Pengetahuan yang paling lengkap tentang teknologi pemisahan kimia, adakah anda tahu semuanya?

Teknologi pemisahan kimia adalah cabang penting dalam kejuruteraan kimia, sama ada penapisan petroleum, serat kimia plastik, hidrometallurgy, pemisahan isotop, atau penapisan produk biologi, penyediaan bahan-bahan nano, desulfurisasi gas serombong dan pengeluaran racun baja, dan Oleh itu, tidak dapat dipisahkan dari teknologi pemisahan kimia. Pengeluaran kimia bahan mentah dan produk dalam kebanyakan campuran, keperluan untuk menggunakan sistem perbezaan dalam sifat fizikal komponen atau dengan bantuan pemisah untuk membuat campuran dipisahkan dan disucikan. Selalunya langkah utama untuk mendapatkan produk yang berkelayakan, menggunakan sumber dan mengawal pencemaran alam sekitar sepenuhnya.

Seiring dengan perkembangan pesat industri kimia, teknologi pemisahan juga mendapat pembangunan berkelajuan tinggi. Di satu pihak, penyelidikan dan penerapan teknologi pemisahan tradisional telah berkembang secara berterusan, kecekapan pemisahan telah diperbaiki, kapasiti pemprosesan telah meningkat, masalah pembesaran kejuruteraan telah diselesaikan secara beransur -ansur, dan peranti pemisahan baru telah muncul secara berterusan; Sebaliknya, untuk menyesuaikan diri dengan kemajuan teknologi dan mengemukakan keperluan pemisahan baru, pembangunan, penyelidikan dan penerapan teknologi pemisahan membran, teknologi pengekstrakan superkritikal, teknologi penjerapan dan teknologi pemisahan sedia ada yang lain telah menjadi sempadan kejuruteraan pemisahan penyelidikan. Topik.

Kepentingan proses pemisahan kimia

Proses pemisahan kimia adalah operasi memisahkan campuran ke dalam dua (atau beberapa) produk komposisi yang berbeza. Loji pengeluaran kimia standard terdiri daripada reaktor dan beberapa pemisah untuk pemurnian bahan mentah, perantaraan dan produk. Pertama, proses pemisahan membekalkan tindak balas kimia dengan bahan mentah kualiti yang betul, menghilangkan bahan berbahaya dan meningkatkan hasil; Kedua, reaktan dipisahkan dan disucikan untuk mendapatkan produk yang betul dan mengitar semula produk yang tidak bereaksi; Selain itu, ia memainkan peranan yang tidak ternilai dalam penggunaan sumber sepenuhnya dan perlindungan alam sekitar. Di samping itu, proses pemisahan dalam penggunaan penuh sumber dan perlindungan alam sekitar untuk memainkan peranan yang sangat diperlukan, jadi proses pemisahan dalam pengeluaran industri kimia menduduki kedudukan yang sangat jelas.

Klasifikasi dan ciri -ciri proses pemisahan

Proses pemisahan yang biasa digunakan dalam pengeluaran kimia boleh dibahagikan kepada dua kategori: pemisahan mekanikal dan pemisahan pemindahan massa. Objek pemisahan proses pemisahan mekanikal adalah campuran yang terdiri daripada lebih daripada dua fasa. Tujuannya adalah untuk memisahkan fasa, selagi kaedah mekanikal mudah boleh dipisahkan dari kedua -dua fasa, dan tidak ada fenomena pemindahan material antara kedua -dua fasa; Sebagai contoh, penapisan, pemendapan, pemisahan sentrifugal, pemisahan siklon dan pemendakan elektrostatik dan sebagainya.

Proses pemisahan pemindahan massa untuk pemisahan pelbagai campuran homogen, yang dicirikan oleh fenomena pemindahan massa berlaku, mengikut prinsip -prinsip fizikokimia yang berbeza berdasarkan proses pemisahan pemindahan massa yang biasa digunakan dalam industri dibahagikan kepada proses pemisahan keseimbangan dan kadarnya proses pemisahan, iaitu proses pemisahan tenaga dan perkara.

1. Proses pemisahan keseimbangan

Proses ini adalah untuk menjadikan sistem campuran homogen menjadi sistem dua fasa dengan bantuan medium pemisahan, dan kemudian komponen campuran dalam keseimbangan fasa kedua-dua fasa dalam pengedaran yang berbeza berdasarkan realisasi pemisahan. Contohnya ialah: penyejatan, penyulingan, penyerapan, penjerapan, pengekstrakan, larut, pengeringan, penghabluran, pertukaran ion, dll.

