Бөлу процестері

Бөлу процестері — бұл химиялық заттардың қоспасын немесе ерітіндісін екі немесе одан да көп қоспа өнімдеріне бөлу әдістері. Бөлу процессінен кейін өнімдерінің кем дегенде біреуі бастапқы қоспаның бір немесе бірнеше құрамдас бөліктеріне байытылады. Кейбір жағдайларда бөлу қоспаны таза құрамдас бөліктерге бөлуі мүмкін. Бөлу қоспаның құрамдас бөліктері арасындағы химиялық немесе физикалық қасиеттердегі айырмашылықтарды (өлшемі, пішіні, массасы, тығыздығы немесе химиялық жақындығы) пайдаланады.

Процестер көбінесе бөліну үшін қолданылған қасиеттердегі айырмашылықтарға сәйкес жіктеледі. Егер бөлуді орындау үшін бірде-бір айырмашылықты пайдалану мүмкін болмаса, қажет нәтижеге жету үшін бірнеше әдістерді біріктіруге болады

Табиғатта элементтер мен қосылыстар көп жағдайда таза күйде кездеспейді. Көбінесе бұл шикізаттарды өндіріске жібермес бұрын, олырды бөлу процесстерімен өңделеді. Сондықтан да қазіргі индустриалды экономика үшін бұл процесстер өте маңызды.

Бөлудің мақсаты аналитикалық (қоспаның құрамын зерттеу), немесе препаративті (қоспаның компоненттерінен фракциялар дайындау), немесе бастапқы қоспадан фракцияларды сақтамай, тек бір компонентті бөлуге бағытталған болуы мүмкін, Бөлу кішігірім, зертханалық масштабта да (аналитикалық, препаративтік мақсатта), үлкен, өндірістік масштабта да (препаративтік мақсатта), аралық масштабтарда да орындалады.

Толық және толық емес бөліну

Кейбір жағдайларда бөлу толық тазартуды қажет етеді, мысалы алюминий металына арналған боксит кендерін электролизбен өңдеу. Толық емес бөлу техникасының жақсы мысалы - мұнай өңдеу. Шикі мұнай табиғатта көмірсутектер мен ластаушылардың қоспасы күйінде таралған. Мұнай өңдеу процесі бұл қоспаны табиғи газ, бензин және химиялық шикізат сияқты басқа да құнды қоспаларға бөледі, олардың ешқайсысы таза заттар емес, бірақ олардың әрқайсысын шикі мұнайдан бөліп алады. Осы екі жағдайда да қажетті дайын өнімді алу үшін бірқатар бөлу процесстерін орындау қажетт. Мұнайды өңдеу кезінде шикізат дистилляцияның ұзақ кезеңдерінен өтеді, олардың әрқайсысы белгілі бір соңғы не аралық өнімді шығарады.

Сұйықтықтарды бөлу

Сепараторлар сұйықтықтарды бөлу үшін қолданылады. Вертикалды центрифугалар қозғалмалы мойынтіректерден құралады. Сепаратор - бұл үздіксіз тұндыру центрифугасы . Өнім ағындарының екеуі де үздіксіз сорғы көмегімен немесе қысымсыз шығарылады. Қатты материалдарды кезекпен (камералық цилиндр, қатты қабырғалы диск цилиндр), псевдо-үздіксіз (өзін-өзі тазартатын диск цилиндр) немесе үздіксіз (шүмекті цилиндр) шығаруға болады. Цилиндр - бөлу процесі жүретін сепаратордың орталық бөлігі. Цилиндрлердің екі түрі бар: камералық цилиндрлер (камералық сепараторлар деп аталады) және диск цилиндрлер ( диск сепараторлары деп аталады). Шпиндельге және сол арқылы цилиндрге электр ағынын беру үшін үш қозғаушы мотордың бірін қолдануға болады: бұрмалы берілістер, белдікті жетек немесе арнайы қозғалтқыш арқылы жүретін тура жетек. Сепараторларды герметизациялау төрт түрге бөлінеді: ашық, жартылай жабық, гидро-герметикалық (өнім кеңістігін герметизациялау ) немесе толық герметикалық (ауа өткізбейтіндей).

