淺談化工工藝分離過程

高陽

摘 要：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。本文通過對化工分離的特征和意義進(jìn)行簡要的介紹，討論了化工工藝分離的相關(guān)內(nèi)容，以供參考。

關(guān)鍵詞：化工工藝；分離；生產(chǎn)

1 引言

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。下面我們就對化工工藝分離的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹。

2 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(qiáng)。

3 分離過程的分類和特征

在化工生產(chǎn)的過程中，人們所采用的分類技術(shù)主要有機(jī)械分離和傳質(zhì)分離這兩種。其中所謂的機(jī)械分離其實就是指人們利用機(jī)械設(shè)備來對原材料混合物進(jìn)行簡單的分類處理，從而保障原材料中不會出現(xiàn)物質(zhì)傳遞的現(xiàn)象。而傳質(zhì)分離則是指當(dāng)原材料出現(xiàn)物質(zhì)傳遞的現(xiàn)象時，人們根據(jù)其實際情況，采用相應(yīng)的物理化學(xué)原料來對其進(jìn)行處理，從而實現(xiàn)原材料的提純。其中我們在化工生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的傳質(zhì)分離方法主要有平衡分離法和速率分離法這兩種。

3.1 平衡分離過程

平衡分離法其實就是指通過分離媒介將原料混合物劃分成兩個系統(tǒng)，在通過相關(guān)的物理化學(xué)原料將這兩個不同的系統(tǒng)進(jìn)行分離，其中常用的幾種分離手段主要有蒸餾、吸收、萃取以及離子交換等。

其中在平衡分離的過程中，人們最為采用的分離手段就是萃取，不過由于傳統(tǒng)的萃取方法在實際應(yīng)用的過程中，屬于無規(guī)則的能量傳遞，這就對萃取劑的萃取效果有著一定的影響。因此我們就要傳統(tǒng)萃取方法的基礎(chǔ)上，來對其進(jìn)行改進(jìn)和完善，從而使得原材料的萃取效果得到進(jìn)一步的提高。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中，這就使得萃取技術(shù)的效果得到有效的提升。其中，微波萃取技術(shù)的應(yīng)用，主要是通過微波來對其萃取效率進(jìn)行提高，從而將萃取物質(zhì)從基體物質(zhì)中分離處理。在當(dāng)前平衡分離技術(shù)不斷的應(yīng)用過程中，人們在許多信息的分離技術(shù)應(yīng)用到其中，這就使得平衡分離技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，從而致使平衡分離技術(shù)的應(yīng)用效果得到了進(jìn)一步的提升。

3.2 速率分離過程

而塑料分離則是利用推動力的作用，通過不同物質(zhì)其分散速率不同的原理來對其進(jìn)行分離處理，從而實現(xiàn)原材料物質(zhì)的提純，使得化工生產(chǎn)的質(zhì)量和效率得到進(jìn)一步的提高。

膜分離技術(shù)原理是利用流體中各組分對膜的滲透速率的差別而實現(xiàn)組分分離的單元操作。膜可以是固態(tài)或液態(tài)，所處理的流體可以是液體或氣體，過程的推動力可以是壓力差、濃度差或電位差。

微濾、超濾、反滲透、滲析和電滲析為較成熟的膜分離技術(shù)，已有大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用和市場。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，以及天然氣中二氧化碳與甲烷的分離等。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。由于它能用于脫除有機(jī)物中的微量水、水中的微量有機(jī)物，以及實現(xiàn)有機(jī)物之間的分離，應(yīng)用前景廣闊。

乳化液膜是液膜分離技術(shù)的一個分支，是以液膜為分離介質(zhì)，以濃度差為推動力的膜分離操作。液膜分離涉及三相液體，含有被分離組分的原料相，接受被分離組分的產(chǎn)品相，處于上述兩相之間的膜相。液膜分離主要應(yīng)用于烴類分離、廢水處理和金屬離子的提取和回收等。

4 分離方法的類型與選用的原則

4.1 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。

4.2 分離方法選用的原則

在分離方法選用之時，需對產(chǎn)品的精細(xì)化程度與產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)值進(jìn)行考慮，對于精細(xì)化程度高與產(chǎn)值高的產(chǎn)品，不需考慮分離成本，可選用部分高效分離方法，對于一些相對較低產(chǎn)值而很大產(chǎn)量的產(chǎn)品，則需要對分離成本進(jìn)行考慮，可以選用那些分離步驟較少或相對簡便的分離方法。

盡量避免含有固體的物流在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)，應(yīng)盡可能預(yù)先除盡物流中的固體，由于它們在輸送中能量的消耗相對較大，而且含液體或氣體的物流相當(dāng)容易形成管道堵塞。

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)束語

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(qiáng)。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。

參考文獻(xiàn)

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