Operacja jednostkowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Operacja jednostkowa – w inżynierii chemicznej jest to proces chemiczny lub fizyczny, który można opisać w granicach jednego modelu matematycznego. Przyjmuje się, że każdy ciąg operacji technologicznych da się sprowadzić do sumy określonych operacji jednostkowych.

Fluidyzacja - proces powstawania dynamicznej zawiesiny - tzw. złoża fluidalnego - drobnych cząsteczek ciała stałego w strumieniu gazu lub cieczy poruszających się z dołu do góry.Rektyfikacja (destylacja frakcyjna/frakcjonowana/frakcjonująca) – z fizycznego punktu widzenia destylacja kaskadowa (wielopoziomowa), w której każdy stopień procesu jest zasilany produktem (destylatem) poprzedniego; z punktu widzenia inżynierii procesowej rektyfikacja jest procesem jednostkowym, w którym mieszanina ciekła jest rozdzielana na frakcje o różnej (zwykle zbliżonej) lotności.

Operacja jednostkowa nie jest tożsama z operacją zachodzącą w jednym aparacie instalacji przemysłowej. Niektóre aparaty realizują tylko jedną operację jednostkową, np. wymiennik ciepła realizuje tylko konwekcję wymuszoną. Często jednak w jednym aparacie ma miejsce kilka operacji jednostkowych naraz. Np. w reaktorze chemicznym może mieć jednocześnie miejsce mieszanie, konwekcja wymuszona, wrzenie i sedymentacja.

Wymiennik ciepła – urządzenie służące do wymiany energii cieplnej pomiędzy dwoma jej nośnikami, tj. substancjami będącymi w stanie ciekłym lub gazowym.Skraplanie lub kondensacja – zjawisko zmiany stanu skupienia, przejścia substancji z fazy gazowej w fazę ciekłą. Przeciwieństwo parowania.

Operacje te dzieli się najczęściej na: klasyczne

  • mechaniczne
  • przepływy
  • mieszanie
  • rozdrabnianie
  • filtrowanie
  • sedymentacja
  • fluidyzacja
  • przesiewanie
  • odpylanie
  • cieplne
  • przewodzenie
  • konwekcja wymuszona
  • konwekcja naturalna
  • promieniowanie
  • wrzenie
  • skraplanie
  • wymrażanie
  • dyfuzyjne
  • destylacja
  • rektyfikacja
  • absorpcja
  • adsorpcja
  • desorpcja
  • ekstrakcja
  • ługowanie
  • krystalizacja
  • suszenie
  • membranowe
  • ciśnieniowe
  • filtracja
  • mikrofiltracja
  • ultrafiltracja
  • nanofiltracja
  • odwrócona osmoza
  • separacja gazów
  • cieplne
  • destylacja membranowa
  • destylacja próżniowa membranowa
  • dyfuzyjne
  • perwaporacja
  • perstrakcja
  • dializa
  • ekstrakcja membranowa
  • absorpcja membranowa
  • Przewodzenie ciepła – proces wymiany ciepła między ciałami o różnej temperaturze pozostającymi ze sobą w bezpośrednim kontakcie. Polega on na przekazywaniu energii kinetycznej bezładnego ruchu cząsteczek w wyniku ich zderzeń. Proces prowadzi do wyrównania temperatury między ciałami.Konwekcja – proces przekazywania ciepła związany z makroskopowym ruchem materii w gazie, cieczy bądź plazmie, np. powietrzu, wodzie, plazmie gwiazdowej. Czasami przez konwekcję rozumie się również sam ruch materii związany z różnicami temperatur, który prowadzi do przenoszenia ciepła. Ruch ten precyzyjniej nazywa się prądem konwekcyjnym.




    Warto wiedzieć że... beta

    Modelowanie matematyczne to użycie języka matematyki do opisania zachowania jakiegoś układu (na przykład układu automatyki, biologicznego, ekonomicznego, elektrycznego, mechanicznego, termodynamicznego).
    Filtracja (sączenie) – metoda oddzielania substancji stałych od cieczy i gazów, poprzez mechaniczne zatrzymanie jednego ciała stałego w przegrodach porowatych (filtrach) przy użyciu odpowiednich aparatów. Ciecz lub gaz otrzymywane po filtracji nazywa się filtratem. Filtracja jest najczęściej stosowanym sposobem oddzielania ciał stałych od cieczy.
    Odwrócona osmoza – wymuszona dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. W przeciwieństwie do osmozy spontanicznej, odwrócona osmoza zachodzi od roztworu o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o stężeniu niższym, czyli prowadzi do zwiększenia różnicy stężeń obu roztworów.
    Adsorpcja – proces wiązania się cząsteczek, atomów lub jonów na powierzchni lub granicy faz fizycznych, powodujący lokalne zmiany stężenia. Adsorpcji nie należy mylić z absorpcją, która jest procesem wnikania do wnętrza fazy. Adsorpcję, absorpcję i wymianę jonową przyjęło się wspólnie nazywać procesami sorpcji.
    Suszenie – zespół operacji technologicznych, mających na celu zredukowanie zawartości rozpuszczalnika (np. wody) w produkcie.
    Mieszanie – proces jednostkowy, polegający na uzyskaniu jednorodności w środowisku jedno- lub wielofazowym, pod względem stężenia, gęstości, temperatury i innych właściwości mieszaniny. Jest to sposób zwiększenia intensyfikacji procesów wymiany ciepła, wymiany masy oraz przyspieszania reakcji. Celem zoptymalizowania mieszania jest uzyskanie wymaganego stopnia wymieszania w krótkim czasie i przy jak najmniejszym nakładzie energii. Decydującą rolę pełni stan skupienia, zdolność do mieszania maleje z gazów, przez ciecze, do ciał stałych. Urządzenia do mieszania w fazie ciekłej to mieszalniki (mieszadła), ciał sypkich - mieszarki, do cieczy lepkich, stężonych zawiesin, szlamów i różnego rodzaju past - zagniatarki.
    Perwaporacja (proces membranowy) - technika rozdziału mieszanin ciekłych związków chemicznych, wykorzystująca przeważnie polimerowe membrany nieporowate określane potocznie jako gęste lub membrany ceramiczne o średnicy porów poniżej 5 nm. W przypadku membran polimerowych, separacja wynika z różnic w rozpuszczalności poszczególnych składników w membranie (sorpcja) oraz różnic w szybkości ich dyfuzji poprzez tę membranę. Jest to proces alternatywny do odwróconej osmozy. Nie wymaga zastosowania obniżonego ciśnienia po stronie permeatu, jednak często stosuje się je w celu usprawnienia procesu. Stosowane jest również wymywanie permeatu gazem inertnym. Czynnikiem rozdzielającym jest membrana i energia - praca przeniesienia pod wpływem gradientu prężności par.

    Reklama