Das umfassendste Kenntnis der chemischen Trennungstechnologie, wissen Sie alles?
2023 08/11
Chemische Trennungstechnologie ist ein wichtiger Zweig der Chemieingenieur So können nicht von der chemischen Trennungstechnologie getrennt werden. Chemische Produktion von Rohstoffen und Produkten in der überwiegenden Mehrheit der Gemische, die Notwendigkeit, das System der Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften der Komponenten oder mithilfe des Trennscheiders zu verwenden, damit die Mischung getrennt und gereinigt werden kann. Es ist häufig ein wichtiger Schritt, um qualifizierte Produkte zu erhalten, die Ressourcen vollständig zu nutzen und die Umweltverschmutzung zu kontrollieren.
Neben der raschen Entwicklung der chemischen Industrie hat die Trennungstechnologie auch die Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsentwicklung erreicht. Einerseits wurde die Forschung und Anwendung der traditionellen Trennungstechnologie kontinuierlich voranschreitet, die Trennungseffizienz wurde verbessert, die Verarbeitungskapazität wurde erhöht, das Problem der technischen Vergrößerung wurde allmählich gelöst und es wurden kontinuierlich neue Trennungsgeräte aufgetreten. Andererseits, um sich an den technologischen Fortschritt anzupassen und neue Trennanforderungen zu erfüllen, sind die Entwicklung, Forschung und Anwendung der Membran -Trennungstechnologie, der überkritischen Extraktionstechnologie, der Adsorptionstechnologie und anderer vorhandener Trennungstechnologien zu den Grenzen des Separationstechnik geworden Forschung. Das Thema.
Die Bedeutung des chemischen Trennungsprozesses
Der chemische Trennungsprozess ist der Betrieb der Trennung einer Mischung in zwei (oder mehrere) Produkte verschiedener Zusammensetzungen. Eine Standardanlage für chemische Produktion besteht aus einem Reaktor und einer Reihe von Separatoren zur Reinigung von Rohstoffen, Zwischenprodukten und Produkten. Erstens liefert das Trennungsprozess die chemische Reaktion mit Rohstoffen der richtigen Qualität, beseitigt gefährliche Substanzen und verbessert die Ausbeuten. Zweitens werden die Reaktanten getrennt und gereinigt, um die richtigen Produkte zu erhalten und nicht umgesetzte Produkte zu recyceln. Darüber hinaus spielt es eine unschätzbare Rolle bei der vollen Nutzung von Ressourcen und beim Schutz der Umwelt. Darüber hinaus ist der Trennungsprozess bei der vollen Nutzung von Ressourcen und des Schutzes der Umwelt, um eine unverzichtbare Rolle zu spielen, sodass der Trennungsprozess in der Produktion der chemischen Industrie eine sehr offensichtliche Position einnimmt.
Klassifizierung und Merkmale des Trennungsprozesses
Trennungsprozesse, die üblicherweise in der chemischen Produktion verwendet werden, können in zwei Kategorien unterteilt werden: mechanische Trennung und Massenübertragungstrennung. Das Trennobjekt des mechanischen Trennprozesses ist ein Gemisch, das aus mehr als zwei Phasen besteht. Der Zweck besteht einfach darin, die Phasen zu trennen, solange eine einfache mechanische Methode von den beiden Phasen getrennt werden kann, und es gibt kein Materialtransferphänomen zwischen den beiden Phasen; Zum Beispiel Filtration, Sedimentation, Zentrifugaltrennung, Zyklontrennung und elektrostatische Ausfällung usw.
Der Massenübergang -Trennungsprozess für die Trennung verschiedener homogener Gemische, die durch das Phänomen des Massenübergangs gekennzeichnet sind des Trennungsprozesses, dh der Prozess der Trennung von Energie und Materie.
1. Gleichgewichtsetrennungsprozess
Der Prozess soll das homogene Mischsystem mit Hilfe eines Trennmediums und dann die Komponenten der Mischung im Phasengleichgewicht der beiden Phasen in unterschiedlicher Verteilung basierend auf der Realisierung der Trennung zu einem Zweiphasensystem in ein zweiphasige System machen. Beispiele sind: Verdunstung, Destillation, Absorption, Adsorption, Extraktion, Auslaugung, Trocknung, Kristallisation, Ionenaustausch usw.
Zum Beispiel wird im Prozess der traditionellen Extraktion seine Energie ohne Regeln auf das Extraktionsmittel übertragen, und dann diffundiert das Extraktionsmittel in das Substratmaterial, und schließlich wird das Substrat gelöst oder mit einer Vielzahl von Komponenten eingeschlossen. Die Mikrowellenextraktion ist eine neue Technologie zur Verbesserung der Effizienz der Mikrowellenergieextraktion aufgrund der Existenz von Substanzen mit unterschiedlichen dielektrischen Konstanten, der Absorptionsgrad in der Mikrowellenenergie ist unterschiedlich, sodass die erzeugte Wärme und die Wärme in die Umgebung übertragen werden sind auch unterschiedlich.
