化工分离技术与分离过程选择的关系

总结化工分离技术与分离过程选择的关系

我国化工生产中的结晶分离技术(包括萃取结晶、熔融结晶、高压结晶)、膜分离技术(离子膜、气体膜、膜结晶、膜蒸馏、微滤膜)、精馏技术(板式塔、填料塔)、变压吸附技术、机械分离技术、热处理分离技术(蒸发、干燥)等6种分离技术中的节能技术现状,以及一些节能新技术,并展望了今后的发展趋势。能源是社会发展和进步的重要物质基础。

分离过程是将混合物分成组成互不相同的两种或几种产品的操作。一个典型的化工生产装置是由一个反应器和具有提纯原料、中间产物和产品的多个分离设备以及机、泵、换热器等构成。分离操作一方面作为化学反应提供符合质量要求的原料，清楚对反应或催化剂有害的杂质，减少副反应和提高效率;另一方面对反应产物起着分离提纯的作用，以得到合格的产品，并使未反应的反应物得以循环利用。

化工分离过程的开发与方法开发基础研究、过程研究及工程研究三个因素组成了化工技术开发,而在化工新技术开发的三个关键环节中最主要的就是放大技术。放大技术有四种方法即:逐级经验放大、数学模型方法、参照类似工业装置放大和工程理论指导放大。

一.简单的化工分离顺寻:

1.首先选择方法为能量分离剂的方法(如普通精馏)，其次选用是使用分离剂的方法(如吸收，液液萃取和特殊精馏)。因为后者须增设质量分离剂的回收设备。但关键组分的相对挥发度小于1.05时，普通精馏在经济上不和合算。

2.易分离的组分先分

若有A、B、C、D四组分，其含量相差不大。

3.易挥发组分先分，即按料液中各组分的挥发度递减的次序从塔顶正处，可减少再沸器与全凝器的负荷。

4.尽可能对分(料液的等摩尔分割)

当D=B时，塔主体可逆性增大，能耗可以节省。

5.量多的组分先分

含量最多的组分分离后，避免了该组分在后面塔中的多次蒸发、冷凝，减少了后继塔的负荷，当然比较经济。

6.分离要求高和最苦难分离的组分后分

由于高纯度分离的塔要求很多的板数，即塔较高，如还有其他非关键组分存在，塔中汽、液相流率将增大，要用较大的塔径，使投资增加。

二.分离过程选择的方法

1.可行性

应用该方法是否可能获得所期望的结果，是否具备该过程所需的条件，包括温度、压力、端电压或其他;当同时有几个分离方法可供选用时，应进行评比择优;将多组分系统分离为几种较纯的产品时，要注意所采用的分离路线问题。

2.分离过程类别的选择

对多级分离过程，应首先选择平衡分离过程，再选择速率控制过程;平衡分离过程中应首先选择能量分离剂的分离过程，其热力学效率较高;可利用各种组分的分子在添加剂的影响下所具有的不同迁移速率的这一特性，优先采用速率控制分离过程。如膜分离过程;带有固相的分离过程，采用增加管道切换装置的模拟移动床和多柱串联吸附分离，可连续化分离。

随着分离应用应用深度和广度的增加，一种分离过程单独应用的情况较少，而不同传统分离方法组合在一起;传统分离过程与新型分离技术组合在一起;不同分离技术组合在一起以及反应单元和分离操作组合在一起，构成一个流程，实现特定的分离或反应目标。

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