化工工藝分離過程研究

祁登國

摘要：在我國的化工生產(chǎn)行業(yè)之中，相關(guān)化工產(chǎn)品生產(chǎn)其中，其所涉及到的某些原料以及最終的產(chǎn)品，實際上都需要通過分離凈制的方式來進(jìn)行，這一分離措施幾乎是任何化工生產(chǎn)體系執(zhí)行期間都無法缺少的一個核心環(huán)節(jié)。所以，在實際運用化工工藝的過程中，務(wù)必要最大限度的確保分離方式合理性，并且要選出最優(yōu)化的分離技術(shù)，使得各個不同環(huán)節(jié)的成本費用大幅度降低，這是分離序列執(zhí)行過程中，至關(guān)重要的一個綜合性目的。本篇文章主要針對化工工藝分離過程進(jìn)行了簡析處理。

關(guān)鍵詞：化工工藝;分離;過程

引言：

在當(dāng)前我國化工行業(yè)飛速的發(fā)展的過程中，人們?yōu)榱吮Ｕ匣ぎa(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，就采用分離凈制的方法來對原材料進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而使得化工工藝生產(chǎn)成本得到有效的控制。目前，在我國化工行業(yè)發(fā)展的過程中，分離技術(shù)有著十分重要的意義，它不僅使得化工生產(chǎn)的原材料的質(zhì)量得到進(jìn)一步的保障，還使得化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量得到有效的提高，從而提升了化工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1化工分離過程的重要性

所謂的化工分離其實就是指將化工生產(chǎn)所需要的原材料混合物中的進(jìn)行分離提純，從而使得原材料的純度滿足化工生產(chǎn)的相關(guān)要求。這樣不僅使得化工生產(chǎn)的質(zhì)量得到有效的提高，還提升了化工生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。另外，我們在進(jìn)行化工分離的過程中，對原材料的提純分離處理，還對生態(tài)環(huán)境有著一定的保護(hù)作用，從而使得化工生產(chǎn)的質(zhì)量和效率得到進(jìn)一步的增強。

2分離過程的分類和特征

在化工生產(chǎn)執(zhí)行的過程中，其所使用的相關(guān)分離過程綜合來說，可以劃分成為三個不同的類別：第一類是以能量為分離劑，例如精餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥、閃蒸等;第二類是以物質(zhì)為分離劑，例如解吸、吸收、萃取、吸附、離子交換等;第三類是利用物質(zhì)的密度、粒度、表面等性質(zhì)不同而進(jìn)行的機械分離過程，例如沉降、離心分離、過濾、浮選等過程。在以上分離方法中，精餾方法往往是首選的分離方法，是實現(xiàn)傳質(zhì)分離的重要手段，通過對精熘分離過程流程合理設(shè)計以降低各項費用，是精餾分離序列綜合的主要內(nèi)容。而傳質(zhì)分離過程用于各種均相混合物的分離，其特點是有質(zhì)量傳遞現(xiàn)象發(fā)生，按所依據(jù)的物理化學(xué)原理不同，在工業(yè)上常用的傳質(zhì)分離過程又分為平衡分離過程和速率分離過程，也即是以能量與物質(zhì)分離的過程。

2.1平衡分離過程

平衡分離法主要就是借助分離媒介，把原料混合物合理性的劃分成為兩個不同的系統(tǒng)，在使用物理化學(xué)原料分離其系統(tǒng)。其中使用頻率比較高的分離方式主要是蒸餾、吸收以及萃取等。在平衡分離時，萃取的使用頻率最高，其是一種常見的分離方式，但是傳統(tǒng)的萃取方式在使用時，其能量傳遞毫無規(guī)則性可言，這就使得其直接的影響到了萃取劑使用所呈現(xiàn)出的萃取效果。需要以傳統(tǒng)萃取方式為前提條件，合理化的改進(jìn)并完善相關(guān)的措施內(nèi)容，不斷的提升原材料的萃取效果。近些年來，我國科學(xué)技術(shù)水平已經(jīng)有了極為顯著性的提升，人們開始注重科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，把較為高新的科學(xué)技術(shù)投入到其中，會有效的提升總體的萃取效果。除此之外，微波萃取技術(shù)的使用頻率也會比較高，要采取微波的形式不斷的提升萃取效率數(shù)值，讓其萃取的物質(zhì)可以更好的脫離開基體物質(zhì)。現(xiàn)階段，我國在應(yīng)用平衡分離技術(shù)的過程中，人們會把各類信息技術(shù)融入到其中，對其進(jìn)行分離技術(shù)和信息技術(shù)的整合，這就在無形之中擴(kuò)寬了平衡分離技術(shù)的使用范圍，有效的提升了平衡分離技術(shù)的使用效果。

