضوع.

أهمية عملية الفصل الكيميائي

عملية الفصل الكيميائي هي تشغيل فصل الخليط إلى منتجين (أو عدة) من التركيبات المختلفة. يتكون مصنع الإنتاج الكيميائي القياسي من مفاعل وعدد من الفواصل لتنقية المواد الخام والوسطاء والمنتجات. أولاً ، توفر عملية الفصل التفاعل الكيميائي بالمواد الخام من الجودة الصحيحة ، وتزيل المواد الخطرة وتحسن الغلة ؛ ثانياً ، يتم فصل المواد المتفاعلة وتنقيتها للحصول على المنتجات المناسبة وإعادة تدوير المنتجات غير المتفاعلة ؛ علاوة على ذلك ، فإنه يلعب دورًا لا يقدر بثمن في الاستخدام الكامل للموارد وحماية البيئة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عملية الفصل في الاستخدام الكامل للموارد وحماية البيئة للعب دور لا غنى عنه ، وبالتالي فإن عملية الفصل في إنتاج الصناعة الكيميائية تشغل موقفًا واضحًا للغاية.

تصنيف وخصائص عملية الفصل

يمكن تقسيم عمليات الفصل بشكل شائع في الإنتاج الكيميائي إلى فئتين: الفصل الميكانيكي وفصل النقل الشامل. كائن الفصل لعملية الفصل الميكانيكية هو خليط يتكون من أكثر من مرحلتين. والغرض من ذلك هو ببساطة فصل المراحل ، طالما يمكن فصل طريقة ميكانيكية بسيطة عن المرحلتين ، ولا توجد ظاهرة نقل المواد بين المرحلتين ؛ على سبيل المثال ، الترشيح ، الترسيب ، فصل الطرد المركزي ، فصل الإعصار وهطول الأمطار الإلكتروستاتيكية وهلم جرا.

تحدث عملية فصل النقل الشامل لفصل الخلائط المتجانسة المختلفة ، والتي تتميز بظاهرة نقل الكتلة ، وفقًا للمبادئ الفيزيائية والكيميائية المختلفة بناءً عملية الفصل ، أي عملية فصل الطاقة والمادة.

1. عملية فصل التوازن

تتمثل العملية في جعل نظام الخليط المتجانس في نظام ثنائي الطور بمساعدة وسيط فصل ، ثم مكونات الخليط في توازن الطور للمرحلتين في توزيع مختلف بناءً على تحقيق الفصل. ومن الأمثلة على ذلك: التبخر ، التقطير ، الامتصاص ، الامتزاز ، الاستخراج ، الرشح ، التجفيف ، التبلور ، تبادل الأيونات ، إلخ.

على سبيل المثال ، في عملية الاستخراج التقليدي ، يتم نقل طاقته إلى المستخلص بدون قواعد ، ثم ينتشر المستخلص في مادة الركيزة ، وأخيراً يتم إذابة الركيزة أو محاصرة مع مجموعة متنوعة من المكونات. استخراج الميكروويف هو تقنية جديدة لتحسين كفاءة استخراج طاقة الميكروويف ، نظرًا لوجود مواد ذات ثوابت عازلة مختلفة ، ستكون درجة الامتصاص في طاقة الميكروويف مختلفة ، وبالتالي فإن الحرارة المتولدة والحرارة المنقولة إلى البيئة المحيطة تختلف أيضا.

في مجال الميكروويف ، يتم تسخين حجم سعة امتصاص جزء المادة الركيزة من المنطقة بشكل انتقائي ، حيث يكون المادة المستخرجة من خلال الركيزة تفصل ، ثم في قدرة امتصاص الميكروويف ضعيفة نسبيًا ، ثابت العزل الكهربائي هو مستخلص صغير نسبيا.

عملية استخراج الميكروويف:

عملية استخراج الميكروويف تقريبًا على النحو التالي: معالجة المواد الخام (التنظيف ، السحق أو التقطيع) → خلط المواد والمذيب → استخراج الميكروويف → الترشيح → التركيز → الفصل → استخراج المكونات
شهدت عملية الانفصال المتوازنة فترة طويلة من ممارسة التطبيق ، مع تقدم العلوم والتكنولوجيا وصعود الصناعات ذات التقنية العالية ، وتطورت بشكل متزايد وتطويرها باستمرار ، وتطورت مجموعة متنوعة من تقنيات الفصل الجديدة مع الخصائص. في عملية الفصل التقليدية ، لا يزال التقطير مدرجًا كأول عملية فصل نفطية وكيميائية ، وبالتالي يعزز الطريقة في البحث والتطوير المستمر.

