Работа агрегата - Unit operation

Процесс добычи руды, разбитый на составляющие его операции (Quincy Mine, Хэнкок, Мичиган ок. 1900)

В химическая инженерия и связанные области, a работа агрегата это основной шаг в процесс. Операции установки включают физическое изменение или химическое преобразование, такое как разделение, кристаллизация, испарение, фильтрация, полимеризация, изомеризация и другие реакции. Например, при переработке молока гомогенизация, пастеризация, и упаковка - это каждая единичная операция, которая связана для создания общего процесса. Процесс может потребовать множества единичных операций для получения желаемого продукта из исходных материалов или сырья.

История

Исторически разные химические отрасли рассматривались как разные производственные процессы и с разными принципами. Артур Дехон Литтл предложил концепцию «единичных операций» для объяснения процессов промышленной химии в 1916 году.[1] В 1923 г. Уильям Х. Уокер, Уоррен К. Льюис и Уильям Х. Макадамс написал книгу Принципы химической инженерии и объяснил, что различные химические отрасли промышленности имеют 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 химических отраслях. 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 химической инженерии.

Химическая инженерия

Операции подразделения химического машиностроения делятся на пять классов:

  1. Процессы потока жидкости, включая транспортировка жидкостей, фильтрация, и псевдоожижение твердых тел.
  2. Теплопередача процессы, в том числе испарение и Теплообмен.
  3. Массообмен процессы, в том числе абсорбция газа, дистилляция, добыча, адсорбция, и сушка.
  4. Термодинамические процессы, в том числе сжижение газа, и охлаждение.
  5. Механические процессы, в том числе транспортировка твердых тел, дробление и измельчение, и просеивание и просеивание.

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

Кроме того, есть некоторые единичные операции, которые объединяют даже эти категории, например реактивная перегонка и бак с мешалкой реакторы. «Чистая» единичная операция - это физический процесс переноса, в то время как смешанный химический / физический процесс требует моделирования как физического переноса, такого как диффузия, и химическая реакция. Обычно это необходимо для проектирования каталитические реакции, и считается отдельной дисциплиной, именуемой инженерия химических реакций.

Химическая инженерия и химическая инженерия единица обработки образуют основные принципы всех видов химической промышленности и являются основой конструкций 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 проектных параметров 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, при этом известные парожидкостное равновесие и эффективность, капание и капание составляют общие массовые потоки с дополнительным потоком для каждого компонента. Объединение их стопки дает систему уравнений для всего столбца. Существует ряд решений, потому что более высокий коэффициент рефлюкса позволяет использовать меньше пластин, и наоборот. Затем инженер должен найти оптимальное решение в отношении приемлемого удерживаемого объема, высоты колонны и стоимости строительства.

Смотрите также

Рекомендации

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

внешняя ссылка