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许多化工生产过程中，要求分离非均相物系。非均相物系是物系内部有明显的相界面存在，而且界面两侧物料的性质截然不同的混合物系。在非均相物系中，处于分散状态的物质称为分散物质或分散相，如分散于流体中的固体颗粒、液滴或气泡；包围分散物质且处于连续状态的物质称为分散介质或连续相，如液态非均相物系中的连续液体、气态非均相物系中的气体。
由于非均相物系中连续相与分散相之间具有不同的物理性质，受到外力作用时运动状态就不同，因而可采用机械方法达到两相分离的目的。机械分离主要有沉降和过滤两种操作方式。
非均相混合物分离的目的主要有三点：
（1）回收分散物质。例如收集从固定床催化反应器出来的气体中夹带的催化剂颗粒以循环使用。
（2）净化分散介质。例如除去含尘气体中的尘粒。
（3）劳动保护和环境可持续发展的需要。例如工厂的“三废”在排放前必须除去其中的有毒有害物和粉尘，以防止对大气、水体等造成环境污染。
流态化技术是一种强化流体（气体或液体）与固体颗粒间相互作用的操作，可以实现某些化学反应、物理加工乃至颗粒的输送，因此本章最后就固体流态化技术进行了简要阐述。