El conocimiento más completo de la tecnología de separación química, ¿lo sabe todo?

La tecnología de separación química es una rama importante de la ingeniería química, ya sea refinación de petróleo, fibra química de plásticos, hidrometalurgia, separación de isótopos o la refinación de productos biológicos, la preparación de nano-materiales, la desulfuración de la producción de gases de gas y fertilizantes, y la producción de pesticidas fertilizantes, y Entonces, ON no se puede separar de la tecnología de separación química. Producción química de materias primas y productos En la gran mayoría de las mezclas, la necesidad de usar el sistema de diferencias en las propiedades físicas de los componentes o con la ayuda del separador para hacer que la mezcla se separe y purifica. A menudo es un paso clave para obtener productos calificados, utilizar plenamente recursos y controlar la contaminación ambiental.

Junto con el rápido desarrollo de la industria química, la tecnología de separación también ha ganado un desarrollo de alta velocidad. Por un lado, la investigación y la aplicación de la tecnología de separación tradicional ha progresado continuamente, se ha mejorado la eficiencia de separación, se ha incrementado la capacidad de procesamiento, el problema de ampliación de ingeniería se ha resuelto gradualmente y se han aparecido nuevos dispositivos de separación continuamente; Por otro lado, para adaptarse al progreso tecnológico y presentar nuevos requisitos de separación, el desarrollo, la investigación y la aplicación de la tecnología de separación de membrana, la tecnología de extracción supercrítica, la tecnología de adsorción y otras tecnologías de separación existentes se han convertido en las fronteras de la ingeniería de separación de la separación. investigación. El tema.

La importancia del proceso de separación química

El proceso de separación química es la operación de separar una mezcla en dos (o varios) productos de diferentes composiciones. Una planta de producción química estándar consiste en un reactor y varios separadores para la purificación de materias primas, intermedios y productos. En primer lugar, el proceso de separación proporciona la reacción química con las materias primas de la calidad correcta, elimina las sustancias peligrosas y mejora los rendimientos; En segundo lugar, los reactivos están separados y purificados para obtener los productos correctos y para reciclar productos no reaccionados; Además, juega un papel invaluable en la utilización completa de los recursos y en la protección del medio ambiente. Además, el proceso de separación en la utilización completa de los recursos y la protección del medio ambiente para desempeñar un papel indispensable, por lo que el proceso de separación en la producción de la industria química ocupa una posición muy obvia.

Clasificación y características del proceso de separación

Los procesos de separación comúnmente utilizados en la producción química se pueden dividir en dos categorías: separación mecánica y separación de transferencia de masa. El objeto de separación del proceso de separación mecánica es una mezcla compuesta de más de dos fases. El propósito es simplemente separar las fases, siempre que se pueda separar un método mecánico simple de las dos fases, y no existe un fenómeno de transferencia de material entre las dos fases; Por ejemplo, filtración, sedimentación, separación centrífuga, separación de ciclones y precipitación electrostática, etc.

El proceso de separación de transferencia de masa para la separación de varias mezclas homogéneas, que se caracteriza por el fenómeno de la transferencia de masa, según los diferentes principios fisicoquímicos basados ​​en el proceso de separación de transferencia de masa comúnmente utilizado en la industria se divide en el proceso de separación de equilibrio y la tasa del proceso de separación, es decir, el proceso de separación de energía y materia.

1. Proceso de separación de equilibrio

El proceso es convertir el sistema de mezcla homogéneo en un sistema de dos fases con la ayuda de un medio de separación, y luego los componentes de la mezcla en el equilibrio de fase de las dos fases en diferentes distribución basada en la realización de la separación. Los ejemplos son: evaporación, destilación, absorción, adsorción, extracción, lixiviación, secado, cristalización, intercambio de iones, etc.

