separaatioprosessit

Separaatioprosessit ovat kemiallisen ja bioprosessitekniikan perusyksiköitä, joiden tarkoituksena on erottaa sekoitus sen yksittäisiksi aineiksi tai poistaa epäpuhtauksia. Ne perustuvat eroihin fysikaalisissa tai kemiallisissa ominaisuuksissa, kuten haihtuvuudessa, liukoisuudessa, hiukkaskokoluokassa tai kemiallisessa affiniteetissa.

Keskeiset erottamisperiaatteet voidaan jakaa fyysisiin ja kemiallisiin menetelmiin sekä tilan mukaan. Fyysiset menetelmät hyödyntävät eroja esimerkiksi haihtuvuudessa, liukoisuudessa, tiheydessä tai hiukkaskoon perusteella. Esimerkkejä ovat tislaus (haihtuvuuserojen perusteella), haihdutus ja kiteytys; suodatus ja sedimentaatio sekä sentrifugointi; sekä membraneerotus, jossa käytetään puoliläpäiseviä kalvoja. Liuottimiperusteiset erotukset käsitellään uuttamisessa, jossa haluttu komponentti erottuu sen liukoisuuden perusteella. Kemialliset erotusmenetelmät perustuvat selektiiviseen kemialliseen sitoutumiseen tai reaktioihin sekä adsorptioon, ioninvaihtoon ja kromatografiaan.

Separaatioprosessien suunnittelussa huomioidaan erottumisen tavoitteet, kuten haluttu puhtaus, saanto ja prosessin kokonaiskustannukset sekä energian tarve ja ympäristövaikutukset. Eri menetelmät voidaan yhdistää sarjoina tai rinnakkain osana suurempaa prosessia: esimerkiksi esierottelu, puhdistusvaihe sekä lopullinen tuotesuodatus tai -käsittely. Nämä prosessit ovat keskeisiä raaka-aineiden valmistuksessa, tuotteen erottamisessa, puhdistuksessa sekä sivuvirtojen käsittelyssä.