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读“化工过程设计”有感系列之——分离

日期:2020-03-09   来源:www.shanghaikedebao.com       点击数:157

  上海科得堡产业用布有限公司一直致力于产业用布、过滤布、无尘抹布及无尘服等产品的研发与生产。 多年来我们不断的创新,成功的研发出高精度过滤布、高速度过滤布、高纯度不掉纤维过滤布,具有良 好的耐酸性、耐碱性,耐高温,广泛应用在制药、化工、染料、冶金、环保、油脂、食品、饮料、等各 行业的固液分离、固气分离,结合公司优良的服务水平,我们为国内多家用户进行专业性技术培训,帮助 国内外众多企业解决过滤技术难题。

  分离作为化工过程的一个部分,起着举足轻重的作用,它对反应、产品质量、能耗、投资等有着非常大的影响。尤其当一个产品处于饱和或过饱和状态时,企业能否生存,在极大程度上取决于生产成本,生产成本在很大程度上取决于能耗,而分离系统设计的优劣直接决定了能耗的高低。

  从流程的先后顺序来看,分离一般包括原料的分离提纯和反应后物料的分离,两者均具有非常重要的意义。

  一般情况下,原料的纯度越高,对反应越为有利,原料带入的杂质对系统的影响主要体现在如下几个方面:

  1、有可能导致催化剂中毒,如大部分加氢反应,对原料氢气中的硫、氯、砷、磷等有严格要求;

  2、对主反应有抑制作用,会增加副反应的发生,使产物分离难度加大;

  3、如为气相进料,会使释放气量变大,如为液相进料,会使排放液量变大,从而造成原料消耗增加,后续处理费用增加。

  当然,部分反应考虑到系统的安全性,会特意往系统中添加惰性组分,以稀释原料浓度,确保反应的可靠,如:生成亚硝酸甲酯的反应。也有部分反应考虑到投资及流程的简洁性,会采用稀释原料浓度的方式来处理,如硫磺回收工艺中的催化氧化单元,如原料中H2S浓度较高,采用绝热床反应器将会造成反应器超温,催化剂没法使用,但采用等温床反应器,设备投资高,流程相对会更复杂,此时,可采用稀释原料浓度的办法,仍采用绝热床反应器,不失为一种可行的办法。此处也非一概而论,需根据原料浓度、气量等,对两种方案进行经济测算后,决定采用哪种方式。

  对于反应后物料的分离,即粗产品的分离,它的好坏直接决定了产品质量、收率、能耗等。尤其当粗产品中组分较多,且存在易聚合或氧化的物质,而组分间的沸点又极为相近或组分间存在共沸现象,同时还缺少组分间的交互参数,需通过大量实验测量及数据拟合时,整个分离过程将变得十分复杂。如合成气制乙二醇的精馏就是其中较为典型的例子。

  待分离物料分为均相和非均相,由于相的分离较容易,所以在流程中一般先进行非均相混合物的分离,然后再进行均相混合物的分离。非均相混合物可根据不同相的密度差进行分离。对于均相混合物的分离,则应加入或生成一种新相,以完成分离任务。如向混合气体中加入溶剂,该溶剂可溶解混合物中的一种或几种组分,溶剂经过进一步分离后循环使用。下面我们来说说非均相混合物的分离;

  非均相混合物的分离

  1、沉降

  在沉降过程中,颗粒受重力的作用从流体中分离出来。这里所指的颗粒为固体颗粒或液滴,而流体是指液体或气体。如用于气-液混合物分离过程的闪蒸设备,它要求气体蒸出速度小于液滴沉降速度;用于液-液两相分离的分相器,它要求流体水平速度足够低,以便使低密度液滴从容器底部上升到界面,高密度液滴沉降到界面并聚并到一起;用于气-固或液-固分离的重力沉降槽,它的垂直高度与颗粒沉降速度之比必须小于空气的停留时间。沉降设备在大多数化工装置中都有应用,例如常用的气体分离罐/塔、碳铵装置或硫铵装置中的稠厚器、煤气化装置水处理单元的澄清槽等。

  2、浮选

  浮选是根据颗粒表面性质的不同来进行混合物的分离,通过液体中产生的气泡与颗粒表面或不互溶液滴表面作用,使某些颗粒或液滴上升到表面达到分离目的。常用于分离固-固和液-液混合物,特别是在矿物加工过程中常用来分离不同的矿物。

  3、离心分离

  当颗粒与流体的密度相近、颗粒粒度太小或形成了稳定的乳化液时,如采用重力分离,往往分离速度很慢。当一个物体绕轴作等距转动时就产生了离心力,而离心力增加了对颗粒的作用,很多不能通过重力沉降分离的颗粒可通过离心力实现分离。如旋风分离器、离心机等均属于离心分离设备。

  4、过滤

  过滤是用于分离悬浮在液体或气体中的固体颗粒的过程。悬浮液通过多孔介质,多孔介质只能透过流体而固体不能透过,如果固体留在介质表面的称为滤饼过滤;如果固体留在多孔介质内部的则称为深层过滤。过滤介质可以多种形式安装在过滤设备内。

  以上是科得堡给您带来的分享,相信您对分离有所了解了,更多详情请咨询科得堡官网。

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