Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть серии по
Химическая инженерия
Основы
Единичные процессы
Аспекты
Глоссарии
Категория Категория

Процесс разделения представляет собой метод , который преобразует смесь или раствор химических веществ в двух или более различных смесей продуктов. [1] По крайней мере, один из результатов разделения обогащен одним или несколькими компонентами исходной смеси. В некоторых случаях разделение может полностью разделить смесь на чистые составляющие. Разделение использует различия в химических свойствах или физических свойствах (таких как размер, форма, масса, плотность или химическое сродство) между составляющими смеси.

Процессы часто классифицируются в соответствии с конкретными различиями, которые они используют для достижения разделения. Если для достижения желаемого разделения невозможно использовать единственное различие, часто можно комбинировать несколько операций для достижения желаемого результата.

За некоторыми исключениями, элементы или соединения существуют в природе в нечистом состоянии. Часто это сырье должно пройти через сепарацию, прежде чем оно может быть использовано в производственной сфере, что делает методы сепарации важными для современной промышленной экономики.

Цель разделения может быть аналитической , может использоваться как ложный компонент в исходной смеси без какой-либо попытки сохранить фракции или может быть препаративной , то есть «подготовить» фракции или образцы компонентов, которые можно сохранить. Разделение может быть выполнено в небольшом масштабе, эффективно в лабораторном масштабе для аналитических или препаративных целей, или в большом масштабе, эффективно в промышленном масштабе для препаративных целей, или в некотором промежуточном масштабе.

Полное и неполное разделение [ править ]

Виды разделения, разделение требует полной очистки, как и в рафинировании электролиза из бокситов руды для алюминиевого металла, но хороший примером неполного метода разделения является масло переработки. Сырая нефть естественным образом представляет собой смесь различных углеводородов и примесей. В процессе очистки эта смесь разделяется на другие, более ценные смеси, такие как природный газ , бензин и химическое сырье., ни одно из которых не является чистым веществом, но каждое из них необходимо отделить от сырой нефти. В обоих случаях необходима серия разделений для получения желаемых конечных продуктов. В случае нефтепереработки сырую нефть подвергают длинной серии отдельных стадий перегонки , на каждой из которых получают разные продукты или промежуточные продукты.

Разделение жидкостей [ править ]

Сепараторы используются для разделения жидкостей. Центрифуги с вертикальной опорой имеют подвижные подшипники. Сепаратор - это центрифуга для непрерывного осаждения . Оба выходных потока непрерывно отводятся с помощью насоса (под давлением) или без давления. Твердый материал может выпускаться прерывисто (камерный барабан, дисковый барабан со сплошными стенками), псевдонепрерывно (самоочищающийся дисковый барабан) или непрерывно (барабан с форсункой). Барабан является центральным элементом сепаратора, в котором происходит процесс разделения. Есть два типа барабанов: камерный барабан (известный как камерные сепараторы) и дисковый барабан (известный как дисковые сепараторы.). Передача мощности на шпиндель и, следовательно, на барабан может происходить с помощью одного из трех приводных двигателей: косозубой шестерни, ременной передачи или прямого привода через специальный двигатель. Герметизация сепараторов подразделяется на четыре типа: открытая, полузакрытая, гидрогерметичная (герметизация пространства продукта) и полностью герметичная (абсолютная герметичность).

Список техник разделения [ править ]

  • Губка , адгезия атомов, ионов или молекул газа, жидкости или растворенных твердых веществ к поверхности
  • Центрифугирование и циклонное разделение , разделение в зависимости от разницы в плотности
  • Хелатирование
  • Фильтрация

Хроматография [ править ]

Хроматография разделяет растворенные вещества путем различного взаимодействия с материалом (т. Е. Прохождения через него).

  • Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)
  • Тонкослойная хроматография (ТСХ)
  • Противоточная хроматография (CCC)
  • Капельная противоточная хроматография (DCC)
  • Бумажная хроматография
  • Ионная хроматография
  • Эксклюзионная хроматография
  • Аффинная хроматография
  • Центробежная распределительная хроматография
  • Газовая хроматография и обратная газовая хроматография
  • Кристаллизация
  • Декантация
  • Демистер (пар) , удаляет капли жидкости из газовых потоков.
  • Дистилляция , используется для смесей жидкостей с разными точками кипения.
  • Сушка , удаляет жидкость из твердого вещества испарением или испарением.

Электрофорез [ править ]

Электрофорез разделяет органические молекулы на основе их различного взаимодействия с гелем под действием электрического потенциала (т. Е. Различного перемещения).

  • Капиллярный электрофорез
  • Электростатическое разделение работает по принципу коронного разряда, когда две пластины размещаются близко друг к другу и к ним подается высокое напряжение. Это высокое напряжение используется для разделения ионизированных частиц.
  • Отмучивание
  • Испарение

Извлечение [ править ]

  • Добыча
    • Выщелачивание
    • Жидкостно-жидкостная экстракция
    • Твердофазная экстракция
    • Сверхкритическая флюидная экстракция
    • Экстракция субкритических флюидов
  • Фракционирование полевого потока

Флотация [ править ]

  • Флотация
    • Флотация растворенного воздуха , неселективно удаляет взвешенные твердые частицы из суспензии с помощью пузырьков, которые образуются при выходе воздуха из раствора.
    • Пенная флотация позволяет извлекать ценные гидрофобные твердые вещества путем прикрепления к пузырькам воздуха, образующимся при механическом перемешивании смеси воздуха и суспензии, которая плавает и извлекается
    • Удаление краски, отделение частиц гидрофобных чернил от гидрофильной бумажной массы при переработке бумаги
  • Флокуляция : отделяет твердое вещество от жидкости в коллоиде с помощью флокулянта, который способствует слипанию твердого вещества в хлопья.
  • Фильтрация - сетчатые , мешочные и бумажные фильтры используются для удаления крупных частиц, взвешенных в жидкостях (например, летучей золы ), в то время как мембранные процессы, включая микрофильтрацию , ультрафильтрацию , нанофильтрацию , обратный осмос , диализ (биохимия) с использованием синтетических мембран , разделяют микрометровые или меньшие размеры разновидность
  • Фракционная перегонка
  • Фракционная заморозка
  • Разделение нефти и воды , гравиметрическое отделение взвешенных капель нефти от сточных вод на нефтеперерабатывающих , нефтехимических и химических заводах , заводах по переработке природного газа и аналогичных отраслях промышленности.
  • Магнитная сепарация
  • Осадки
  • Перекристаллизация
  • Очистка , отделение твердых частиц (твердых частиц) или газов от газового потока с использованием жидкости.
  • Седиментация , отделяется с помощью разницы давления вокальной плотности
    • Гравитационное разделение
  • Просеивание
  • Зачистка
  • Сублимация
  • Разделение пара и жидкости , разделение под действием силы тяжести, на основе уравнения Судерса-Брауна
  • Веяние
  • Зона очистки

См. Также [ править ]

  • Аналитическая химия
  • Высокоэффективная жидкостная хроматография
  • Работа агрегата
  • Фильтрация

Ссылки [ править ]

  1. ^ Уилсон, Ян Д .; Адлард, Эдвард Р .; Кук, Майкл; и др., ред. (2000). Энциклопедия науки о разделении . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 978-0-12-226770-3.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Национальные академии наук, инженерии и медицины (2019). Программа исследований для преобразования науки о разделении (отчет). Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. DOI : 10.17226 / 25421 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Разделение смесей различными методами , инструкции по проведению классных экспериментов
  • Разделение компонентов смеси , инструкции по проведению классных экспериментов
  • Разделение и очистка (химия) в Британской энциклопедии