Egységüzemeltetési típusok és példák

az egység műveletek azok, amelyek fizikai kezeléseket tartalmaznak a nyersanyaghoz annak érdekében, hogy a kívánt termékeket megkapjuk. Mindezek a műveletek betartják a tömeg és az energia megőrzésének törvényeit, valamint a mozgás mértékét.

Ezek a műveletek megkönnyítik a nyersanyag (ez folyékony, szilárd vagy gázállapotú) szállítását a reaktorokba, valamint a fűtést vagy hűtést. A termékkeverék egy adott összetevőjének hatékony elkülönítését is elősegítik.

Ellentétben az anyag kémiai természetét átalakító egységes eljárásokkal, a műveletek az egyik fizikokémiai tulajdonságuk gradiensén keresztül kívánják módosítani állapotukat. Ezt úgy érhetjük el, hogy a tömegben, az energiában vagy a mozgás mennyiségében gradienst állítunk elő.

Nemcsak a vegyiparban van számtalan példája ezeknek a műveleteknek, hanem a konyhában is. Például amikor egy folyékony tej egy részét megverte, tejszínt és sovány tejet kap.

Másrészről, ha egy savoldatot adunk ehhez a tejhez (citromsav, ecet, stb.), Fehérjék denaturálódását okozza, ami egy folyamat (savanyítás), és nem egységes működés..

index

• 1 Típus
  • 1.1 Az anyagátviteli műveletek
  • 1.2 Hőátviteli műveletek
  • 1.3 A tömeg- és energiaátviteli műveletek egyidejűleg
• 2 Példák
  • 2.1 Desztilláció
  • 2.2 Felszívódás
  • 2.3 Centrifugálás
  • 2.4 Szűrés
  • 2.5 Adszorpció
• 3 Referenciák

típus

Anyagátviteli műveletek

Az ilyen típusú átviteli tömeg egység műveletei diffúziós mechanizmuson keresztül. Más szavakkal: a nyersanyagot olyan rendszernek vetjük alá, amely a kivonat vagy elválasztandó komponens koncentrációváltozását generálja.

Gyakorlati példa a természetes olaj egyes magokból történő kitermelése.

Mivel az olajok lényegében apoláris jellegűek, egy apoláris oldószerrel (például n-hexánnal) extrahálhatók, amelyek a magokat fürdik, de nem (elméletileg) reagálnak a mátrix bármely összetevőjével (kagyló és dió) ).

Hőátviteli műveletek

Itt a hő a testből melegebb, a hidegebb testre kerül. Ha a nyersanyag a hideg test, és elengedhetetlen a hőmérséklet növelése, például a viszkozitás csökkentése és az eljárás megkönnyítése érdekében, akkor forró áramlással vagy felszínnel érintkezik..

Ezek a műveletek azonban túlmutatnak az "egyszerű" hőátadáson, mivel az energia bármelyik megnyilvánulásában (fény, szél, mechanikai, elektromos stb.) Is átalakítható..

A fentiekre példa a vízerőművekben, ahol a vízáramokat villamos energia előállítására használják.

Tömeg- és energiaátviteli műveletek egyszerre

Az ilyen típusú műveleteknél a két korábbi jelenség egyidejűleg fordul elő, a tömeg (koncentrációs gradiens) átvitele a hőmérséklet-gradiens előtt.

Például, ha a cukrot vízben feloldjuk egy edényben, majd a vizet melegítjük, amikor lassan hagyjuk lehűlni, a cukor kristályosodik..

Itt az oldott cukor átadása kristályokba történik. Ez a kristályosításnak nevezett művelet lehetővé teszi a szilárd tisztaságú szilárd termékek előállítását.

Egy másik példa a test szárítása. Ha egy hidratált sót hőnek vetünk alá, akkor a hidratáló vizet gőz formájában szabadítja fel. Ez ismét megváltoztatja a só vízkoncentrációját, mivel növeli a hőmérsékletét.

Példák

lepárlás

A desztilláció abból áll, hogy a folyékony keverék alkotórészeit elválasztja az illékonysága vagy a forráspontja szerint. Ha A és B elegyednek és homogén oldatot képeznek, de A 50 ° C-on és 130 ° C-on B-ben forral, akkor az A-t egyszerű desztillációval desztillálhatjuk a keverékből..

