ความรู้ที่สมบูรณ์ที่สุดเกี่ยวกับเทคโนโลยีการแยกสารเคมีคุณรู้ทุกอย่างหรือไม่?

เทคโนโลยีการแยกสารเคมีเป็นสาขาที่สำคัญของวิศวกรรมเคมีไม่ว่าจะเป็นการกลั่นปิโตรเลียมไฟเบอร์เคมีพลาสติก, การแยกไอโซโทป, การแยกไอโซโทปหรือการกลั่นผลิตภัณฑ์ชีวภาพการเตรียมสารนาโน-สารกำจัดสารกำจัดแมลงและการผลิตยาฆ่าแมลง ดังนั้นจึงไม่สามารถแยกออกจากเทคโนโลยีการแยกสารเคมี การผลิตสารเคมีของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ในส่วนผสมส่วนใหญ่ความจำเป็นในการใช้ระบบความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบหรือด้วยความช่วยเหลือของตัวคั่นเพื่อทำให้ส่วนผสมถูกแยกและทำให้บริสุทธิ์ มันมักจะเป็นขั้นตอนสำคัญในการรับผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ใช้ทรัพยากรและควบคุมมลพิษด้านสิ่งแวดล้อม

นอกเหนือจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเคมีแล้วเทคโนโลยีการแยกก็ยังได้รับการพัฒนาความเร็วสูง ในอีกด้านหนึ่งการวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแยกแบบดั้งเดิมมีความคืบหน้าอย่างต่อเนื่องประสิทธิภาพการแยกได้รับการปรับปรุงความสามารถในการประมวลผลเพิ่มขึ้นปัญหาการขยายตัวทางวิศวกรรมได้รับการแก้ไขอย่างค่อยเป็นค่อยไปและอุปกรณ์แยกใหม่ได้ปรากฏขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในทางกลับกันเพื่อปรับให้เข้ากับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและนำเสนอข้อกำหนดการแยกใหม่การพัฒนาการวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนเทคโนโลยีการสกัดที่สำคัญยิ่งเทคโนโลยีการดูดซับและเทคโนโลยีการแยกอื่น ๆ ที่มีอยู่ได้กลายเป็นพรมแดนของวิศวกรรมการแยก วิจัย. หัวข้อ.

ความสำคัญของกระบวนการแยกสารเคมี

กระบวนการแยกสารเคมีคือการทำงานของการแยกส่วนผสมออกเป็นสองผลิตภัณฑ์ (หรือหลาย) ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน โรงงานผลิตสารเคมีมาตรฐานประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์และตัวคั่นจำนวนหนึ่งสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของวัตถุดิบตัวกลางและผลิตภัณฑ์ ประการแรกกระบวนการแยกให้ปฏิกิริยาทางเคมีกับวัตถุดิบที่มีคุณภาพด้านขวากำจัดสารอันตรายและปรับปรุงผลผลิต ประการที่สองสารตั้งต้นจะถูกแยกและทำให้บริสุทธิ์เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมและเพื่อรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ที่ไม่ทำปฏิกิริยา นอกจากนี้ยังมีบทบาทอันมีค่าในการใช้ทรัพยากรอย่างเต็มรูปแบบและในการปกป้องสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้กระบวนการแยกในการใช้ทรัพยากรอย่างเต็มรูปแบบและการปกป้องสิ่งแวดล้อมเพื่อมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ดังนั้นกระบวนการแยกในการผลิตอุตสาหกรรมเคมีอยู่ในตำแหน่งที่ชัดเจนมาก

การจำแนกประเภทและลักษณะของกระบวนการแยก

กระบวนการแยกที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตสารเคมีสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การแยกกลไกและการแยกการถ่ายโอนมวล วัตถุแยกของกระบวนการแยกเชิงกลเป็นส่วนผสมที่ประกอบด้วยมากกว่าสองเฟส วัตถุประสงค์คือการแยกเฟสตราบใดที่วิธีการทางกลง่ายสามารถแยกออกจากสองเฟสและไม่มีปรากฏการณ์การถ่ายโอนวัสดุระหว่างสองเฟส; ตัวอย่างเช่นการกรองการตกตะกอนการแยกแบบแรงเหวี่ยงการแยกพายุไซโคลนและการตกตะกอนไฟฟ้าสถิตและอื่น ๆ

