分離原理研究

李 杰

（大慶油田第八采油廠，黑龍江大慶 163318）

分離原理研究

李 杰

（大慶油田第八采油廠，黑龍江大慶 163318）

生產、生活中時常會接觸到“混合物分離”的問題，這里的“混合物”并不僅僅局限于某些物質，它的范圍甚至可以擴大到光、電或是產品。

混合物；過濾；分離；區分；挑選；質量檢驗

1 分離原理

經過對混合物分離問題進行大量的剖析和對比，認為對混合物的分離必須從某些特定的角度來剖析，并利用它們的個性化差異來區分，進而通過一定的技術手段把它們分離開。這其中角度的選擇顯得尤為關鍵，只有找到了它們的不同之處才能對癥下藥。通過對大量案例的深度的分析和挖掘，將這些原理概括為以下幾個方面：

1.1 物理原理

1.1.1 顆粒尺寸差異原理

顆粒尺寸差異原理是利用混合物中各組分的物理尺寸差異進行分離的方法，這也是最常見的混合物分離方法。

例如，利用水中顆粒和水分子大小不同對泥水混合物進行分離。關鍵是要抓住“尺寸”，可以利用濾紙空隙，也可利用濾膜空隙，甚至也可以利用物體間縫隙。

1.1.2 密度差異原理

密度差異原理，有時也可稱作浮力差異原理，這是一種利用混合物中各組分密度不同的原理來進行的分離。

例如，在油田進行油、氣、水分離時，利用水密度＞原油密度＞氣的密度的特性，制造出了“三合一油氣水分離器”，順利實現了在流動狀態下的混合物分離。

1.1.3 吸附性差異原理

吸附性原理有時也可以稱為黏附性原理，是利用吸附性差異進行分離的一種方法。

例如，油水分離器中的捕霧器通過在氣體流動通道上加網的方法，使氣體中的液滴碰到網后積聚墜落，進而實現了氣液分離。

其他的應用還有活性炭吸附空氣中有毒物質，氣相色譜分離氣體混合物等。

1.1.4 慣性差異原理

物體都有保持其運動狀態的趨勢，但這種趨勢和物體的質量有關，利用物體的慣性差異可以對混合物進行分離。

例如，打麥機將麥子脫出以后，需要將其中混雜的麥皮、麥桿分離出來，由于他們具有不同的質量，因此他們的慣性大小也不一樣，同時將他們拋出后，麥子由于慣性大運動的更遠，因此就可以把他們分離開。

1.1.5 質量差異原理

質量差異原理是利用混合物中各組分質量不同將其分離的方法。

例如，聯合利華的香皂包裝生產線上常有盒子里沒被裝入香皂，這些空盒子混進了產品中，給廠家造成了不小的困擾。組織攻關小組利用機械、微電子、自動化、X射線探測等技術，耗費幾十萬制造了一套分揀空香皂盒的設備，成功的解決了問題。

同時，中國南方某鄉鎮企業也碰到這個問題，利用正常產品和空盒子之間的質量差異，在生產線旁放了一臺能把空盒子吹走的電風扇，成功解決了問題。

1.1.6 運動速度差異原理

沉淀速度差異原理是利用混合物組分在流動態物質中的沉淀速度差異來分離的。

例如，可以利用不同速度的水流將不同顆粒大小的混合砂依次分離出來。

1.1.7 溫度差異原理

溫度差異原理是利用混合物組分溫度不同的特性將它們分離的方法。

例如，湖水因溫度不同形成分層；紅外夜視儀利用人體溫度與周圍環境溫度不同而將人從環境中分開；導彈利用飛機發動機產生的熱量后溫度與周圍環境不同來鎖定目標。

1.1.8 虹吸效應原理

虹吸效應原理為利用液面高度差作用力，將混合物分離。

例如，將盛有臟水的容器放在高處，在低處再放置一個容器，用小布條的兩頭分別放在兩個容器里，小布條就會把裝有泥水的水，過濾干凈后引到另外一個干凈的容器里。

1.1.9 溶解性差異原理

溶解性差異原理是利用混合物組分在其他液體中的溶解度差異來分離的。

例如，利用巖石中有機物在氯仿中溶解度差異，可以用氯仿抽提巖石中的特定有機物；利用鹽和石頭的溶解性差異可以將鹽和石頭分離。

1.1.10 電性差異原理

電性差異原理是利用組分帶電性的差異來分離混合物的方法。

例如，電脫水器利用油和水在電場中帶電特性差異來分離油和水。

1.1.11 磁性差異原理

磁性差異原理是利用組分的磁特性來分離混合物。

例如，利用磁鐵可以快速分離垃圾中的含鐵物質和非含鐵物質。

1.1.12 光學特性差異原理

光學特性差異原理是利用組分中物質的波長、頻率、折射角等光學性質差異分離混合物。

例如，利用三棱鏡可以將白光中的七彩組分分離。

1.1.13 沸點差異原理

沸點差異原理為利用組分沸點差異來分離混合物。

例如，對原油進行不同溫度下蒸餾可以得到原油中不同組分的油品。

1.1.14 頻率差異原理

頻率差異原理是利用電磁波頻率差異對電磁波分離。

例如，對眾多電磁波信號，通過調節接收儀的接收頻率來進行有用波分離。

1.2 化學原理

化學原理是對組分進行化學反應，從而進行分離的。

例如，對于碳酸鈣和氟化鈣，利用鹽酸可以將它們進行分離。

2 總結

混合物分離的關鍵是要抓住各組分在某些特性上的差異，針對差異采取措施。

分離原理為我們分離混合物提供了一種系統的思考方式，有時分離原理之間會有交叉和重疊，在進行分析問題時不要拘泥于具體細節或形式，而應該結合分離原理抓住其原理本質，抽絲剝繭仔細思考，突破慣性思維，進行大膽的探索，這樣就一定能夠把混合物分離開來。

[1] 劉澤華.淺談虹吸過濾裝置在化工生產中的應用[J].化工管理，2014，（3.）

S t u d y o n t h e P r i n c i p l e o f S e p a r a t i o n

Li Jie

In the production and life，we often come into contact with the “mixture separation” problem，where the “mixture” is not limited to some substances，its scope can even be extended to light，electricity or products.

mixture；f i ltration；separation；differentiation；selection；quality inspection

TN911.7

B

1003-6490（2017）08-0027-02

2017-06-09

李杰（1991—），女，遼寧朝陽人，化驗員，主要從事油氣田開發工作。