Proces separace - Separation process

Část série na
Chemické inženýrství
Haber-Bosch-En.svg
Základy
Jednotkové procesy
Aspekty
Glosáře
Kategorie Kategorie

Proces separace je metoda, která převede směs nebo roztok chemických látek do dvou nebo více odlišných směsí produktů. Alespoň jedna produktová směs separace je obohacena o jednu nebo více složek zdrojové směsi. V některých případech může separace směs plně rozdělit na čisté složky. Separace využívají rozdíly v chemických vlastnostech nebo fyzikálních vlastnostech (jako je velikost, tvar, hmotnost, hustota nebo chemická afinita) mezi složkami směsi.

Procesy jsou často klasifikovány podle konkrétních rozdílů, které používají k dosažení oddělení. Pokud k dosažení požadovaného oddělení nelze použít jediný rozdíl, lze často dosáhnout více operací kombinováním k dosažení požadovaného konce.

Až na několik výjimek existují prvky nebo sloučeniny v přírodě v nečistém stavu. Tyto suroviny musí často projít separací, než mohou být použity k produktivnímu využití, takže separační techniky jsou nezbytné pro moderní průmyslovou ekonomiku.

Účel separace může být analytický , tj. Identifikovat velikost každé frakce směsi, kterou lze přisoudit každé složce bez pokusu o sklizeň frakcí. Účel separace může být preparativní , tj. „Připravit“ frakce pro vstup do procesů, které mají prospěch, když jsou složky separovány.

Separace mohou být prováděny v malém měřítku, například v laboratoři pro analytické účely. Separace mohou být také prováděny ve velkém měřítku, například v chemickém závodě .

Úplné a neúplné oddělení

Některé typy separace vyžadují úplné vyčištění určité složky. Příkladem je výroba kovového hliníku z bauxitové rudy prostřednictvím rafinace elektrolýzou . Naproti tomu neúplný separační proces může specifikovat výstup, který bude sestávat ze směsi místo jediné čisté složky. Dobrým příkladem neúplné separační technikou je olej rafinace. Ropa se přirozeně vyskytuje jako směs různých uhlovodíků a nečistot. Proces rafinace rozděluje tuto směs na jiné, hodnotnější směsi, jako je zemní plyn , benzín a chemické suroviny , z nichž žádná nejsou čistými látkami, ale každá z nich musí být oddělena od surové ropy.

V obou případech úplné i neúplné separace může být k získání požadovaných konečných produktů nezbytná řada separací. V případě rafinace ropy je surový produkt podroben dlouhé sérii jednotlivých destilačních kroků, z nichž každý produkuje jiný produkt nebo meziprodukt .

Seznam separačních technik

Chromatografie

Chromatografie odděluje rozpuštěné látky různou interakcí s (tj. Cestováním) materiálem.

Elektroforéza

Elektroforéza , odděluje organické molekuly na základě jejich rozdílné interakce s gelem pod elektrickým potenciálem (tj. Různé cestování)

  • Elektrostatická separace , funguje na principu koronového výboje, kdy jsou dvě desky umístěny těsně u sebe a je aplikováno vysoké napětí. Toto vysoké napětí se používá k oddělení ionizovaných částic.
  • Elutriace
  • Vypařování

Extrakce

Flotace

  • Flotace
    • Flotace rozpuštěného vzduchu , neselektivně odstraňuje suspendované pevné látky ze suspenze pomocí bublin, které jsou generovány vzduchem vycházejícím z roztoku
    • Pěnová flotace , získává cenné, hydrofobní pevné látky připojením k vzduchovým bublinám generovaným mechanickým mícháním směsi vzduchové kaše, která plave a je regenerována
    • Odbarvování , separace částic hydrofobního inkoustu z hydrofilní buničiny při recyklaci papíru

Viz také

Reference

Další čtení

  • Národní akademie věd, inženýrství a medicíny (2019). Výzkumná agenda pro transformaci separační vědy (zpráva). Washington, DC: Národní akademie tisku. doi : 10,17226/25421 .Správa CS1: více jmen: seznam autorů ( odkaz )

externí odkazy