Работа агрегата
В химическом машиностроении и смежных областях единичная операция является основным этапом процесса . Единичные операции включают физические изменения или химические преобразования, такие как разделение, кристаллизация, испарение, фильтрация, полимеризация, изомеризация и другие реакции. Например, при переработке молока участвуют следующие единичные операции: гомогенизация , пастеризация и упаковка . Эти единичные операции связаны между собой для создания общего процесса. Процесс может потребовать множества единичных операций для получения желаемого продукта из исходных материалов или сырья.
История [ править ]
Исторически разные химические отрасли рассматривались как разные промышленные процессы и с разными принципами. Артур Дехон Литтл разработал концепцию «единичных операций» для объяснения процессов промышленной химии в 1916 году. [1] В 1923 году Уильям Х. Уокер , Уоррен К. Льюис и Уильям Х. Макадамс написали книгу «Принципы химической инженерии» и объяснили, что в различных химических отраслях происходят процессы, подчиняющиеся одним и тем же физическим законам. [2] Они объединили эти схожие процессы в единичные операции. Каждая операция установки подчиняется одним и тем же физическим законам и может использоваться во всех соответствующих химических отраслях. Например, для разработки смесителя как для напалма, так и для каши требуется одна и та же инженерная разработка, даже если использование, рынок или производители сильно различаются. Единичные операции составляют фундаментальные принципы химического машиностроения.
Химическая инженерия [ править ]
Химико-технологические операции подразделяются на пять классов:
- Процессы потока жидкости, включая транспортировку жидкостей , фильтрацию и псевдоожижение твердых частиц .
- Процессы теплопередачи , включая испарение и теплообмен .
- Процессы массообмена , включая абсорбцию газов , дистилляцию , экстракцию , адсорбцию и сушку .
- Термодинамические процессы, включая сжижение газа и охлаждение .
- Механические процессы, включая транспортировку твердых веществ , дробление и измельчение , а также сортировку и просеивание .
Деятельность химических технологических предприятий также подпадает под следующие категории, в которых используются элементы более чем одного класса:
- Комбинирование ( смешивание )
- Разделение (перегонка, кристаллизация )
- Реакция ( химическая реакция )
Более того, существуют некоторые единичные производства, которые сочетают в себе даже эти категории, например, реактивная дистилляция с мешалкой и реакторы . «Чистая» единичная операция представляет собой физический процесс переноса, в то время как смешанный химико-физический процесс требует моделирования как физического переноса, такого как диффузия, так и химической реакции. Обычно это необходимо для проектирования каталитических реакций и считается отдельной дисциплиной, называемой инженерией химических реакций .
Химико-технологические операции и химико-технологические операции составляют основные принципы всех видов химической промышленности и лежат в основе проектов химических заводов, фабрик и используемого оборудования.
В общем, единичные операции разрабатываются путем записи остатков транспортируемого количества для каждого элементарного компонента (который может быть бесконечно малым) в виде уравнений и решения уравнений для расчетных параметров, а затем выбора оптимального решения из нескольких возможно, а затем проектирование физического оборудования. Например, дистилляцию в тарельчатой колонне анализируют путем записи массовых балансов для каждой тарелки, при этом известные парожидкостное равновесие и эффективность, вытекание и втекание составляют общие массовые потоки с дополнительным потоком для каждого компонента. Объединение их стопки дает систему уравнений для всего столбца. Существует целый ряд решений, поскольку более высокое флегмовое число позволяет использовать меньшее количество тарелок, и наоборот. Затем инженер должен найти оптимальное решение с учетом приемлемого объема, высоты колонны и стоимости строительства.
См. также [ править ]
- Проектирование дистилляции
- Экструзия
- Моделирование процессов
- Процесс разделения
- Подразделение химического машиностроения
Ссылки [ править ]
- ^ «Артер Дехон Литтл» . Разбросайте желуди, чтобы могли вырасти дубы . MIT ArchivesSpace . Проверено 17 ноября 2023 г.
- ^ «Артур Д. Литтл, Уильям Х. Уокер и Уоррен К. Льюис» . Институт истории науки . Проверено 20 марта 2018 г.
Внешние ссылки [ править ]
СМИ, связанные с деятельностью подразделения, на Викискладе?
химической инженерии Темы | ||
|---|---|---|
| История |  | |
| Концепции | ||
| Операции подразделения | ||
| Единичный процесс | ||
| Филиалы | ||
| Другие | ||
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