กระบวนการแยกการถ่ายโอนมวลสำหรับการแยกส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันต่าง ๆ ซึ่งมีลักษณะเป็นปรากฏการณ์ของการถ่ายโอนมวลเกิดขึ้นตามหลักการทางเคมีฟิสิกส์ที่แตกต่างกันตามกระบวนการแยกการถ่ายโอนมวลที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมจะถูกแบ่งออกเป็นกระบวนการแยกสมดุลและอัตรา ของกระบวนการแยกนั่นคือกระบวนการแยกพลังงานและสสาร

1. กระบวนการแยกสมดุล

กระบวนการนี้คือการทำให้ระบบผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันเป็นระบบสองเฟสด้วยความช่วยเหลือของสื่อการแยกจากนั้นส่วนประกอบของส่วนผสมในสมดุลเฟสของสองเฟสในการแจกแจงที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการทำให้เกิดการแยก ตัวอย่างคือ: การระเหย, การกลั่น, การดูดซึม, การดูดซับ, การสกัด, การชะ, การอบแห้งการตกผลึกการแลกเปลี่ยนไอออน ฯลฯ

ตัวอย่างเช่นในกระบวนการสกัดแบบดั้งเดิมพลังงานของมันจะถูกถ่ายโอนไปยังสารสกัดโดยไม่มีกฎและจากนั้นสารสกัดก็จะกระจายไปยังวัสดุพื้นผิวและในที่สุดสารตั้งต้นจะถูกละลายหรือดักจับด้วยส่วนประกอบที่หลากหลาย การสกัดด้วยไมโครเวฟเป็นเทคโนโลยีใหม่ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของการสกัดพลังงานไมโครเวฟเนื่องจากการมีอยู่ของสารที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่แตกต่างกันระดับการดูดซึมในพลังงานไมโครเวฟจะแตกต่างกันดังนั้นความร้อนที่เกิดขึ้นและความร้อนที่ถ่ายโอนไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบ ยังแตกต่างกัน

ในสนามไมโครเวฟขนาดของความสามารถในการดูดซับของส่วนวัสดุพื้นผิวของพื้นที่ที่จะได้รับความร้อนอย่างเลือก สารสกัดที่ค่อนข้างเล็ก

กระบวนการสกัดไมโครเวฟ:

กระบวนการสกัดด้วยไมโครเวฟมีดังนี้: การปรับสภาพวัตถุดิบ (การทำความสะอาดการบดหรือการหั่น) →การผสมวัสดุและตัวทำละลาย→การสกัดไมโครเวฟ→การกรอง→ความเข้มข้น→การแยก→การสกัดส่วนประกอบ
กระบวนการแยกที่สมดุลได้ประสบกับการฝึกฝนแอปพลิเคชันเป็นเวลานานด้วยความคืบหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและการเพิ่มขึ้นของอุตสาหกรรมไฮเทคที่สมบูรณ์แบบมากขึ้นและพัฒนาอย่างต่อเนื่องพัฒนาเทคโนโลยีการแยกใหม่ที่หลากหลายด้วยลักษณะ ในกระบวนการแยกแบบดั้งเดิมการกลั่นจะยังคงอยู่ในรายการปิโตรเลียมแรกและกระบวนการแยกสารเคมีดังนั้นจึงเสริมสร้างวิธีการในการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

2. กระบวนการแยกอัตรา

กระบวนการแยกอัตราอยู่ในแรงผลักดันบางชนิด (ความแตกต่างของความเข้มข้นความแตกต่างของความดันความแตกต่างของอุณหภูมิความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น ฯลฯ ) ภายใต้การกระทำบางครั้งในการ จำกัด การซึมผ่านของเมมเบรนด้วยการใช้ส่วนประกอบของอัตราการแพร่กระจายของ ความแตกต่างระหว่างส่วนประกอบเพื่อให้ได้การแยกส่วนประกอบ วัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ที่จัดการโดยกระบวนการประเภทนี้มักจะอยู่ในเฟสเดียวกันโดยมีความแตกต่างขององค์ประกอบเท่านั้น
หลักการของเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนเป็นการดำเนินการหน่วยที่ใช้ความแตกต่างในอัตราการซึมผ่านของแต่ละองค์ประกอบในของเหลวไปยังเมมเบรนเพื่อให้ได้การแยกส่วนประกอบ เมมเบรนอาจเป็นของแข็งหรือของเหลวการแปรรูปของเหลวอาจเป็นของเหลวหรือก๊าซและแรงผลักดันสำหรับกระบวนการอาจเป็นความแตกต่างของความดันความแตกต่างของความเข้มข้นหรือความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น