Im Mikrowellenfeld ist die Größe der Absorptionskapazität des Substratmaterials Teil des Region, von dem selektiv erhitzt werden soll, von dem das extrahierte Material durch das Substrat getrennt ist und dann in die Mikrowellenabsorptionskapazität relativ schwach ist, die Dielektrizitätskonstante ist relativ kleines Extraktionsmittel.
Mikrowellenextraktionsprozess:
Der Mikrowellenextraktionsprozess ist ungefähr wie folgt: Rohstoff -Vorbehandlung (Reinigung, Quetschen oder Schneiden) → Materialmischung und Lösungsmittel → Mikrowellenextraktion → Filtration → Konzentration → Trennung → Extraktion von Komponenten
Der ausgewogene Trennungsprozess hat eine lange Zeit der Anwendungspraxis mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und dem Aufstieg der High-Tech-Industrien, die zunehmend perfekte und ständig entwickelnde sich entwickeln, eine Vielzahl neuer Trennungstechnologie mit Merkmalen entwickelt. Im traditionellen Trennungsprozess wird die Destillation weiterhin als erster Petrol- und chemischer Trennungsprozess aufgeführt, sodass die Methode in der kontinuierlichen Forschung und Entwicklung gestärkt wird.
2. Ratenseparierungsprozess
Der Rate -Trennungsprozess ist in einer Art von Antriebskraft (Konzentrationsdifferenz, Druckdifferenz, Temperaturdifferenz, Potentialdifferenz usw.) unter der Aktion, manchmal in der selektiven Permeabilität der Membran unter Verwendung der Komponenten der Diffusionsrate der Membran Unterschied zwischen den Komponenten, um die Trennung von Komponenten zu erreichen. Die Rohstoffe und Produkte, die von dieser Art von Prozess behandelt werden, gehören normalerweise zur gleichen Phase mit nur Kompositionsunterschieden.
Das Prinzip der Membran -Trennungstechnologie ist ein Einheitsbetrieb, bei dem die Differenz der Permeationsraten jeder Komponente in der Flüssigkeit zur Membran verwendet wird, um die Trennung von Komponenten zu erreichen. Die Membran kann fest oder flüssig sein, die verarbeitete Flüssigkeit kann flüssig oder gas sein, und die Antriebskraft für den Prozess kann eine Druckdifferenz, eine Konzentrationsdifferenz oder eine Potentialdifferenz sein.
Mikrofiltration, Ultrafiltration, Umkehrosmose, Dialyse und Elektrodialyse sind die ausgereifteren Membran-Trennungstechnologien mit großflächigen industriellen Anwendungen und Märkten. Unter ihnen wird der gemeinsame Punkt der ersten vier verwendet, um die Flüssigkeit zu trennen, die gelösten gelösten gelösten Stoff- oder Suspensionsmaterialien, Lösungsmittel oder kleinem Molekül gelöst durch die Membran-, gelösten Stoff- oder Makromolekül gelöst ist, wird durch die Membran aufbewahrt, der unterschiedliche Membranprozess von gelösten Partikeln von gelösten Partikeln von gelöst verschiedene Größen der Retention. Elektrodialyse ist die Verwendung von geladener Membran, die von der elektrischen Feldkraft aus der wässrigen Lösung oder der Elektrolytenanreicherung angetrieben wird.
Gastrennung und osmotische Verdunstung sind zwei Membrantechnologien, die entwickelt und angewendet werden. Die Gastrennung ist reifer, wobei Anwendungen im Industriemaßstab wie die Trennung von Sauerstoff und Stickstoff in der Luft, die Trennung von Wasserstoff von Ammoniakpflanzenmischungen und die Trennung von Kohlendioxid von Methan in Erdgas. Die osmotische Verdunstung ist ein Membran -Trennungsprozess mit Phasenänderung, der den Unterschied in den Auflösungs- und Diffusionseigenschaften verschiedener Komponenten der gemischten Flüssigkeit in der Membran verwendet, um eine Trennung zu erreichen. Da es verwendet werden kann, um Spurenwasser in organischer Substanz zu entfernen, organische Substanz in Wasser zu verfolgen und die Trennung zwischen organischer Substanz zu realisieren, ist die Anwendung vielversprechend.