Sebagai contoh, dalam proses pengekstrakan tradisional, tenaganya dipindahkan ke pengekstrak tanpa peraturan, dan kemudian ekstraknya meresap ke dalam bahan substrat, dan akhirnya substrat dibubarkan atau dilekatkan dengan pelbagai komponen yang tersebar. Pengekstrakan gelombang mikro adalah teknologi baru untuk meningkatkan kecekapan pengekstrakan tenaga gelombang mikro, kerana kewujudan bahan dengan pemalar dielektrik yang berlainan, tahap penyerapan dalam tenaga gelombang mikro akan berbeza, jadi haba yang dihasilkan dan haba dipindahkan ke persekitaran sekitar juga berbeza.

Dalam medan gelombang mikro, saiz kapasiti penyerapan bahagian bahan substrat rantau ini dipanaskan secara selektif, dari mana bahan yang diekstrak melalui substrat untuk memisahkan, dan kemudian ke dalam kapasiti penyerapan gelombang mikro agak lemah, pemalar dielektrik adalah adalah Pengekstrak yang agak kecil.

Proses pengekstrakan gelombang mikro:

Proses pengekstrakan gelombang mikro kira -kira seperti berikut: pretreatment bahan mentah (pembersihan, penghancuran atau pengirim) → pencampuran bahan dan pelarut → pengekstrakan gelombang mikro → penapisan → kepekatan → pemisahan → pengekstrakan komponen
Proses pemisahan yang seimbang telah mengalami tempoh amalan permohonan yang panjang, dengan kemajuan sains dan teknologi dan kebangkitan industri berteknologi tinggi, semakin sempurna dan sentiasa berkembang, mengembangkan pelbagai teknologi pemisahan baru dengan ciri-ciri. Dalam proses pemisahan tradisional, penyulingan masih disenaraikan sebagai proses pemisahan petroleum dan kimia pertama, jadi menguatkan kaedah dalam penyelidikan dan pembangunan yang berterusan.

2. Kadar proses pemisahan

Proses pemisahan kadar adalah dalam beberapa jenis daya penggerak (perbezaan kepekatan, perbezaan tekanan, perbezaan suhu, perbezaan potensi, dan lain -lain) di bawah tindakan, kadang -kadang dalam kebolehtelapan selektif membran dengan penggunaan komponen kadar penyebaran perbezaan antara komponen untuk mencapai pemisahan komponen. Bahan mentah dan produk yang dikendalikan oleh jenis proses ini biasanya tergolong dalam fasa yang sama, dengan hanya perbezaan komposisi.
Prinsip teknologi pemisahan membran adalah operasi unit yang menggunakan perbezaan kadar permeasi setiap komponen dalam cecair ke membran untuk mencapai pemisahan komponen. Membran boleh menjadi pepejal atau cecair, cecair yang diproses boleh menjadi cecair atau gas, dan daya penggerak untuk proses boleh menjadi perbezaan tekanan, perbezaan kepekatan, atau perbezaan yang berpotensi.

Mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, osmosis terbalik, dialisis dan elektrodialisis adalah teknologi pemisahan membran yang lebih matang dengan aplikasi dan pasaran perindustrian berskala besar. Antaranya, titik umum dari empat yang pertama digunakan untuk memisahkan cecair yang mengandungi bahan larut atau penggantungan larut, pelarut atau molekul kecil larut melalui larutan membran, larut atau makromolekul dikekalkan oleh membran, proses membran yang berlarutan zarah larut zarah larut saiz pengekalan yang berbeza. Electrodialysis adalah penggunaan membran yang dikenakan, didorong oleh daya medan elektrik, dari larutan akueus atau pengayaan elektrolit.

Pemisahan gas dan penyejatan osmotik adalah dua teknologi membran yang sedang dibangunkan dan digunakan. Pemisahan gas lebih matang, dengan aplikasi skala industri seperti pemisahan oksigen dan nitrogen di udara, pemisahan hidrogen dari campuran tumbuhan ammonia, dan pemisahan karbon dioksida dari metana dalam gas asli. Penyejatan osmotik adalah proses pemisahan membran dengan perubahan fasa, yang menggunakan perbezaan dalam pembubaran dan sifat penyebaran komponen yang berbeza dari cecair campuran dalam membran untuk mencapai pemisahan. Kerana ia boleh digunakan untuk menghilangkan air jejak dalam bahan organik, jejak bahan organik di dalam air, serta untuk merealisasikan pemisahan antara bahan organik, aplikasi itu menjanjikan.

Membran Emulsi adalah cabang teknologi pemisahan membran cecair, yang merupakan operasi pemisahan membran dengan membran cecair sebagai perbezaan medium dan kepekatan pemisahan sebagai daya penggerak. Pemisahan membran cecair melibatkan tiga fasa cecair, fasa bahan mentah yang mengandungi komponen yang dipisahkan, fasa produk yang menerima komponen yang dipisahkan, dan fasa membran antara dua fasa di atas. Pemisahan membran cecair terutamanya digunakan dalam pemisahan hidrokarbon, rawatan air sisa, dan pengekstrakan dan pemulihan ion logam.

