Типови и примери операција јединица

Тхе јединице операције су оне које укључују физичке третмане сировине како би се од ње добиле жељене производе. Све ове операције поштују законе очувања масе и енергије, као и количину кретања.

Ове операције олакшавају транспорт сировине (у течном, чврстом или гасовитом стању) у реакторе, као и за њено грејање или хлађење. Они такође фаворизују ефективно одвајање специфичне компоненте мешавине производа.

За разлику од јединствених процеса који трансформишу хемијску природу материје, операције настоје да модификују своје стање кроз градијент једне од њихових физичко-хемијских својстава. Ово се постиже генерисањем градијента масе, енергије или количине кретања.

Не само у хемијској индустрији постоје безбројни примери ових операција, већ иу кухињи. На пример, када претучете део течног млека добијате крему и обрано млеко.

С друге стране, ако се у ово млеко додаје киселински раствор (лимунска киселина, сирће, итд.), Он изазива денатурацију својих протеина, што је процес (закисељавање), а не унитарна операција..

Индек

• 1 Типови
  • 1.1 Операције преноса материје
  • 1.2 Операције преноса топлоте
  • 1.3 Операције преноса масе и енергије истовремено
• 2 Примери
  • 2.1 Дестилација
  • 2.2 Апсорпција
  • 2.3 Центрифугирање
  • 2.4 Сцреенинг
  • 2.5 Адсорпција
• 3 Референце

Типови

Операције преноса материје

Јединице операција овог типа преносе масу кроз дифузиони механизам. Другим речима: сировина је подвргнута систему који генерише варијацију концентрације компоненте коју је пожељно издвојити или одвојити.

Практичан пример је разматрање екстракције природног уља из неких семенки.

Пошто су уља у суштини аполарна у природи, могу се екстраховати са неполарним растварачем (као што је н-хексан), који купа семе, али не реагује (теоретски) са било којом компонентом своје матрице (шкољке и орахе). ).

Операције преноса топлоте

Овде се топлота преноси са тела које је топлије на тело које је хладније. Ако је сировина хладно тело и неопходно је подићи њену температуру да би се, на пример, смањио њен вискозитет и олакшао процес, онда је она изложена контакту са врућим током или површином..

Међутим, ове операције превазилазе "једноставан" пренос топлоте, пошто се енергија може трансформисати иу било којој од њених манифестација (светлост, ветар, механички, електрични итд.).

Примјер горе наведеног може се видјети у хидроелектранама, гдје се воде користе за производњу електричне енергије.

Операције преноса масе и енергије истовремено

У овој врсти операције појављују се два претходна феномена, истовремено преносећи масу (градијент концентрације) прије температурног градијента..

На пример, ако се шећер раствори у лонцу са водом и затим се вода загреје, када се остави да се полако охлади, долази до кристализације шећера..

Овде долази до трансфера раствореног шећера у његове кристале. Ова операција, позната као кристализација, омогућава добијање чврстих производа са високим степеном чистоће.

Други пример је сушење тела. Ако је хидрирана сол подвргнута топлоти, она ће ослободити воду хидратације у облику паре. Ово поново производи промену у масеној концентрацији воде у соли, јер повећава њену температуру.

Примери

Дестилација

Дестилација се састоји у раздвајању компоненти течне мешавине у складу са њеним испаравањем или тачкама кључања. Ако се А и Б мешају и формирају хомогени раствор, али А кипи на 50 ° Ц и Б на 130 ° Ц, онда се А може дестиловати из смеше једноставном дестилацијом.

Горња слика приказује типичан склоп једноставне дестилације. У индустријским скалама, дестилационе колоне су много веће и имају друге карактеристике, које омогућавају раздвајање једињења са тачкама кључања врло близу једна другој (фракциона дестилација).

А и Б се налазе у балону дестилатора (2), који се загрева у уљној купки (14) грејном плочом (13). Уљна купка осигурава хомогеније гријање кроз тијело кугле.

Како смеша повећа своју температуру за око 50 ° Ц, А паре излазе и генеришу очитавање на термометру (3).

Затим, паре А, вруће, улазе у кондензатор (5) гдје се хлади и кондензира водом која кружи око стакла (улази са 6 и одлази за 7)..

Коначно, колекторски балон (8) прима А кондензат. Окружена је хладним купатилом како би се спријечило могуће истјецање А у околиш (осим ако А није био врло нестабилан).

Апсорпција

Апсорпција омогућава раздвајање штетних компоненти гасне струје која се касније ослобађа у животну средину.

Ово се постиже пропуштањем гасова унутар колоне напуњене растварачем. Тако, течност селективно солубилизира штетне компоненте (као што је СО)₂, ЦО, НО_к и Х₂С), остављајући "чист" гас који из тога излази.

Центрифугација

У овој јединственој операцији центрифуга (инструмент горње слике) испољава центрипеталну силу која премашује хиљаде пута убрзање гравитације.

Као резултат, суспендоване честице се таложе на дно цеви, олакшавајући накнадно декантирање или узорковање супернатанта.

Ако центрипетална сила не ради, гравитација би раздвојила чврсту супстанцу веома спором брзином. Такође, нису све честице исте тежине, величине или површине, тако да се не таложе у једној чврстој маси на дну цеви.

Сцреенинг

Скрининг се састоји у раздвајању чврсте и хетерогене смеше према величини честица. Тако ће мале честице проћи кроз отворе сита (или сита), док велике неће.

Адсорпција

Као и апсорпција, адсорпција је корисна у пречишћавању течних и чврстих струја. Међутим, разлика је у томе што нечистоће не продиру у синус адсорбујућег материјала, који је чврсти (као плавкасти силикагел на слици изнад); уместо тога, приања на његову површину.

Такође, хемијска природа чврстог материјала је различита од оне честица које адсорбује (чак и ако постоји велика афинитета између ова два). Из тог разлога, адсорпција и кристализација - кристал адсорбује честице да расту - то су две различите јединице операције.

Референце

1. Фернандез Г. (24. новембар 2014). Операције јединице. Преузето 24. маја 2018. године, од: индустриакуимица.нет
2. Царлос А. Бизама Фица. Операције јединица: Јединица 4: Врсте операција јединица. [ПДФ] Преузето 24. маја 2018. године, из: ацадемиа.еду
3. Курс: Хемијска технологија (органска). Предавање 3: Основни принципи рада јединица у органским хемијским индустријама. [ПДФ] Преузето 24. маја 2018. године, из: нптел.ац.ин
4. Схимаа Али Хамеед. (2014). Оператион Унит. [ПДФ] Преузето 24. маја 2018. године, из: ценг.ту.еду.ик
5. Р.Л. Еарле. (1983). Операције јединица у преради хране. Преузето 24. маја 2018. године, из: нзифст.орг.нз
6. Микулова (1. март 2008.) Словнафт - Нова фабрика полипропилена. [Фигуре] Преузето 24. маја 2018. године, са: цоммонс.викимедиа.орг
7. Роцкпоцкет (13. март 2012). Тхермо центрифуге. [Фигуре] Преузето 24. маја 2018. године, са: цоммонс.викимедиа.орг
8. Мауро Цатеб (22. октобар 2016. године). Плави силикагел. [Фигуре] Преузето 24. маја 2018. године, са: флицкр.цом