Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Процесс добычи руды, разбитый на отдельные операции ( шахта Куинси , Хэнкок, штат Мичиган, ок. 1900 г.)

В химическом машиностроении и смежных областях единичная операция является основным этапом технологического процесса . Операции установки включают физическое изменение или химическое преобразование, такое как разделение, кристаллизация, испарение, фильтрация, полимеризация, изомеризация и другие реакции. Например, при переработке молока задействованы следующие единичные операции: гомогенизация , пастеризация и упаковка . Эти единичные операции связаны, чтобы создать общий процесс. Процесс может потребовать множества единичных операций для получения желаемого продукта из исходных материалов или сырья.

История [ править ]

Исторически разные химические отрасли рассматривались как разные производственные 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 отраслях химической промышленности есть процессы, которые подчиняются одним и тем же физическим законам. [2] Они объединили эти похожие процессы в единичные операции. Работа каждой установки подчиняется одним и тем же физическим законам и может использоваться во всех соответствующих отраслях химической промышленности. Например, одна и та же разработка требуется для разработки миксера для напалма или каши, даже если использование, рынок или производители сильно различаются. Единичные операции составляют фундаментальные принципы химического машиностроения.

Химическая инженерия [ править ]

Операции химического машиностроения делятся на пять классов:

  1. Процессы потока текучих сред , включая транспортировку текучих сред , фильтрацию и псевдоожижение твердых частиц .
  2. Процессы теплообмена , включая испарение и теплообмен .
  3. Процессы массообмена , включая абсорбцию газа , дистилляцию , экстракцию , адсорбцию и сушку .
  4. Термодинамические процессы, включая сжижение газа и охлаждение .
  5. Механические процессы, включая транспортировку твердых частиц , дробление и измельчение , а также просеивание и просеивание .

Операции подразделения химического машиностроения также попадают в следующие категории, которые включают элементы более чем одного класса:

Кроме того, существуют некоторые единичные операции, которые объединяют даже эти категории, например реактивная дистилляция и реакторы с мешалкой . «Чистая» единичная операция - это физический процесс переноса, в то время как смешанный химический / физический процесс требует моделирования как физического переноса, такого как диффузия, так и химической реакции. Обычно это необходимо для разработки каталитических реакций и считается отдельной дисциплиной, называемой инженерией химических реакций .

Работа химического машиностроительного агрегата и химико-технологический агрегатный процессинг составляют основные принципы всех видов химической промышленности и являются основой конструкции химических заводов, фабрик и используемого оборудования.

Как правило, единичные операции разрабатываются путем записи балансов транспортируемого количества для каждого элементарного компонента (который может быть бесконечно малым) в форме уравнений и решения уравнений для параметров конструкции с последующим выбором оптимального решения из нескольких возможно, а затем проектирование физического оборудования. Например, перегонка в тарельчатой ​​колонне анализируется путем записи балансов массы для каждой тарелки, где известные парожидкостное равновесие и эффективность, капля и капание составляют общие массовые потоки с дополнительным потоком для каждого компонента. Объединение их стопки дает систему уравнений для всего столбца. Существует ряд решений, поскольку более высокий коэффициент рефлюкса позволяет использовать меньше пластин, и наоборот.Затем инженер должен найти оптимальное решение с учетом приемлемого удерживаемого объема, высоты колонны и стоимости строительства.

См. Также [ править ]

  • Дизайн дистилляции
  • Экструзия
  • Моделирование процесса
  • Процесс разделения
  • Подразделение химического машиностроения
  • Единичный процесс

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Артер Дехон Литтл" . Разбросайте желуди, на которых могут расти дубы . Библиотеки MIT . Проверено 13 ноября 2013 года .
  2. ^ "Артур Д. Литтл, Уильям Х. Уокер и Уоррен К. Льюис" . Институт истории науки . Проверено 20 марта 2018 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с операциями подразделения на Викискладе?