2.2速率分離過程

速率分離主要借助的是推動力，各類不同種的物質(zhì)其自身的分散速率數(shù)值也各不相同，采用其原理進(jìn)行分離處理工作可以更好的提純出原材料物質(zhì)，從而更好的優(yōu)化并提升化工生產(chǎn)的流程以及品質(zhì)。其中膜分離技術(shù)是借助流體內(nèi)的各類組分所產(chǎn)生的滲透速率影響差異，開展的單元性組分分離操作。其膜的形態(tài)可以是固態(tài)也可以是液態(tài)，處理的流體可以是液體也可以是氣體，其膜分離技術(shù)已經(jīng)趨于成熟化，該項技術(shù)已經(jīng)被廣泛的投入到了我國的工業(yè)領(lǐng)域之中，并在工業(yè)市場當(dāng)中占據(jù)著尤為重要的地位。其中，前四種的共同點是用來分離含溶解的溶質(zhì)或懸浮料的液體，溶劑或小分子溶質(zhì)透過膜，溶質(zhì)或大分子溶質(zhì)被膜截留，不同膜過程所截留溶質(zhì)粒子的大小不同。電滲析則采用荷電膜，在電場力的推動下，從水溶液中脫出或富集電解質(zhì)。氣體分離和滲透蒸發(fā)是兩種正在開發(fā)應(yīng)用中的膜技術(shù)。氣體分離更成熟些，工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用有空氣中氧、氮的分離，從合成氨廠混合氣中分離氫等。滲透蒸發(fā)是有相變的膜分離過程，利用混合液體中不同組分在膜中溶解與擴(kuò)散性能的差別而實現(xiàn)分離。

3分離方法的類型與選用的原則

3.1分離方法的類型

物料的分離方法存在多種不同類型，那是因為有多種多樣的化工生產(chǎn)物料，而在選擇分離方法的過程中，往往是按照物料被分離中各種組分的化學(xué)與物理的不同性質(zhì)來確定選擇;按照化學(xué)與物理性質(zhì)進(jìn)行區(qū)分，有如下五種類型常見的分離方法：1）固體混合物分離方法;2）氣固相混合物分離方法;3）液體混合物分離方法;4）液固相混合物分離方法;5）氣體混合物分離方法。

3.2分離方法選用的原則。

在使用分離方式之前，其必須要對產(chǎn)品的精細(xì)化程度進(jìn)行分析，綜合性的考量產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)值，若其產(chǎn)品的精細(xì)化程度比較高，同時產(chǎn)值也比較大，那么其就不需要對分離的成本內(nèi)容等進(jìn)行分析，需要優(yōu)先選擇應(yīng)用高效的分離方式。若其產(chǎn)品的產(chǎn)值比較大，且產(chǎn)量也比較大，那么企業(yè)就應(yīng)當(dāng)深入的考量分離成本數(shù)值，要優(yōu)先選擇應(yīng)用分離步驟比較簡單的分離方式，盡可能的防止固體的物流呈現(xiàn)在其生產(chǎn)過程中，要提前除掉物流當(dāng)中的固體，這主要是因為這些固體的存在會加大輸送能量的壓力，使得其能量的消耗過于顯著，另外其所涵蓋的液體以及氣體物流也和容易讓其形成管道堵塞等的問題。

在進(jìn)行多種不同物質(zhì)混合的物料分離時，其分離順序應(yīng)考慮的原則為：為避免其工藝過程受到影響，應(yīng)盡量先分離易導(dǎo)致極其有害與副反應(yīng)的物質(zhì)，同時對需要高壓方可分離的物質(zhì)，也應(yīng)考慮進(jìn)行先分離;另外，首先被分離出來的是最容易分離的組分，而留到最后分離的是最難分離的組分。

選擇分離方法的主要原則還是要從經(jīng)濟(jì)上的合理性與技術(shù)上的可靠性進(jìn)行考慮。例如精餾與萃取兩者均為分離液體混合物的方法，依技術(shù)成熟的程度而言，精餾在于萃取之上，若能夠采取精餾分離的物料，應(yīng)盡可避免采用萃取，若混合物的沸點出現(xiàn)較大偏差時，利用蒸餾即可簡單進(jìn)行分離，就勿需采用精餾，如此的操作費用與選擇投資都相對較低。

結(jié)語：

由此可見，在當(dāng)前我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，化工工藝分離在其中有著十分重要的意義，它不僅有利于化工工藝生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提高，還有利于對其生產(chǎn)成本的控制管理，這樣不僅有效的滿足了當(dāng)前我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，還使其經(jīng)濟(jì)效益得到了明顯的增強。不過當(dāng)前我國化工工藝生產(chǎn)的實際情況來看，人們在化工工藝分離的過程中，還存在著一定的問題，因此我們還需要在不斷的實踐過程中，來對其進(jìn)行相應(yīng)的完善和改進(jìn)，從而促進(jìn)我國化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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