Por ejemplo, en el proceso de extracción tradicional, su energía se transfiere al extractante sin reglas, y luego el extractante se difunde en el material del sustrato, y finalmente el sustrato se disuelve o atrapa con una variedad de componentes difundidos. La extracción de microondas es una nueva tecnología para mejorar la eficiencia de la extracción de energía de microondas, debido a la existencia de sustancias con diferentes constantes dieléctricas, el grado de absorción en la energía de microondas será diferente, por lo que el calor generado y el calor transferido al entorno circundante también son diferentes.

En el campo de microondas, el tamaño de la capacidad de absorción del material del sustrato de la región a calentarse selectivamente, desde el cual el material extraído a través del sustrato se separa, y luego en la capacidad de absorción de microondas es relativamente débil, la constante dieléctrica es extractante relativamente pequeño.

Proceso de extracción de microondas:

El proceso de extracción de microondas es más o menos el siguiente: pretratamiento de materia prima (limpieza, trituración o corte) → Mezcla de material y solvente → extracción de microondas → filtración → concentración → separación → extracción de componentes
El proceso de separación equilibrado ha experimentado un largo período de práctica de aplicación, con el progreso de la ciencia y la tecnología y el aumento de las industrias de alta tecnología, cada vez más perfectas y en constante desarrollo, evolucionó una variedad de nuevas tecnologías de separación con características. En el proceso de separación tradicional, la destilación todavía se enumera como el primer proceso de separación de petróleo y químicos, por lo que fortalece el método en la investigación y el desarrollo continuos.

2. Proceso de separación de tarifas

El proceso de separación de la velocidad está en algún tipo de fuerza impulsora (diferencia de concentración, diferencia de presión, diferencia de temperatura, diferencia de potencial, etc.) bajo la acción, a veces en la permeabilidad selectiva de la membrana con el uso de los componentes de la tasa de difusión del diferencia entre los componentes para lograr la separación de componentes. Las materias primas y los productos manejados por este tipo de proceso generalmente pertenecen a la misma fase, con solo diferencias de composición.
El principio de la tecnología de separación de membrana es una operación unitaria que utiliza la diferencia en las tasas de permeación de cada componente en el fluido a la membrana para lograr la separación de los componentes. La membrana puede ser sólida o líquida, el fluido que se procesa puede ser líquido o gas, y la fuerza impulsora para el proceso puede ser una diferencia de presión, diferencia de concentración o diferencia de potencial.

La microfiltración, la ultrafiltración, la ósmosis inversa, la diálisis y la electrodiálisis son las tecnologías de separación de membrana más maduras con aplicaciones y mercados industriales a gran escala. Entre ellos, el punto común de los primeros cuatro se usa para separar el líquido que contiene soluto disuelto o material de suspensión, solvente o soluto de molécula pequeña a través de la membrana, el soluto o la macromolécula soluto se retiene por la membrana, el proceso de membrana diferente de las partículas de soluto de diferentes tamaños de retención. La electrodiálisis es el uso de la membrana cargada, impulsada por la fuerza de campo eléctrico, de la solución acuosa o enriquecimiento de electrolitos.

La separación de gas y la evaporación osmótica son dos tecnologías de membrana que se están desarrollando y aplicando. La separación de gases es más madura, con aplicaciones a escala industrial como la separación de oxígeno y nitrógeno en el aire, la separación de hidrógeno de las mezclas de plantas de amoníaco y la separación de dióxido de carbono del metano en el gas natural. La evaporación osmótica es un proceso de separación de membrana con cambio de fase, que utiliza la diferencia en las propiedades de disolución y difusión de diferentes componentes del líquido mixto en la membrana para lograr la separación. Debido a que se puede usar para eliminar el agua traza en la materia orgánica, traza materia orgánica en el agua, así como para realizar la separación entre la materia orgánica, la aplicación es prometedora.

La membrana de emulsión es una rama de la tecnología de separación de membrana líquida, que es una operación de separación de membrana con membrana líquida como medio de separación y diferencia de concentración como la fuerza impulsora. La separación de la membrana líquida implica tres fases de líquido, la fase de materia prima que contiene los componentes separados, la fase del producto que recibe los componentes separados y la fase de membrana entre las dos fases anteriores. La separación de la membrana líquida se usa principalmente en la separación de hidrocarburos, el tratamiento de aguas residuales y la extracción y recuperación de iones metálicos.

