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化工工艺分离过程研究

2022-06-08祁登国

新视线·建筑与电力 2022年4期
关键词:分离化工工艺过程

祁登国

摘要:在我国的化工生产行业之中,相关化工产品生产其中,其所涉及到的某些原料以及最终的产品,实际上都需要通过分离净制的方式来进行,这一分离措施几乎是任何化工生产体系执行期间都无法缺少的一个核心环节。所以,在实际运用化工工艺的过程中,务必要最大限度的确保分离方式合理性,并且要选出最优化的分离技术,使得各个不同环节的成本费用大幅度降低,这是分离序列执行过程中,至关重要的一个综合性目的。本篇文章主要针对化工工艺分离过程进行了简析处理。

关键词:化工工艺;分离;过程

引言:

在当前我国化工行业飞速的发展的过程中,人们为了保障化工产品生产的质量,就采用分离净制的方法来对原材料进行相应的处理,从而使得化工工艺生产成本得到有效的控制。目前,在我国化工行业发展的过程中,分离技术有着十分重要的意义,它不仅使得化工生产的原材料的质量得到进一步的保障,还使得化学产品的质量得到有效的提高,从而提升了化工产业的经济效益和社会效益。

1化工分离过程的重要性

所谓的化工分离其实就是指将化工生产所需要的原材料混合物中的进行分离提纯,从而使得原材料的纯度满足化工生产的相关要求。这样不仅使得化工生产的质量得到有效的提高,还提升了化工生产的经济效益和社会效益。另外,我们在进行化工分离的过程中,对原材料的提纯分离处理,还对生态环境有着一定的保护作用,从而使得化工生产的质量和效率得到进一步的增强。

2分离过程的分类和特征

在化工生产执行的过程中,其所使用的相关分离过程综合来说,可以划分成为三个不同的类别:第一类是以能量为分离剂,例如精馏、蒸发、结晶、干燥、闪蒸等;第二类是以物质为分离剂,例如解吸、吸收、萃取、吸附、离子交换等;第三类是利用物质的密度、粒度、表面等性质不同而进行的机械分离过程,例如沉降、离心分离、过滤、浮选等过程。在以上分离方法中,精馏方法往往是首选的分离方法,是实现传质分离的重要手段,通过对精熘分离过程流程合理设计以降低各项费用,是精馏分离序列综合的主要内容。而传质分离过程用于各种均相混合物的分离,其特点是有质量传递现象发生,按所依据的物理化学原理不同,在工业上常用的传质分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程,也即是以能量与物质分离的过程。

2.1平衡分离过程

平衡分离法主要就是借助分离媒介,把原料混合物合理性的划分成为两个不同的系统,在使用物理化学原料分离其系统。其中使用频率比较高的分离方式主要是蒸馏、吸收以及萃取等。在平衡分离时,萃取的使用频率最高,其是一种常见的分离方式,但是传统的萃取方式在使用时,其能量传递毫无规则性可言,这就使得其直接的影响到了萃取剂使用所呈现出的萃取效果。需要以传统萃取方式为前提条件,合理化的改进并完善相关的措施内容,不断的提升原材料的萃取效果。近些年來,我国科学技术水平已经有了极为显著性的提升,人们开始注重科学技术的应用,把较为高新的科学技术投入到其中,会有效的提升总体的萃取效果。除此之外,微波萃取技术的使用频率也会比较高,要采取微波的形式不断的提升萃取效率数值,让其萃取的物质可以更好的脱离开基体物质。现阶段,我国在应用平衡分离技术的过程中,人们会把各类信息技术融入到其中,对其进行分离技术和信息技术的整合,这就在无形之中扩宽了平衡分离技术的使用范围,有效的提升了平衡分离技术的使用效果。

