化学分離技術の最も完全な知識、あなたはそれをすべて知っていますか？

化学分離技術は、石油精製、プラスチック化学繊維、ハイドロメタル繊維、同位体分離、または生物学的生成物の精製、ナノ材料の調製、煙道ガスおよび肥料農薬生産の脱硫、および肥料の調製など、化学工学の重要な分野です。したがって、化学分離技術から分離することはできません。混合物の大部分における原材料と製品の化学生産、コンポーネントの物理的特性の違いのシステムを使用する必要があります。多くの場合、資格のある製品を入手し、リソースを完全に活用し、環境汚染を制御するための重要なステップです。

化学産業の急速な発展に加えて、分離技術も高速開発を獲得しています。一方では、従来の分離技術の研究と適用が継続的に進行しており、分離効率が改善され、処理能力が向上し、工学拡大の問題が徐々に解決され、新しい分離デバイ​​スが継続的に現れています。一方、技術の進歩に適応し、新しい分離要件を提出するために、膜分離技術、超臨界抽出技術、吸着技術、およびその他の既存の分離技術の開発、研究、応用が分離工学のフロンティアになりました。研究。トピック。

化学分離プロセスの重要性

化学分離プロセスとは、混合物を異なる組成の2つ（または複数の）製品に分離する動作です。標準的な化学生産プラントは、原料、中間体、製品の精製のための原子炉と多くのセパレーターで構成されています。第一に、分離プロセスは、化学反応に適切な品質の原料と供給され、危険物質を除去し、収量を改善します。第二に、反応物を分離および精製して、適切な製品を入手し、未反応の製品をリサイクルします。さらに、リソースの完全な利用と環境の保護において、それは非常に貴重な役割を果たします。さらに、リソースの完全な利用と環境の保護における分離プロセスは、不可欠な役割を果たすために、化学産業の生産における分離プロセスが非常に明白な位置を占めています。

分離プロセスの分類と特性

化学生産で一般的に使用される分離プロセスは、機械的分離と物質移動分離の2つのカテゴリに分けることができます。機械的分離プロセスの分離オブジェクトは、2つ以上のフェーズで構成される混合物です。目的は、単純な機械的方法を2つのフェーズから分離できる限り、単にフェーズを分離することであり、2つのフェーズ間に材料移動現象はありません。たとえば、ろ過、堆積、遠心分離、サイクロン分離、静電沈殿など。

物質移動の現象によって特徴付けられるさまざまな均一な混合物の分離のための物質移動分離プロセスは、産業で一般的に使用される物質移動分離プロセスに基づくさまざまな物理化学的原理に従って発生します。分離プロセス、つまりエネルギーと物質の分離プロセス。

1.平衡分離プロセス

このプロセスは、分離媒体の助けを借りて均一な混合システムを2相システムにすることです。次に、分離の実現に基づいて、異なる分布の2つのフェーズの相平衡における混合物の成分を組み合わせます。例は、蒸発、蒸留、吸収、吸着、抽出、浸出、乾燥、結晶化、イオン交換など。

たとえば、従来の抽出のプロセスでは、そのエネルギーはルールなしで抽出剤に伝達され、抽出剤が基質材料に拡散し、最後に基質が溶解または閉じ込められています。マイクロ波抽出は、異なる誘電定数を持つ物質の存在により、マイクロ波エネルギー抽出の効率を改善するための新しい技術であり、マイクロ波エネルギーの吸収度が異なるため、発生した熱と周囲の環境に熱伝達された熱が生成されます。また異なっています。

マイクロ波フィールドでは、領域の基質材料部分の吸収能力のサイズが選択的に加熱され、そこから抽出された材料が基質を介して分離し、その後マイクロ波吸収能力になります。比較的小さな抽出剤。

マイクロ波抽出プロセス：

マイクロ波抽出プロセスは、ほぼ次のとおりです。原材料の前処理（洗浄、粉砕またはスライシング）→材料の混合と溶媒→マイクロ波抽出→ろ過→濃度→分離→成分の抽出
バランスの取れた分離プロセスは、科学と技術の進歩とハイテク産業の台頭により、ますます完璧で絶えず発展しているため、長期にわたるアプリケーションの実践を経験しており、特徴を備えたさまざまな新しい分離技術を進化させました。従来の分離プロセスでは、蒸留は依然として最初の石油および化学分離プロセスとしてリストされているため、継続的な研究開発の方法を強化します。

2.分離プロセスをレートします

速度分離プロセスは、作用下のある種の駆動力（濃度差、圧力差、温度差、電位差など）で、時には膜の選択的透過性にあります。コンポーネントの違いは、コンポーネントの分離を実現します。このタイプのプロセスによって処理される原材料と製品は、通常、同じ段階に属し、組成の違いのみがあります。
膜分離技術の原理は、流体内の各成分の透過速度の違いを膜に使用して、成分の分離を実現するユニット動作です。膜は固体または液体である可能性があり、処理される流体は液体またはガスである可能性があり、プロセスの駆動力は圧力差、濃度の差、または電位差になります。

