Separationsprocessen

Separationsprocessen är en samling tekniska metoder som används för att skilja blandningar i deras beståndsdelar eller rena ämnen. De är centrala inom kemisk och processindustri, samt inom miljö- och livsmedelsvetenskap. Målet är att uppnå önskad renhet, avlägsna oönskade komponenter eller återvinna värdefulla ämnen. Vad som skiljer en separation från en kemisk reaktion är att en separation inte förändrar ämnenas kemiska struktur i stora mängder utan utnyttjar skillnader i fysikaliska egenskaper som kokpunkt, löslighet, partikelstorlek eller permeabilitet.

Vanliga classificationsbaser är mekanism och drivkraft. Distillationsseparationer utnyttjar olika kogpunkter eller ångbildning mellan flytande faser. Separationsprocesser baserade på löslighet inkluderar liquid-liquid extraktion och vattenbehandling där olika ämnen fördelas mellan två immiscibla faser. Kristallisering och fällning använder övermättnad och olika lösligheter för att bilda kristaller eller utfällningar. Filtrering och centrifugering separerar fasta partiklar från vätskor baserat på partikelstorlek och densitet. Membranbaserade metoder skiljer ämnen baserat på storlek eller selektiv permeabilitet. Kromatografi utnyttjar differentiala interaktioner mellan ämnen och en stationär fas.

Typiska utrustningar innefattar kolonner för destillation, avskiljningsutrustning, filterpressar, centrifuger och membranmoduler. Designfaktorer är fasbeteende, massöverföring, energikostnad, materialkompatibilitet och miljöhänsyn. Användningsområden sträcker sig över petroleum, kemisk industri, livsmedel, läkemedel och avlopps- samt avgasrening. Trender inkluderar energisnåla och integrerade processer samt kombinationer av olika separationstekniker för ökad effektivitet och hållbarhet.