Üksuse toimingute tüübid ja näited



The üksuse toimingud on need, mis sisaldavad tooraine füüsikalist töötlemist, et saada sellest soovitud tooteid. Kõik need toimingud järgivad massi ja energia kaitsmise seadusi ning liikumise suurust.

Need toimingud hõlbustavad tooraine (see vedelas, tahkes või gaasilises olekus) transportimist reaktorisse, samuti selle kütmist või jahutamist. Samuti soodustavad nad tootevaliku konkreetse komponendi tõhusat eraldamist.

Erinevalt aineprotsessidest, mis muundavad aine keemilist olemust, püütakse operatsioonidel muuta nende seisundit ühe nende füüsikalis-keemiliste omaduste gradiendi kaudu. See saavutatakse massi, energia või liikumise koguse gradiendi tekitamisega.

Mitte ainult keemiatööstuses on nende operatsioonide arvukalt näiteid, vaid ka köögis. Näiteks, kui te peksid osa vedelast piimast, saad kreemi ja kooritud piima.

Teisest küljest, kui sellele piimale lisatakse happelahust (sidrunhape, äädikas jne), põhjustab see selle valkude denatureerumist, mis on protsess (hapestamine), mitte ühtne toiming..

Indeks

  • 1 tüübid
    • 1.1
    • 1.2 Soojusülekande toimingud
    • 1.3 Mass- ja energiaülekanded samaaegselt
  • 2 Näited
    • 2.1 Destilleerimine
    • 2.2 Imendumine
    • 2.3 Tsentrifuugimine
    • 2.4 Sõelumine
    • 2.5 Adsorptsioon
  • 3 Viited

Tüübid

Aine ülekandmise toimingud

Seda tüüpi ülekandemassi ühikoperatsioonid difusioonimehhanismi kaudu. Teisisõnu: tooraine allutatakse süsteemile, mis tekitab komponendi kontsentratsiooni variatsiooni, mida soovitakse eraldada või eraldada.

Praktiline näide on kaaluda naturaalse õli ekstraheerimist mõnest seemnest.

Kuna õlid on oma olemuselt apolaarsed, võib neid ekstraheerida apolaarse lahustiga (nagu n-heksaan), mis magab, kuid mitte (teoreetiliselt) reageerib ühegi selle maatriksi komponendiga (kestad ja pähklid). ).

Soojusülekande operatsioonid

Siin läheb soojus soojemast kehast külmemaks muutuvale kehale. Kui toormaterjal on külm keha ja on oluline tõsta selle temperatuuri näiteks selle viskoossuse vähendamiseks ja protsessi hõlbustamiseks, siis viiakse see kokku kuuma voolu või pinnaga..

Kuid need toimingud lähevad kaugemale "lihtsast" soojusülekandest, sest energiat saab muuta ka mis tahes selle ilmingutes (valgus, tuul, mehaaniline, elektriline jne)..

Ülaltoodud näiteid võib näha hüdroelektrijaamades, kus elektrienergia tootmiseks kasutatakse veevoolu.

Mass- ja energiaülekanded samaaegselt

Sellises operatsioonis esinevad kaks eelmist nähtust samaaegselt, kandes massi (kontsentratsioonigradienti) enne temperatuurigradienti.

Näiteks, kui suhkur lahustatakse potis veega ja seejärel kuumutatakse vett, kui lastakse aeglaselt jahtuda, tekib suhkru kristallumine..

Siin toimub lahustunud suhkru ülekandmine kristallidesse. See toiming, tuntud kui kristallimine, võimaldab saada kõrge puhtusastmega tahkeid tooteid.

Teine näide on keha kuivatamine. Kui hüdraaditud soola kuumutatakse, vabastab see hüdraatvee auru kujul. See tekitab taas vee soolasisalduse muutuse, kuna see suurendab selle temperatuuri.

Näited

Destilleerimine

Destilleerimine seisneb vedela segu komponentide eraldamises vastavalt selle lenduvusele või keemispunktidele. Kui A ja B on segunevad ja moodustavad homogeense lahuse, kuid A keeb temperatuuril 50 ° C ja B temperatuuril 130 ° C, siis A võib destilleerida segust lihtsa destilleerimise teel..