マイクロフィルトレーション、限外ろ過、逆浸透、透析、電気透析は、大規模な産業用途と市場を備えたより成熟した膜分離技術です。その中で、最初の4つの共通点は、溶解した溶質または懸濁液材料を含む液体、溶媒または小分子溶質を膜、溶質、または高分子溶質を介して分離するために使用されます。溶質は膜によって保持されます。さまざまなサイズの保持。電気透析とは、水溶液または電解質濃縮からの電界力によって駆動される荷電膜の使用です。

ガス分離と浸透圧蒸発は、開発および適用されている2つの膜技術です。ガス分離はより成熟しており、空気中の酸素と窒素の分離、アンモニア植物混合物からの水素の分離、天然ガス中のメタンからの二酸化炭素の分離などの産業規模の用途があります。浸透圧蒸発は、相変化を伴う膜分離プロセスであり、分離を達成するために膜内の混合液の異なる成分の溶解と拡散特性の違いを利用します。有機物の微量水を除去したり、水中の有機物を微量したり、有機物の分離を実現するために使用できるため、アプリケーションは有望です。

エマルジョン膜は液体膜分離技術の枝であり、液体膜を分離培地として、濃度の濃度の違いを駆動力として伴う膜分離動作です。液体膜分離には、液体の3つの相、分離成分を含む原材料相、分離成分を受け取る積、上記の2つの相の間の膜位相が含まれます。液体膜の分離は、主に炭化水素分離、廃水処理、金属イオンの抽出と回復に使用されます。

蒸留、吸収、抽出、および長い履歴を伴う他のいくつかのユニット操作の物質移動分離プロセスが広く使用されており、膜分離と野外分離、および製品分離、省エネ、環境保護におけるその他の新しい分離技術がその優位性を示しています。

分離方法の種類と選択の原則

1.分離方法の種類

さまざまな種類の材料分離方法があります。つまり、さまざまな化学生産材料があり、分離方法を選択しているためです。多くの場合、材料のさまざまな成分の分離に従って分離されます。選択を決定するための異なる化学的および物理的特性。区別する化学的および物理的特性に従って、次の5つのタイプの一般的な分離方法があります。分離方法、分離方法、分離方法、分離方法、分離方法、分離方法、分離方法、液体混合分離方法、液溶解相混合方法、⑤ガス混合法。

2.分離方法選択の原理

分離方法の選択において、製品の高度な改良と高い生産価値のために、製品の洗練の程度と製品の生産価値は、分離のコストを考慮する必要はありません。比較的低い生産価値と多数の製品の場合、高効率分離方法の一部を選択できます。分離コストを考慮する必要があります。これらの分離ステップは、より少ないまたは比較的単純な分離方法を選択できます。

輸送における比較的大きなエネルギー消費と液体またはガスを含む物流のために、生産プロセスにおける固体を含む物流の存在を避けるように、物流の固形物を除去するために可能な限り事前にあるべきですパイプラインの詰まりを形成するのは非常に簡単です。

多くの異なる物質と混合した材料の分離では、分離順序を次のように考慮する必要があります。影響を受けるプロセスを回避するには、非常に有害および副反応につながる可能性のある物質を分離しようとする必要があります。同時に、高圧下で分離する必要がある物質も、最初に分離されると見なされるべきです。さらに、コンポーネントを最も簡単に分離するのが最初に分離され、最後に分離されるのは、コンポーネントを分離するのが最も困難です。

分離方法の選択、または経済的合理性と技術的信頼性の主要な原則の選択。たとえば、蒸留と抽出は両方とも液体混合物を分離する方法です。技術的成熟度に応じて、蒸留は抽出の上にあります。分離材料の蒸留をとることができれば、混合物の沸点がある場合は抽出を避ける必要があります。大規模な逸脱のうち、蒸留の使用は分離を実行するのが簡単である可能性があります。蒸留を使用する必要はありません。そのため、運用コストと投資選択が比較的低くなります。

分離方法の選択は、技術的な作業であり、材料の化学的および物理的特性からのみ分離されるため、ターゲットを絞る必要があります。また、分離要件は明らかに最良の選択を把握しています。

幅広い化学用途である環境のニーズは、国民経済の化学分離プロセスと、地位と役割における人々の生活の生計に示されており、分離プロセスの幅広い見通しを実証します。現代社会は分離から分離することはできません。テクノロジー、現代社会におけるテクノロジー開発の分離。

出典：再版
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