A felső képen egy egyszerű desztilláció tipikus összeszerelése látható. Ipari mérlegeknél a desztillációs oszlopok sokkal nagyobbak és más jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a nagyon közel egymáshoz közeli forráspontú vegyületek elválasztását (frakcionált desztilláció)..

A és B a desztilláló ballonban (2) van, amelyet olajfürdőben (14) melegítünk a fűtőlemez (13) segítségével. Az olajfürdő homogénebb fűtést biztosít a labda teljes testén.

Ahogy a keverék hőmérséklete 50 ° C körül emelkedik, az A gőzök elszöknek és a hőmérőn olvasást eredményeznek (3)..

Ezután az A gőzök forróak, belépjenek a kondenzátorba (5), ahol hűlnek és kondenzálódnak az üveg körül keringő vízzel (6-ra és 7-es lapra lép).

Végül a kollektor ballon (8) kap egy kondenzátumot. Hideg fürdővel van körülvéve, hogy megakadályozzák az A környezet esetleges szivárgását (kivéve, ha az A nem nagyon illékony).

abszorpció

Az abszorpció lehetővé teszi, hogy a későbbiekben a környezetbe kibocsátott gázáram káros összetevőit elkülönítsük.

Ezt úgy érhetjük el, hogy a gázokat az oldószeres folyadékkal töltött oszlopon átvisszük. Így a folyadék szelektíven szolubilizálja a káros komponenseket (például SO).₂, CO, NO_x és H₂S), így „tiszta” a gáz, ami az abból származik.

centrifugálás

Ebben az egységes műveletben a centrifuga (a felső kép eszköze) centripetális erőt fejt ki, amely meghaladja a gravitáció gyorsulását több ezer alkalommal..

Ennek eredményeként a szuszpendált részecskék a cső aljára helyezkednek el, elősegítve a felülúszó későbbi dekantálását vagy mintavételét..

Ha a centripetális erő nem működik, a gravitáció nagyon lassan elválasztaná a szilárd anyagot. Továbbá, nem minden részecske ugyanolyan súlyú, méretű vagy felületű, így nem tudnak egyetlen szilárd anyagban elhelyezkedni a cső alján..

szitálás

A szkrínelés a szilárd és heterogén keverék elválasztását jelenti a részecskék méretének megfelelően. Így a kis részecskék áthaladnak a szita (vagy szita) nyílásain, míg a nagyok nem.

adszorpció

Az abszorpcióhoz hasonlóan az adszorpció a folyékony és szilárd folyadékok tisztításához hasznos. A különbség azonban az, hogy a szennyeződések nem jutnak be az adszorbens anyag szinuszjába, amely szilárd (mint a fenti képen kékes szilikagél); ehelyett a felületéhez tapad.

Továbbá a szilárd anyag kémiai jellege eltér az adszorbeálódó részecskéktől (még akkor is, ha a kettő között nagy affinitás van). Ebből kifolyólag az adszorpció és a kristályosodás - kristályos adszorbens részecskék növekednek - két különböző egység művelet.

referenciák

1. Fernández G. (2014. november 24.). Egységes műveletek. A következő dátum: 2018. május 24., industriaquimica.net
2. Carlos A. Bizama Fica. Egységes műveletek: 4. egység: az egység műveletek típusai. [PDF]. Visszavonták 2018. május 24-én, a következő címen: academia.edu
3. Tanfolyam: Kémiai technológia (szerves). 3. előadás: Az ökológiai vegyiparban alkalmazott egységfolyamatok és egységek üzemeltetésének alapelvei. [PDF]. A (z) 2018. május 24-én érkezett: nptel.ac.in
4. Shymaa Ali Hameed. (2014). Egységes működés. [PDF]. Született 2018. május 24-én, a következő címen: ceng.tu.edu.iq
5. R. L. Earle. (1983). Élelmiszer-feldolgozási egység műveletek. A következő dátum: 2018. május 24., nzifst.org.nz
6. Mikulova. (2008. március 1.) Slovnaft - Új polipropilén üzem. [Ábra]. Visszavonva 2018. május 24-én, a következő címen: commons.wikimedia.org
7. Rockpocket. (2012. március 13.). Thermo centrifuga. [Ábra]. Visszavonva 2018. május 24-én, a következő címen: commons.wikimedia.org
8. Mauro Cateb (2016. október 22.). Kék szilikagél. [Ábra]. Visszavonva 2018. május 24-én, a következő címen: flickr.com