2.2速率分离过程

速率分离主要借助的是推动力,各类不同种的物质其自身的分散速率数值也各不相同,采用其原理进行分离处理工作可以更好的提纯出原材料物质,从而更好的优化并提升化工生产的流程以及品质。其中膜分离技术是借助流体内的各类组分所产生的渗透速率影响差异,开展的单元性组分分离操作。其膜的形态可以是固态也可以是液态,处理的流体可以是液体也可以是气体,其膜分离技术已经趋于成熟化,该项技术已经被广泛的投入到了我国的工业领域之中,并在工业市场当中占据着尤为重要的地位。其中,前四种的共同点是用来分离含溶解的溶质或悬浮料的液体,溶剂或小分子溶质透过膜,溶质或大分子溶质被膜截留,不同膜过程所截留溶质粒子的大小不同。电渗析则采用荷电膜,在电场力的推动下,从水溶液中脱出或富集电解质。气体分离和渗透蒸发是两种正在开发应用中的膜技术。气体分离更成熟些,工业规模的应用有空气中氧、氮的分离,从合成氨厂混合气中分离氢等。渗透蒸发是有相变的膜分离过程,利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。

3分离方法的类型与选用的原则

3.1分离方法的类型

物料的分离方法存在多种不同类型,那是因为有多种多样的化工生产物料,而在选择分离方法的过程中,往往是按照物料被分离中各种组分的化学与物理的不同性质来确定选择;按照化学与物理性质进行区分,有如下五种类型常见的分离方法:1)固体混合物分离方法;2)气固相混合物分离方法;3)液体混合物分离方法;4)液固相混合物分离方法;5)气体混合物分离方法。

3.2分离方法选用的原则。

在使用分离方式之前,其必须要对产品的精细化程度进行分析,综合性的考量产品的生产产值,若其产品的精细化程度比较高,同时产值也比较大,那么其就不需要对分离的成本内容等进行分析,需要优先选择应用高效的分离方式。若其产品的产值比较大,且产量也比较大,那么企业就应当深入的考量分离成本数值,要优先选择应用分离步骤比较简单的分离方式,尽可能的防止固体的物流呈现在其生产过程中,要提前除掉物流当中的固体,这主要是因为这些固体的存在会加大输送能量的压力,使得其能量的消耗过于显著,另外其所涵盖的液体以及气体物流也和容易让其形成管道堵塞等的问题。

在进行多种不同物质混合的物料分离时,其分离顺序应考虑的原则为:为避免其工艺过程受到影响,应尽量先分离易导致极其有害与副反应的物质,同时对需要高压方可分离的物质,也应考虑进行先分离;另外,首先被分离出来的是最容易分离的组分,而留到最后分离的是最难分离的组分。

选择分离方法的主要原则还是要从经济上的合理性与技术上的可靠性进行考虑。例如精馏与萃取两者均为分离液体混合物的方法,依技术成熟的程度而言,精馏在于萃取之上,若能够采取精馏分离的物料,应尽可避免采用萃取,若混合物的沸点出现较大偏差时,利用蒸馏即可简单进行分离,就勿需采用精馏,如此的操作费用与选择投资都相对较低。

结语:

由此可见,在当前我国化工产业发展的过程中,化工工艺分离在其中有着十分重要的意义,它不仅有利于化工工艺生产质量和效率的提高,还有利于对其生产成本的控制管理,这样不仅有效的满足了当前我国化工产业发展的要求,还使其经济效益得到了明显的增强。不过当前我国化工工艺生产的实际情况来看,人们在化工工艺分离的过程中,还存在着一定的问题,因此我们还需要在不断的实践过程中,来对其进行相应的完善和改进,从而促进我国化工产业的可持续发展。

参考文献:

[1]简析化工工艺分离过程[J].陈延平.黑龙江科技信息.2014(17)

[2]化工工艺设计安装的重要性[J].刘万广.化工设计通讯.2018(11)

[3]关于化工工艺设计的现状及存在问题的探讨[J].张晨.化工设计通讯.2018(11)

[4]化工工艺的优化策略分析[J].赵欢,刘瑾.化工设计通讯.2019(03)

[5]化工工艺设计的现状及存在的问题探讨[J].赵其献.化工管理.2019(14)

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