化工分离技术基础知识汇总.docx
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1、化工分离过程的重要性化工分离过程是把混合物分开组成各不相同的两种(或几种)产品的操作。一个标准的化工生产设备装置,主要是由一个反 应器与具有提 纯原料、中间 产物与产品的多 个分离设备构成;首先分离过程为化学反应供给符合品质的原料,去除有害物且使收率提高;再者对反应物在分离提纯时获得合格品,并使未反应的得到循环利用价值;另外,分离过程在资源的充分利用与保护环境方面发挥不可多得的作用,所以分离过程在化学工业生产中所占的地位非常明显。分离过程的分类和特征化工生产中常用的分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。机械分离过程的分离对象是由两相以上所组成的混合物。其目的只是简单地将各相加以分离,只要用简
2、单的机械方法就可将两相分离,而两相间并无物质传递现象发生;例如,过滤、沉降、离心分离、旋风分离和静电除尘等。而传质分离过程用于各种均相混合物的分离,其特点是有质量传递现象发生,按所依据的物理化学原理不同,在工业上常用的传质分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程,也即是以能量与物质分离的过程。1平衡分离过程该过程是借助分离媒介使均相混合物系统变成两相系统,再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不同等的分配为依据而实现分离。例如:蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、浸取、干燥、结晶、离子交换等。例如在传 统萃取的过程 中, 其能量无规 则地传递给萃取剂, 接着萃 取剂扩散到基体物 质, 最后由基体溶解
3、或夹带多种成分扩散出来。微波萃取就是一种采取使微波能萃取效率得到提高的新型技术,因存在介电常数不同的物质, 在微波能吸收的程度会有所不同, 因此所产生的热 能与给周边环境传递的热能也存在异同。在微波场中,其吸收能力的大小致使基体物质的部分区域被选择性的加热,从中使得被萃取物质经基体中分离出来, 然后进入到微波吸收能力比较弱、介电常数相对较小的萃取剂中。微波萃取的工艺流程:微波萃取的工艺流程大致为:原料预 处理 (清洗、粉碎或切片)物料混合与溶剂微 波萃取过滤 浓缩 分离 萃取成分图1微波萃取的工艺流程平衡分离过程经历了长时期的应用实践,随着科学技术的进步和高新产业的兴起,日趋完善不断发展,演变
4、出多种具有特色的新型分离技术。在传统分离的过程中,精馏仍列为石油和化工分离过程的首位,因此强化方法在不断地研究和开发中。2速率分离过程速率分离过程是在某种推动力(浓度差、压力差、温度差、电位差等)的作用下,有时在选择性透过膜的配合下,利用各组分扩散速率的差异实现组分的分离。这类过程所处理的原料和产品通常属于同一相态,仅有组成上的差别。 膜分离技术原理是利用流体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。膜可以是固态或液态,所处理的流体可以是液体或气体,过程的推动力可以是压力差、浓度差或电位差。微滤、超滤、反渗透、渗析和电渗析为较成熟的膜分离技术,已有大规模的工业应用和市场。其中,前四
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