การกรองด้วยไมโครไฟลี่, การกรองแบบ ultrafiltration, osmosis ย้อนกลับ, การล้างไตและ electrodialysis เป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนที่เติบโตมากขึ้นด้วยแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่และตลาด ในหมู่พวกเขาจุดทั่วไปของสี่แรกถูกใช้เพื่อแยกของเหลวที่มีสารละลายหรือสารแขวนลอยละลายตัวทำละลายหรือโมเลกุลขนาดเล็กตัวถูกละลายผ่านเมมเบรนตัวถูกละลายหรือตัวละลายโมเลกุลจะถูกเก็บไว้โดยเมมเบรนกระบวนการเมมเบรนที่แตกต่างกัน ขนาดที่แตกต่างกันของการเก็บรักษา Electrodialysis คือการใช้เมมเบรนที่มีประจุซึ่งขับเคลื่อนด้วยแรงไฟฟ้าจากสารละลายน้ำหรือการเพิ่มปริมาณอิเล็กโทรไลต์

การแยกก๊าซและการระเหยของออสโมติกเป็นเทคโนโลยีเมมเบรนสองอย่างที่ได้รับการพัฒนาและนำไปใช้ การแยกก๊าซมีความเป็นผู้ใหญ่มากขึ้นด้วยการใช้งานระดับอุตสาหกรรมเช่นการแยกออกซิเจนและไนโตรเจนในอากาศการแยกไฮโดรเจนจากส่วนผสมของพืชแอมโมเนียและการแยกคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากก๊าซมีเทนในก๊าซธรรมชาติ การระเหยของออสโมติกเป็นกระบวนการแยกเมมเบรนที่มีการเปลี่ยนแปลงเฟสซึ่งใช้ความแตกต่างในการสลายตัวและคุณสมบัติการแพร่กระจายของส่วนประกอบที่แตกต่างกันของของเหลวผสมในเมมเบรนเพื่อให้ได้การแยก เนื่องจากสามารถใช้ในการกำจัดน้ำร่องรอยในสารอินทรีย์ติดตามสารอินทรีย์ในน้ำรวมทั้งตระหนักถึงการแยกระหว่างสารอินทรีย์การใช้งานจึงมีแนวโน้ม

อิมัลชั่นเมมเบรนเป็นสาขาของเทคโนโลยีการแยกเยื่อหุ้มเซลล์ของเหลวซึ่งเป็นการดำเนินการแยกเมมเบรนที่มีเยื่อหุ้มเซลล์ของเหลวเป็นตัวกลางแยกและความแตกต่างของความเข้มข้นเป็นแรงผลักดัน การแยกเมมเบรนของเหลวเกี่ยวข้องกับสามเฟสของของเหลวเฟสวัตถุดิบที่มีส่วนประกอบแยกเฟสผลิตภัณฑ์ที่ได้รับส่วนประกอบที่แยกจากกันและเฟสเมมเบรนระหว่างสองเฟสข้างต้น การแยกเมมเบรนของเหลวส่วนใหญ่ใช้ในการแยกไฮโดรคาร์บอนการบำบัดน้ำเสียและการสกัดและการกู้คืนไอออนของโลหะ

กระบวนการแยกการถ่ายโอนมวลของการกลั่นการดูดซึมการสกัดและการดำเนินการหน่วยอื่น ๆ ที่มีประวัติยาวนานได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายการแยกเมมเบรนและการแยกภาคสนามและเทคโนโลยีการแยกใหม่อื่น ๆ ในการแยกผลิตภัณฑ์การประหยัดพลังงานและการป้องกันสิ่งแวดล้อมแสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่า

ประเภทของวิธีการแยกและหลักการของการเลือก

1. ประเภทของวิธีการแยก

มีวิธีการแยกวัสดุหลายประเภทที่แตกต่างกันนั่นเป็นเพราะมีวัสดุการผลิตสารเคมีที่หลากหลายและในกระบวนการเลือกวิธีการแยกซึ่งมักจะเป็นไปตามการแยกส่วนประกอบต่าง ๆ ของวัสดุถูกแยกออกตาม คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดทางเลือก ตามคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างวิธีการแยกทั่วไปห้าประเภทต่อไปนี้: ①การผสมที่เป็นของแข็งของวิธีการแยก, ส่วนผสมของการแยกแก๊ส-ของแข็ง-เฟสของวิธีการแยก③ผสมของเหลวของวิธีการแยก ผสมของวิธีการแยก, วิธีการแยก, วิธีการแยก, วิธีการแยก, วิธีการแยก, วิธีการแยก, วิธีการแยก, วิธีการแยก③วิธีการแยกส่วนผสมของเหลว, วิธีการแยกส่วนผสมผสมของเหลว

