Che cos'è un processo di separazione?
Un processo di separazione è qualsiasi processo che può prendere una combinazione o miscela di diversi componenti ed estrarre almeno un componente in una purezza superiore rispetto alla miscela originale. Distillazione, evaporazione e cristallizzazione sono processi di separazione comuni nell'ingegneria chimica. Gli esperti usano l'ingegneria chimica per progettare un nuovo processo di separazione per ogni progetto che propongono.
Esistono molti modi per progettare un processo di separazione. La distillazione dell'alcool per la produzione di liquore viene fatta bollendo la miscela originale di frutta fermentata. Una volta che i vapori iniziano a salire, gli ingegneri iniziano a raffreddare e condensare quei vapori che hanno una maggiore purezza dell'alcol. Questo processo di distillazione viene eseguito in condizioni precise perché anche altri contaminanti vengono separati durante il processo di distillazione.
L'evaporazione viene utilizzata come processo di separazione di solito quando un prodotto solido è coperto da un fluido, come l'acqua. Le nuvole sono create dall'evaporazione quando l'aria calda e secca raccoglie l'acqua mentre passa sopra i corpi idrici. Questo stesso processo viene utilizzato e progettato in modo creativo per fungere da processo di separazione. Gli ingegneri chimici calcolano quali gas caldi raccoglieranno fluidi più freddi per inventare un nuovo processo di separazione per evaporazione. Spesso i vuoti e le pompe vengono utilizzati per controllare il flusso di gas.
La cristallizzazione è utilizzata nell'industria farmaceutica. Nell'ingegneria chimica, la separazione del principio attivo dagli altri componenti in un lotto richiede l'aggiunta di acido cloridrico per un tempo limitato. Il medicinale viene assorbito dall'acido e, seccandolo nelle giuste condizioni, provoca la cristallizzazione. Questo forma piccoli cristalli con l'ingrediente attivo come medicinale in polvere, che viene quindi pressato in una forma di pillola per l'uso.
Altri tipi comuni di processi di separazione possono essere visti nella rimozione dei rifiuti. La maggior parte viene utilizzata negli impianti di smaltimento delle acque, come la flottazione. L'ingegneria chimica viene utilizzata per determinare cosa galleggerà semplicemente verso l'alto e come scartarla, come la spazzatura in un fiume.
Un processo di separazione liquido-liquido ha uno scopo nelle piante di scarico dell'acqua simile all'olio che galleggia sull'acqua. Se i fluidi non si mescolano bene formeranno bolle e strati. Questo può essere aumentato per una facile estrazione con l'uso del riscaldamento selettivo. Il riscaldamento di una piscina di acque reflue bollente provoca la risalita di tutti i componenti organici in superficie. L'ingegneria chimica utilizza calore e additivi per creare una netta separazione tra acqua e rifiuti.