2. عملية فصل الأسعار

تكون عملية فصل المعدل في نوع من القوة الدافعة (اختلاف التركيز ، اختلاف الضغط ، اختلاف درجة الحرارة ، الفرق المحتمل ، إلخ) تحت الفعل ، وأحيانًا في نفاذية الانتقائية للغشاء باستخدام مكونات معدل انتشار الفرق بين المكونات لتحقيق فصل المكونات. عادة ما تنتمي المواد الخام والمنتجات التي يتعامل معها هذا النوع من العمليات إلى نفس المرحلة ، مع اختلافات تركيبية فقط.
مبدأ تكنولوجيا فصل الغشاء هو عملية وحدة تستخدم الفرق في معدلات التخلل لكل مكون في السائل إلى الغشاء لتحقيق فصل المكونات. يمكن أن يكون الغشاء صلبًا أو سائلًا ، ويمكن أن يكون السائل الذي يجري معالجته سائلًا أو غازًا ، ويمكن أن تكون القوة الدافعة للعملية اختلافًا في الضغط أو فرق التركيز أو الفرق المحتمل.

الترشيح الميكروي ، والترشيح الفائق ، والتناضح العكسي ، وغسيل الكلى ، والكلية ، هي تقنيات فصل الغشاء الأكثر نضجًا مع تطبيقات وأسواق صناعية واسعة النطاق. من بينها ، يتم استخدام النقطة المشتركة للأربعة الأولى لفصل السائل الذي يحتوي على المواد المذابة أو التعليق المذاب أو المذيبات أو الجزيء الصغير المذاب من خلال الغشاء أو المذاب المذاب أو المذاب الجزيئي بواسطة الغشاء ، وهي عملية الغشاء المختلفة للجزيئات المذابة أحجام مختلفة من الاستبقاء. غسيل الكهرباء هو استخدام الغشاء المشحون ، مدفوعًا بقوة الحقل الكهربائي ، من المحلول المائي أو تخصيب المنحل بالكهرباء.

فصل الغاز والتبخر التناضحي هما تقنيتان للأغشية التي يتم تطويرها وتطبيقها. فصل الغاز أكثر نضجًا ، مع تطبيقات على نطاق صناعي مثل فصل الأكسجين والنيتروجين في الهواء ، وفصل الهيدروجين عن خلطات نبات الأمونيا ، وفصل ثاني أكسيد الكربون من الميثان في الغاز الطبيعي. التبخر التناضحي هو عملية فصل الغشاء مع تغيير الطور ، والتي تستخدم الفرق في خصائص الذوبان والانتشار لمكونات مختلفة من السائل المختلط في الغشاء لتحقيق الفصل. نظرًا لأنه يمكن استخدامه لإزالة المياه النزرة في المواد العضوية ، وتتبع المادة العضوية في الماء ، وكذلك لإدراك الفصل بين المواد العضوية ، فإن التطبيق واعد.

غشاء المستحلب هو فرع من تقنية فصل الغشاء السائل ، وهي عملية لفصل الغشاء مع غشاء سائل كوسيلة للفصل وفرق التركيز كقوة دافعة. يتضمن فصل الغشاء السائل ثلاث مراحل من السائل ، ومرحلة المواد الخام التي تحتوي على المكونات المنفصلة ، ومرحلة المنتج التي تتلقى المكونات المنفصلة ، ومرحلة الغشاء بين المرحلتين أعلاه. يستخدم فصل الغشاء السائل بشكل أساسي في فصل الهيدروكربون ، ومعالجة مياه الصرف ، واستخراج أيونات المعادن واستعادةها.

تم استخدام عملية فصل النقل الشامل للتقطير والامتصاص والاستخراج وبعض عمليات الوحدة الأخرى ذات التاريخ الطويل على نطاق واسع ، وفصل الغشاء وفصل المجال وغيرها من تقنيات الفصل الجديدة في فصل المنتج ، وتوفير الطاقة وحماية البيئة تفوقها.