2. หลักการเลือกวิธีการแยก

ในการเลือกวิธีการแยกระดับของการปรับแต่งผลิตภัณฑ์และมูลค่าการผลิตของผลิตภัณฑ์ที่จะพิจารณาสำหรับการปรับแต่งระดับสูงและมูลค่าการผลิตที่สูงของผลิตภัณฑ์ไม่จำเป็นต้องพิจารณาค่าใช้จ่ายในการแยกคุณ สามารถเลือกวิธีการแยกประสิทธิภาพสูงบางอย่างสำหรับมูลค่าการผลิตที่ค่อนข้างต่ำและผลิตภัณฑ์จำนวนมากคุณต้องพิจารณาค่าใช้จ่ายในการแยกคุณสามารถเลือกขั้นตอนการแยกเหล่านั้นน้อยลงหรือค่อนข้างง่าย

พยายามหลีกเลี่ยงการมีโลจิสติกส์ที่มีของแข็งในกระบวนการผลิตควรจะไกลที่สุดเท่าที่จะทำได้ล่วงหน้าเพื่อลบของแข็งในโลจิสติกส์เนื่องจากการใช้พลังงานที่ค่อนข้างใหญ่ในการขนส่งและโลจิสติกส์ของเหลวหรือก๊าซที่มีส่วนผสม ค่อนข้างง่ายในการสร้างการอุดตันของท่อ

ในการแยกวัสดุที่ผสมกับสารต่าง ๆ จำนวนมากคำสั่งแยกควรได้รับการพิจารณาดังนี้: เพื่อหลีกเลี่ยงกระบวนการที่ได้รับผลกระทบควรพยายามแยกสารที่ง่ายต่อการเป็นอันตรายและปฏิกิริยาด้านข้างและที่ เวลาเดียวกันสารที่ต้องแยกออกจากกันภายใต้แรงดันสูงควรได้รับการพิจารณาว่าจะแยกออกก่อน นอกจากนี้สิ่งแรกที่จะแยกออกจากวิธีที่ง่ายที่สุดในการแยกส่วนประกอบและปล่อยให้เป็นครั้งสุดท้ายที่จะแยกออกเป็นยากที่สุดในการแยกส่วนประกอบ

การเลือกวิธีการแยกหรือหลักการหลักของความมีเหตุผลทางเศรษฐกิจและความน่าเชื่อถือทางเทคนิคที่ต้องพิจารณา ตัวอย่างเช่นการกลั่นและการสกัดเป็นทั้งสองวิธีในการแยกสารผสมของเหลวตามระดับของวุฒิภาวะทางเทคโนโลยีการกลั่นจะอยู่เหนือการสกัดหากคุณสามารถใช้การกลั่นของวัสดุที่แยกจากกันควรหลีกเลี่ยงการใช้การสกัด การเบี่ยงเบนขนาดใหญ่การใช้การกลั่นนั้นง่ายต่อการแยกการแยกไม่จำเป็นต้องใช้การกลั่นเพื่อให้ต้นทุนการดำเนินงานและการเลือกการลงทุนค่อนข้างต่ำ

การเลือกวิธีการแยกจะต้องถูกกำหนดเป้าหมายเนื่องจากเป็นงานด้านเทคนิคเท่านั้นที่จะแยกออกจากคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของวัสดุรวมถึงข้อกำหนดการแยกจะเข้าใจได้อย่างชัดเจนถึงตัวเลือกที่ดีที่สุด

การใช้งานทางเคมีที่หลากหลายความต้องการของสิ่งแวดล้อมแสดงให้เห็นในกระบวนการแยกสารเคมีในเศรษฐกิจของประเทศและการดำรงชีวิตของผู้คนในสถานะและบทบาทและแสดงให้เห็นถึงโอกาสในวงกว้างสำหรับกระบวนการแยกสังคมสมัยใหม่ไม่สามารถแยกออกจากการแยก เทคโนโลยีการแยกการพัฒนาเทคโนโลยีในสังคมสมัยใหม่

ที่มา: พิมพ์ซ้ำ
ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้พิมพ์ซ้ำบนอินเทอร์เน็ตลิขสิทธิ์เป็นของผู้เขียนต้นฉบับ หากเกี่ยวข้องกับปัญหาลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเราเราจะลบเนื้อหาในครั้งแรก