Бөлу әдістерінің тізімі

• Адсорбция, атомдардың, иондардың немесе газдың, сұйықтың немесе еріген заттардың қатты бетке концентрациялануы.
• Центрифугтау және циклондық бөліну тығыздық айырмашылықтары негізінде бөлінеді
• Хелаттау
• Кристалдау
• Декантация
• Демистер газ ағындарын сұйық тамшылардан тазартады
• Дистилляция - сұйықтықтардың әр түрлі қайнау температурасын қолдану арқылы оларды бөлу
• Кептіру, қатты затты сұйықтардан буландыру арқылы тазарту
• Флокуляция, флокулянтты қолданып, қатты бөлшектерді коллоидтағы сұйықтықтан бөліп алу. Флокулянттар қатты бөлшектердің бір біріне жабысып, жұмырланады.
• Тор арқылы сүзу қап немесе қағаз сүзгілер сұйықтарды ірі бөлшектерден тазарту үшін пайдаланылады (мысалы, күлден ), ал мембрандық процестер, соның ішінде микрофильтрациия, ультрафильтрация, нанофильтрация, кері осмос, диализ (биохимия) синтетикалық мембраналардың көмегімен микрометр немесе одан да кіші бөлшектерді бөледі.
• Фракциялық дистилляция
• Фракциялық мұздату
• Мұнай мен суды бөлу, мұнай өңдеу зауыттардағы, мұнай химикаттарын өндіру химиялық зауыттардағы, табиғи газды өңдеу зауыттарындағы және осыған ұқсас өндірістердегі мұнай тамшыларын ағынды сулардан гравиметриялық түрде бөледі.
• Магниттік бөліну
• Тұндыру реакциялары
• Қайта кристалдау
• Скрабинг сұйықтарды пайдаланып газ ағынынан қатты заттер мен газдарды бөлу.
• Тұнбалау, дыбыстық тығыздық қысымындағы айырмашылықтарды қолдана отырып бөлу
  • Гравитациялық бөлу
• Елеу
• Стриппинг
• Сублимация
• Бу-сұйықтық бөліну, ауырлық күші бойынша бөлінеді, Соудерс-Браун теңдеуіне негізделген
• Ұшырғыш
• Аймақтық балқыту
• Хроматографиялық әдістер
  • Өнімділігі жоғары сұйық хроматография (HPLC)
  • Жұқа қабатты хроматография (TLC)
  • Кері ағымды хроматография (CCC)
  • Қағаз хроматографиясы
  • Ионды хроматография
  • Өлшем бойынша бөлу хроматографиясы
  • Жақындық хроматографиясы
  • Центрефугалы таралу хроматографиясы
  • Газ хроматографиясы және кері газ хроматографиясы
• Электрофорез, органикалық молекулалардың электрлік потенциалы бар гельмен әрекеттесуі негізінде оларды бөледі
  • Капиллярлық электрофорез
  • Электростатикалық бөлу тәждік разрядталу принципі бойынша жұмыс істейді, онда екі пластина бір-біріне жақын орналасады және жоғары кернеу қолданылады. Бұл жоғары кернеу иондалған бөлшектерді бөледі.
  • Элютриация
• Экстракция
  • Шаймалау
  • Сұйық-сұйық экстракциясы
  • Қатты фазалы экстракция
  • Суперкритикалық сұйықпен экстракция
  • Қатты фазалы микроэкстракция
  • Өріс ағынында фракциялау
• Флотация
  • Ерітілген ауа флотациясы, ерітіндіден ауа көпіршіктерін өткізу арқылы суспензиядан қатты бөлшектерді бөледі.
  • Көбік флотациясы, араластыру нәтижесінде пайда болатын ауа көпіршіктеріне байлау арқылы гидрофобты қатты заттарды бөледі.
  • Сиясыздандыру гидрофильді қағаз массасынан гидрофобты сия бөлшектерін бөліп, қағазды қайта өңдеу