Die Emulsionsmembran ist ein Zweig der Flüssigmembran -Trennungstechnologie, der ein Membran -Trennungsoperation mit flüssiger Membran als Trennungsmedium und Konzentrationsdifferenz als Antriebskraft ist. Die Trennung von flüssigen Membran umfasst drei Flüssigkeitsphasen, die Rohstoffphase, die die getrennten Komponenten enthält, die Produktphase, die die getrennten Komponenten empfängt, und die Membranphase zwischen den obigen zwei Phasen. Die Trennung von flüssiger Membran wird hauptsächlich bei der Trennung von Kohlenwasserstoffen, der Abwasserbehandlung sowie der Extraktion und Wiederherstellung von Metallionen verwendet.
Der Massentransfertrennungsprozess der Destillation, Absorption, Extraktion und einiger anderer Einheitsvorgänge mit langer Anamnese wurde weit verbreitet, die Membrantrennung und die Feldtrennung und andere neue Trennungstechnologien bei der Produkttrennung, der Energieeinsparung und des Umweltschutzes haben ihre Überlegenheit gezeigt.
Arten von Trennmethoden und Auswahlprinzipien
1. Arten von Trennmethoden
Es gibt viele verschiedene Arten von Materialtrennmethoden, das liegt verschiedene chemische und physikalische Eigenschaften, um die Wahl zu bestimmen; In Übereinstimmung mit den chemischen und physikalischen Eigenschaften, die zwischen den folgenden fünf Arten von gemeinsamen Trennungsmethoden zu unterscheiden sind: ① Feste Gemische von Trennmethoden, ② Gas-Solid-Phasen-Gemischen von Trennmethoden, ③ Flüssigkeitsmischungen von Trennmethoden, ③ Flüssigkeit Gemische von Trennmethoden, Trennmethoden, Trennmethoden, Trennmethoden, Trennmethoden, Trennmethoden, Trennmethoden, Trennmethoden ③ Flüssigmischungsmethode, ④ Flüssig-Solid-Phasenmischungsmischungsmethode, ⑤ Gasgemisch-Trennungsmethode.
2. Auswahl der Trennmethode
In der Auswahl der Trennungsmethoden müssen Sie den zu berücksichtigenden Grad der Verfeinerung des Produkts und des Produktionswerts des Produkts für ein hohes Maß an Verfeinerung und einen hohen Produktionswert des Produkts nicht berücksichtigen, um die Kosten der Trennung nicht zu berücksichtigen, Sie Kann einige der hocheffizienten Trennungsmethoden für einen relativ geringen Produktionswert und eine große Anzahl von Produkten auswählen. Sie müssen die Kosten für die Trennung berücksichtigen.
Versuchen Sie, das Vorhandensein einer festgehende Logistik im Produktionsprozess zu vermeiden, und sollte im Voraus so weit wie möglich sein, um die Feststoffe in der Logistik zu entfernen, aufgrund ihres relativ großen Energieverbrauchs im Transport und der flüssigen oder gashaltigen Logistik ist ziemlich einfach zu bilden, Pipeline -Blockade.
Bei der Trennung von Materialien, die mit vielen verschiedenen Substanzen gemischt werden, sollte die Trennreihenfolge wie folgt betrachtet werden: Um zu vermeiden, dass der betroffene Prozess betroffen ist, sollten Gleichzeitig sollten die Substanzen, die unter Hochdruck getrennt werden müssen, ebenfalls als zuerst als getrennt angesehen werden. Darüber hinaus ist es am schwierigsten, die Komponenten am schwierigsten zu trennen, die erste, die von den einfachsten zu trennen, die die Komponenten getrennt werden können.
Auswahl der Trennungsmethoden oder der Hauptprinzipien der wirtschaftlichen Rationalität und der technischen Zuverlässigkeit zu berücksichtigen. Beispielsweise sind Destillation und Extraktion beide Methoden zur Trennung von flüssigen Gemischen gemäß dem Grad der technologischen Reife. Destillation liegt über der Extraktion, wenn Sie die Destillation getrennter Materialien einnehmen können Von großen Abweichungen kann die Verwendung der Destillation einfach zur Durchführung der Trennung sein, sodass die Destillation nicht verwendet werden muss, sodass die Betriebskosten und die Auswahl der Investitionen relativ niedrig sind.
Die Auswahl der Trennungsmethode muss gezielt sein, da es sich um eine technische Arbeit handelt, nur um von den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Materials getrennt zu sein, sowie die Trennanforderungen sind eindeutig die beste Wahl.
Viele chemische Anwendungen, die Umweltbedürfnisse werden im chemischen Trennungsprozess in der Volkswirtschaft und im Lebensunterhalt der Menschen in Bezug Technologie, die Trennung der Technologieentwicklung in der modernen Gesellschaft.
Quelle: Nachdruck
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