化工分離是化學工程的一個重要分支，它涉及利用化工設備的特性對特定混合物進行分離的過程。這種分離基於混合物中各組分的物理性質和化學性質的差異。化工分離的目的是將純組分轉變為混合物，這是一個熵增的自發過程，而將混合物轉變為純淨物則需要作功。這個過程可以通過使用分離劑來實現，包括組分的分級、濃縮、富集、純化、精製和隔離等。
化工分離技術廣泛套用於多個領域，如石油煉製、塑膠化纖、濕法冶金、同位素分離、生物製品精製、納米材料製備、煙道氣脫硫和化肥農藥生產等。它是確保獲得合格產品、充分利用資源和控制環境污染的關鍵步驟。化工生產中的原料和產物大多數都是混合物，因此需要利用體系中各組分物性的差別或藉助於分離劑來實現分離提純。這個過程不僅為化學反應提供符合品質的原料，去除有害物且提高收率，而且對反應物進行分離提純以獲得合格品，並使未反應的物料得到循環利用價值。此外，化工分離在資源的充分利用與保護環境方面發揮著不可多得的作用，因此在化學工業生產中所占的地位非常明顯。