أنواع طرق الفصل ومبادئ الاختيار

1. أنواع طرق الفصل

هناك العديد من الأنواع المختلفة من طرق فصل المواد ، وذلك لأن هناك مجموعة متنوعة من مواد الإنتاج الكيميائي ، وفي عملية اختيار طريقة الفصل ، غالبًا وفقًا لفصل مكونات مختلفة للمادة يتم فصلها وفقًا لـ الخصائص الكيميائية والفيزيائية المختلفة لتحديد الاختيار ؛ وفقًا للخصائص الكيميائية والفيزيائية للتمييز بينها ، هناك الأنواع الخمسة التالية من طرق الفصل الشائعة: ① الخلطات الصلبة لطرق الفصل ، ② خلطات الطور الصلب الغاز لطرق الفصل ، ③ خلطات سائلة لطرق الفصل ، ③ السائل خلطات طرق الفصل ، وطرق الفصل ، وطرق الفصل ، وطرق الفصل ، وطرق الفصل ، وطرق الفصل ، وطرق الفصل ، وطرق الفصل ③ طريقة فصل الخليط السائل ، ④ طريقة فصل خليط الطور الصلبة السائل ، ⑤ طريقة فصل خليط الغاز.

2. مبدأ اختيار طريقة الفصل

في اختيار أساليب الفصل ، لا تحتاج درجة تحسين المنتج وقيمة إنتاج المنتج ، لدرجة عالية من الصقل وقيمة الإنتاج المرتفعة للمنتج ، إلى مراعاة تكلفة الفصل ، أنت يمكن اختيار بعض طرق فصل الكفاءة العالية ، لبعض قيمة الإنتاج المنخفض نسبيًا وعدد كبير من المنتجات ، تحتاج إلى النظر في تكلفة الفصل ، يمكنك اختيار خطوات الفصل هذه أقل أو طرق فصل بسيطة نسبيًا.

حاول أن تجنب وجود الخدمات اللوجستية التي تحتوي على صلبة في عملية الإنتاج ، يجب أن تكون قدر الإمكان مسبقًا لإزالة المواد الصلبة في الخدمات اللوجستية ، بسبب استهلاكها الكبير نسبيًا في النقل ، واللوجستيات السائلة أو التي تحتوي على الغاز من السهل جدًا تشكيل انسداد خط أنابيب.

في فصل المواد المخلوطة بالعديد من المواد المختلفة ، ينبغي اعتبار ترتيب الفصل على النحو التالي: من أجل تجنب العملية التي تتأثر ، يجب أن تحاول فصل المواد التي يسهل أن تؤدي إلى ردود فعل ضارة وجانبية للغاية ، وفي في نفس الوقت ، ينبغي اعتبار المواد التي يجب فصلها تحت الضغط العالي فصلها أولاً ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإن أول من يتم فصله من أسهل المكونات ، ويترك إلى آخر أن يتم فصله هو الأكثر صعوبة في فصل المكونات.

اختيار أساليب الفصل أو المبادئ الرئيسية للعقلانية الاقتصادية والموثوقية التقنية للنظر. على سبيل المثال ، التقطير والاستخراج هما طريقتان لفصل الخلطات السائلة ، وفقًا لدرجة النضج التكنولوجي ، فإن التقطير يكمن فوق الاستخراج ، إذا كان بإمكانك أخذ تقطير المواد المنفصلة ، يجب تجنب استخدام الاستخراج ، إذا كانت نقطة الغليان في الخليط من الانحرافات الكبيرة ، يمكن أن يكون استخدام التقطير بسيطًا لتنفيذ الفصل ، ولا توجد حاجة لاستخدام التقطير ، بحيث تكون تكاليف التشغيل واختيار الاستثمار منخفضة نسبيًا.

يجب أن يستهدف اختيار طريقة الفصل ، لأنه عمل فني ، فقط يتم فصله عن الخواص الكيميائية والفيزيائية للمادة ، وكذلك متطلبات الفصل ، فهي تدرك بشكل واضح الخيار الأفضل.

يتم توضيح مجموعة واسعة من التطبيقات الكيميائية ، وتلبية احتياجات البيئة في عملية الفصل الكيميائي في الاقتصاد الوطني ومعيشة الناس في الوضع والدور ، وتوضح التوقعات الواسعة لعملية الانفصال ، ولا يمكن فصل المجتمع الحديث عن الانفصال التكنولوجيا ، الفصل بين تطوير التكنولوجيا في المجتمع الحديث.

المصدر: إعادة الطبع
إخلاء المسئولية: تتم إعادة طباعة هذه المقالة على الإنترنت ، فإن حقوق الطبع والنشر تنتمي إلى المؤلف الأصلي. إذا كان يتضمن مشكلات حقوق الطبع والنشر ، فيرجى الاتصال بنا ، وسوف نقوم بإزالة المحتوى في المرة الأولى.