李 杰

（大庆油田第八采油厂，黑龙江大庆 163318）

分离原理研究

李 杰

（大庆油田第八采油厂，黑龙江大庆 163318）

生产、生活中时常会接触到“混合物分离”的问题，这里的“混合物”并不仅仅局限于某些物质，它的范围甚至可以扩大到光、电或是产品。

混合物；过滤；分离；区分；挑选；质量检验

1 分离原理

经过对混合物分离问题进行大量的剖析和对比，认为对混合物的分离必须从某些特定的角度来剖析，并利用它们的个性化差异来区分，进而通过一定的技术手段把它们分离开。这其中角度的选择显得尤为关键，只有找到了它们的不同之处才能对症下药。通过对大量案例的深度的分析和挖掘，将这些原理概括为以下几个方面：

1.1 物理原理

1.1.1 颗粒尺寸差异原理

颗粒尺寸差异原理是利用混合物中各组分的物理尺寸差异进行分离的方法，这也是最常见的混合物分离方法。

例如，利用水中颗粒和水分子大小不同对泥水混合物进行分离。关键是要抓住“尺寸”，可以利用滤纸空隙，也可利用滤膜空隙，甚至也可以利用物体间缝隙。

1.1.2 密度差异原理

密度差异原理，有时也可称作浮力差异原理，这是一种利用混合物中各组分密度不同的原理来进行的分离。

例如，在油田进行油、气、水分离时，利用水密度＞原油密度＞气的密度的特性，制造出了“三合一油气水分离器”，顺利实现了在流动状态下的混合物分离。

1.1.3 吸附性差异原理

吸附性原理有时也可以称为黏附性原理，是利用吸附性差异进行分离的一种方法。

例如，油水分离器中的捕雾器通过在气体流动通道上加网的方法，使气体中的液滴碰到网后积聚坠落，进而实现了气液分离。

其他的应用还有活性炭吸附空气中有毒物质，气相色谱分离气体混合物等。

1.1.4 惯性差异原理

物体都有保持其运动状态的趋势，但这种趋势和物体的质量有关，利用物体的惯性差异可以对混合物进行分离。

例如，打麦机将麦子脱出以后，需要将其中混杂的麦皮、麦杆分离出来，由于他们具有不同的质量，因此他们的惯性大小也不一样，同时将他们抛出后，麦子由于惯性大运动的更远，因此就可以把他们分离开。

1.1.5 质量差异原理

质量差异原理是利用混合物中各组分质量不同将其分离的方法。

例如，联合利华的香皂包装生产线上常有盒子里没被装入香皂，这些空盒子混进了产品中，给厂家造成了不小的困扰。组织攻关小组利用机械、微电子、自动化、X射线探测等技术，耗费几十万制造了一套分拣空香皂盒的设备，成功的解决了问题。

同时，中国南方某乡镇企业也碰到这个问题，利用正常产品和空盒子之间的质量差异，在生产线旁放了一台能把空盒子吹走的电风扇，成功解决了问题。

1.1.6 运动速度差异原理

沉淀速度差异原理是利用混合物组分在流动态物质中的沉淀速度差异来分离的。

例如，可以利用不同速度的水流将不同颗粒大小的混合砂依次分离出来。

1.1.7 温度差异原理

温度差异原理是利用混合物组分温度不同的特性将它们分离的方法。

例如，湖水因温度不同形成分层；红外夜视仪利用人体温度与周围环境温度不同而将人从环境中分开；导弹利用飞机发动机产生的热量后温度与周围环境不同来锁定目标。

1.1.8 虹吸效应原理

虹吸效应原理为利用液面高度差作用力，将混合物分离。

例如，将盛有脏水的容器放在高处，在低处再放置一个容器，用小布条的两头分别放在两个容器里，小布条就会把装有泥水的水，过滤干净后引到另外一个干净的容器里。

1.1.9 溶解性差异原理

溶解性差异原理是利用混合物组分在其他液体中的溶解度差异来分离的。

例如，利用岩石中有机物在氯仿中溶解度差异，可以用氯仿抽提岩石中的特定有机物；利用盐和石头的溶解性差异可以将盐和石头分离。

1.1.10 电性差异原理

电性差异原理是利用组分带电性的差异来分离混合物的方法。

例如，电脱水器利用油和水在电场中带电特性差异来分离油和水。

1.1.11 磁性差异原理

磁性差异原理是利用组分的磁特性来分离混合物。

例如，利用磁铁可以快速分离垃圾中的含铁物质和非含铁物质。

1.1.12 光学特性差异原理

光学特性差异原理是利用组分中物质的波长、频率、折射角等光学性质差异分离混合物。

例如，利用三棱镜可以将白光中的七彩组分分离。

1.1.13 沸点差异原理

沸点差异原理为利用组分沸点差异来分离混合物。

例如，对原油进行不同温度下蒸馏可以得到原油中不同组分的油品。

1.1.14 频率差异原理

频率差异原理是利用电磁波频率差异对电磁波分离。

例如，对众多电磁波信号，通过调节接收仪的接收频率来进行有用波分离。

1.2 化学原理

化学原理是对组分进行化学反应，从而进行分离的。

例如，对于碳酸钙和氟化钙，利用盐酸可以将它们进行分离。

2 总结

混合物分离的关键是要抓住各组分在某些特性上的差异，针对差异采取措施。

分离原理为我们分离混合物提供了一种系统的思考方式，有时分离原理之间会有交叉和重叠，在进行分析问题时不要拘泥于具体细节或形式，而应该结合分离原理抓住其原理本质，抽丝剥茧仔细思考，突破惯性思维，进行大胆的探索，这样就一定能够把混合物分离开来。

[1] 刘泽华.浅谈虹吸过滤装置在化工生产中的应用[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，辽宁朝阳人，化验员，主要从事油气田开发工作。