Ülemine pilt näitab lihtsa destilleerimise tüüpilist koostist. Tööstuslikes kaaludes on destilleerimiskolonnid palju suuremad ja neil on muud omadused, mis võimaldavad väga lähedasi keemistemperatuuriga ühendeid eraldada (fraktsioneeriv destilleerimine)..

A ja B on destilleerija balloonis (2), mida kuumutatakse õlivannis (14) kuumutusplaadi (13) abil. Õlivann tagab homogeensema kuumutamise kogu palli ulatuses.

Kuna segu temperatuur tõuseb umbes 50 ° C juures, pääsevad A aurud välja ja loovad termomeetri näidu (3).

Seejärel, A aurud, kuumad, sisenevad kondensaatorisse (5), kus neid jahutatakse ja kondenseeritakse klaasi ümber ringleva veega (siseneb 6 ja lehtedega 7).

Lõpuks võtab kollektori balloon (8) vastu kondensaadi. Seda ümbritseb külma vann, et vältida võimalikku A-i lekkimist keskkonda (kui A ei olnud väga lenduv).

Imendumine

Imendumine võimaldab eraldada gaasivoolu kahjulikud komponendid, mis hiljem keskkonda lastakse.

See saavutatakse, suunates gaasid lahusti vedelikuga täidetud kolonni. Seega lahustab vedelik kahjulikke komponente (nagu SO) selektiivselt.2, CO, NOx ja H2S), jättes sellest tuleneva gaasi "puhtaks".

Tsentrifuugimine

Selles ühtses operatsioonis avaldab tsentrifuug (ülemise pildi instrument) tsentripetaalset jõudu, mis ületab tuhandeid kordi gravitatsiooni kiirendust.

Selle tulemusena settivad suspendeeritud osakesed toru põhja, hõlbustades supernatandi järgnevat dekanteerimist või proovide võtmist..

Kui tsentripetaalne jõud ei tööta, eraldaks raskusjõud tahke aine väga aeglasel kiirusel. Samuti ei ole kõikidel osakestel sama kaal, suurus või pindala, nii et nad ei asu tuubi põhjas ühte kindlasse massi..

Sõelumine

Sõelumine seisneb tahke ja heterogeense segu eraldamises vastavalt selle osakeste suurusele. Seega läbivad väiksed osakesed sõela (või sõela) avad, samas kui suured ei ole.

Adsorptsioon

Nagu absorptsioon, on adsorptsioon kasulik vedelate ja tahkete voolude puhastamiseks. Erinevus on siiski selles, et lisandid ei tungi adsorbentse materjali siinusesse, mis on tahke aine (nagu sinise silikageeli puhul ülal); selle asemel järgib see oma pinda.

Samuti erineb tahke aine keemiline olemus adsorbeeruvate osakeste omast (isegi kui nende kahe vahel on suur afiinsus). Sel põhjusel on kasvanud adsorptsioon ja kristalliseerumine - kristallide adsorbeeruvad osakesed - kaks erinevat ühikoperatsiooni.

Viited

  1. Fernández G. (24. november 2014). Üksuse toimingud. Välja otsitud 24. mail 2018 kellelt: industriaquimica.net
  2. Carlos A. Bizama Fica. Üksuse toimingud: 4. üksus: üksuse toimingute liigid. [PDF] Välja otsitud 24. mail 2018 kellelt: academia.edu
  3. Kursus: Keemiline tehnoloogia (orgaaniline). 3. loeng: Organisatsiooni keemiatööstuses toimuvate üksuste protsesside ja üksuste käitamise põhiprintsiibid. [PDF] Välja otsitud 24. mail 2018 kellelt: nptel.ac.in
  4. Shymaa Ali Hameed. (2014). Üksuse töö. [PDF] Välja otsitud 24. mail 2018 kellelt: ceng.tu.edu.iq
  5. R.L. Earle. (1983). Toiduainete töötlemise üksused. Välja otsitud 24. mail 2018 kellelt: nzifst.org.nz
  6. Mikulova (1. märts 2008) Slovnaft - uus polüpropüleenitehas. [Joonis] Välja otsitud 24. mail 2018 alates: commons.wikimedia.org
  7. Rockpocket (13. märts 2012). Thermo tsentrifuug. [Joonis] Välja otsitud 24. mail 2018 alates: commons.wikimedia.org
  8. Mauro Cateb (22. oktoober 2016). Sinine silikageel. [Joonis] Välja otsitud 24. mail 2018 kellelt: flickr.com