El proceso de separación de transferencia de masa de destilación, absorción, extracción y otras operaciones unitarias con una larga historia se ha utilizado ampliamente, la separación de membrana y la separación de campo y otras nuevas tecnologías de separación en la separación de productos, el ahorro de energía y la protección del medio ambiente han demostrado su superioridad.

Tipos de métodos de separación y principios de selección

1. Tipos de métodos de separación

Existen muchos tipos diferentes de métodos de separación de materiales, es decir, se debe a que hay una variedad de materiales de producción química, y en el proceso de selección del método de separación, a menudo de acuerdo con la separación de varios componentes del material se separa de acuerdo con diferentes propiedades químicas y físicas para determinar la elección; De acuerdo con las propiedades químicas y físicas para distinguir entre, existen los siguientes cinco tipos de métodos de separación comunes: ① Mezclas sólidas de métodos de separación, ② Mezclas de métodos de separación de gas-sólido, ③ Mezclas líquidas de métodos de separación, ③ Líquido Mezclas de métodos de separación, métodos de separación, métodos de separación, métodos de separación, métodos de separación, métodos de separación, métodos de separación, métodos de separación ③ Método de separación de mezcla de líquidos, ④ Método de separación de mezcla de fase líquida-sólida, ⑤ Método de separación de mezcla de gases.

2. Principio de selección del método de separación

En la selección de métodos de separación, el grado de refinamiento del producto y el valor de producción del producto a considerar, para un alto grado de refinamiento y alto valor de producción del producto, no necesita considerar el costo de separación, usted Puede elegir algunos de los métodos de separación de alta eficiencia, para un valor de producción relativamente bajo y una gran cantidad de productos, debe considerar el costo de la separación, puede elegir esos pasos de separación menos o relativamente simples métodos de separación.

Trate de evitar la presencia de logística que contiene sólido en el proceso de producción, debe estar lo más posible de antemano para eliminar los sólidos en la logística, debido a su consumo de energía relativamente grande en el transporte y la logística que contiene líquido o gas. es bastante fácil de formar el bloqueo de la tubería.

En la separación de materiales mezclados con muchas sustancias diferentes, el orden de separación debe considerarse de la siguiente manera: para evitar que el proceso se vea afectado, debe tratar de separar las sustancias que son fáciles de conducir a reacciones extremadamente dañinas y laterales, y en el al mismo tiempo, las sustancias que deben separarse bajo alta presión también deben considerarse primero; Además, el primero en separarse de los más fáciles de separar los componentes, y dejado hasta el final para separarse es el más difícil de separar los componentes.

Selección de métodos de separación o los principios principales de racionalidad económica y confiabilidad técnica a considerar. Por ejemplo, la destilación y la extracción son ambos métodos para separar las mezclas líquidas, de acuerdo con el grado de madurez tecnológico, la destilación se encuentra por encima de la extracción, si puede tomar la destilación de materiales separados, debe evitar usar extracción, si el punto de ebullición de la mezcla De grandes desviaciones, el uso de la destilación puede ser fácil de llevar a cabo la separación, no es necesario usar la destilación, de modo que los costos operativos y la selección de la inversión sean relativamente bajos.

La selección del método de separación debe ser dirigida, ya que es un trabajo técnico, solo para separarse de las propiedades químicas y físicas del material, así como los requisitos de separación son claramente la mejor opción.

Una amplia gama de aplicaciones químicas, las necesidades del medio ambiente se ilustran en el proceso de separación química en la economía nacional y el sustento de las personas en el estado y el papel, y demuestra las amplias perspectivas para el proceso de separación, la sociedad moderna no puede separarse de la separación Tecnología, la separación del desarrollo de la tecnología en la sociedad moderna.

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