Proses pemisahan pemindahan massa penyulingan, penyerapan, pengekstrakan dan beberapa operasi unit lain dengan sejarah yang panjang telah digunakan secara meluas, pemisahan membran dan pemisahan medan dan teknologi pemisahan baru yang lain dalam pemisahan produk, penjimatan tenaga dan perlindungan alam sekitar telah menunjukkan keunggulan mereka.

Jenis kaedah pemisahan dan prinsip pemilihan

1. Jenis kaedah pemisahan

Terdapat banyak jenis kaedah pemisahan bahan, iaitu kerana terdapat pelbagai bahan pengeluaran kimia, dan dalam proses memilih kaedah pemisahan, selalunya sesuai dengan pemisahan pelbagai komponen bahan dipisahkan mengikutnya sifat kimia dan fizikal yang berbeza untuk menentukan pilihan; Selaras dengan sifat-sifat kimia dan fizikal untuk membezakan antara, terdapat lima jenis kaedah pemisahan biasa berikut: ① campuran pepejal kaedah pemisahan, ② campuran fasa gas-fasa kaedah pemisahan, ③ campuran cecair kaedah pemisahan, ③ cecair Campuran kaedah pemisahan, kaedah pemisahan, kaedah pemisahan, kaedah pemisahan, kaedah pemisahan, kaedah pemisahan, kaedah pemisahan, kaedah pemisahan ③ kaedah pemisahan campuran cecair, ④ kaedah pemisahan campuran fasa cecair, ⑤ kaedah pemisahan campuran gas.

2. Prinsip pemilihan kaedah pemisahan

Dalam pemilihan kaedah pemisahan, tahap penghalusan produk dan nilai pengeluaran produk yang akan dipertimbangkan, untuk tahap penghalusan yang tinggi dan nilai pengeluaran yang tinggi, tidak perlu mempertimbangkan kos pemisahan, anda Boleh memilih beberapa kaedah pemisahan kecekapan yang tinggi, untuk beberapa nilai pengeluaran yang agak rendah dan sejumlah besar produk, anda perlu mempertimbangkan kos pemisahan, anda boleh memilih langkah -langkah pemisahan yang kurang atau kaedah pemisahan yang agak mudah.

Cuba untuk mengelakkan kehadiran logistik yang mengandungi pepejal dalam proses pengeluaran, sejauh mungkin terlebih dahulu untuk menghapuskan pepejal dalam logistik, kerana penggunaan tenaga yang agak besar dalam pengangkutan, dan logistik yang mengandungi cecair atau gas agak mudah untuk membentuk penyumbatan saluran paip.

Dalam pemisahan bahan yang dicampur dengan banyak bahan yang berbeza, perintah pemisahan harus dipertimbangkan seperti berikut: Untuk mengelakkan proses yang terjejas, harus cuba memisahkan bahan -bahan yang mudah untuk menyebabkan reaksi yang sangat berbahaya dan sampingan, dan di Pada masa yang sama, bahan -bahan yang perlu dipisahkan di bawah tekanan tinggi juga harus dianggap dipisahkan terlebih dahulu; Di samping itu, yang pertama dipisahkan daripada yang paling mudah untuk memisahkan komponen, dan ditinggalkan kepada yang terakhir untuk dipisahkan adalah yang paling sukar untuk memisahkan komponen.

Pemilihan kaedah pemisahan atau prinsip utama rasionalitas ekonomi dan kebolehpercayaan teknikal untuk dipertimbangkan. Sebagai contoh, penyulingan dan pengekstrakan adalah kedua -dua kaedah memisahkan campuran cecair, mengikut tahap kematangan teknologi, penyulingan terletak di atas pengekstrakan, jika anda boleh mengambil penyulingan bahan yang dipisahkan, harus mengelakkan menggunakan pengekstrakan, jika titik mendidih campuran Penyimpangan yang besar, penggunaan penyulingan boleh menjadi mudah untuk menjalankan pemisahan, tidak perlu menggunakan penyulingan, supaya kos operasi dan pemilihan pelaburan agak rendah.

Pemilihan kaedah pemisahan mesti disasarkan, kerana ia adalah kerja teknikal, hanya untuk dipisahkan dari sifat kimia dan fizikal bahan, serta keperluan pemisahan dengan jelas memahami pilihan terbaik.

Pelbagai aplikasi kimia, keperluan alam sekitar digambarkan dalam proses pemisahan kimia dalam ekonomi negara dan kehidupan rakyat dalam status dan peranan, dan menunjukkan prospek yang luas untuk proses pemisahan, masyarakat moden tidak dapat dipisahkan dari pemisahan Teknologi, pemisahan pembangunan teknologi dalam masyarakat moden.

Sumber: Cetakan semula
Penafian: Artikel ini dicetak semula di Internet, hak cipta milik pengarang asal. Jika ia melibatkan isu hak cipta, sila hubungi kami, kami akan mengeluarkan kandungan pada kali pertama.