Kimia

Operasi Unit

Operasi Unit
Loji kimia di mana anda dapat melihat peralatan yang berbeza yang digunakan untuk operasi unit

Apakah operasi unit?

Apabila berada di industri kimia atau kawasan yang berkaitan, anda ingin menyediakan atau mensintesis sebarang produk dari bahan mentah melalui proses yang panjang dan rumit, adalah mudah untuk membahagikan proses ini ke peringkat individu yang mudah yang mudah dianalisis. Tahap individu ini yang melibatkan perubahan atau transformasi tunggal dipanggil Operasi Unit.

Operasi unit boleh melibatkan perubahan fizikal dan kimia. Perubahan ini boleh menjadi sangat bervariasi dan pergi dari sesuatu yang semudah pengeringan produk pepejal, kepada tindak balas pempolimeran terkawal yang dipangkin dalam reaktor kimia.

Kejuruteraan kimia berdasarkan operasi unit. Malah, cara mereka saling berkaitan dan peralatan yang digunakan di dalamnya, memberikan asas bagi reka bentuk, pembinaan dan kawalan loji kimia.

Jenis operasi unit

Operasi kesatuan sangat bervariasi dan boleh diklasifikasikan mengikut empat kriteria yang berbeza. Ini adalah:

  1. Jenis pengangkutan yang memerintah mereka.
  2. Menurut sifatnya.
  3. Rejim kerja anda.
  4. Tujuan yang mereka jalani.

Kriteria ini diterangkan di bawah:

1. Klasifikasi mengikut jenis pengangkutan yang memerintah mereka

Ini adalah kriteria klasifikasi utama yang digunakan oleh jurutera kimia. Operasi kesatuan berusaha mengubahsuai bahan input untuk mendapatkan apa yang anda mahukan di output.

Di atas membayangkan sama ada untuk mengubah suai jisim atau komposisinya, yang membayangkan a Pemindahan perkara; mengubah suai tahap atau kualiti tenaga anda, yang menyiratkan pemindahan tenaga; atau mengubah suai kelajuan atau arah pergerakan anda, yang menyiratkan Pemindahan jumlah pergerakan.

Mengikut mana atau mana dari jenis pengangkutan ini mengawal operasi unit, ini boleh diklasifikasikan ke dalam:

  • Operasi pemindahan perkara

Ini adalah mereka di mana terdapat pemindahan massa ke atau dari bahan yang terlibat dalam proses. Operasi unit ini termasuk:

    • Kedua-dua proses pengekstrakan cecair pepejal dan cecair.
    • Proses pembetulan.
    • Penyerapan dan Unbags.
    • Penjerapan dan penyerapan.

  • Operasi pemindahan tenaga

Operasi ini termasuk semua proses di mana haba dipindahkan ke atau dari sistem, tetapi tanpa kehilangan atau keuntungan berlaku. Dalam kata lain. Operasi unit ini termasuk:

    • Pertukaran haba tanpa fasa atau perubahan keadaan.
    • Proses penyejatan dan pemeluwapan.
    • Proses pemejalan dan pemendapan.
    • Proses gabungan dan pemejalan.

  • Operasi pemindahan perkara dan tenaga

Dalam operasi unit ini, pemindahan tenaga digunakan, biasanya dalam bentuk haba, untuk menjalankan pemisahan atau kesatuan beberapa fasa, jadi pemindahan massa juga berlaku. Beberapa contoh operasi dengan pemindahan bahan dan tenaga termasuk:

    • Pelembap dan dehumidifikasi.
    • Pengeringan.
    • Lyophilization.
    • Penyulingan.

  • Operasi pemindahan pergerakan

Operasi unit ini adalah yang melibatkan memindahkan badan dari satu tempat ke tempat lain tanpa menjalankan transformasi lain. Operasi jenis ini termasuk:

    • Peredaran cecair.
    • Pengangkutan pepejal.

  • Operasi pelengkap

Ini adalah operasi tambahan kepada yang telah disebutkan dan yang tidak sesuai dengan mana -mana kelas lain. Beberapa contoh adalah:

    • Pemendapan.
    • Peredaran cecair melalui katil berliang.
    • Agitasi cecair.
Boleh melayani anda: daya intermolecular

2. Klasifikasi mengikut sifatnya

Mengikut kriteria ini, operasi unit boleh diklasifikasikan sebagai:

  • Operasi Unit Fizikal

Operasi unit ini membayangkan sebarang perubahan fizikal di mana sifat bahan yang terlibat tetap tetap. Iaitu, mereka tidak berlaku tindak balas kimia dalam apa jua bentuk.

  • Operasi unit kimia

Seperti namanya, operasi unit ini melibatkan berlakunya tindak balas kimia yang mengubah bahan kimia bahan mentah ke bahan lain yang berbeza. Operasi unit ini adalah intipati dan alasan untuk menjadi industri kimia.

  • Operasi Unit Biologi

Ia serupa dengan operasi unit kimia, tetapi dengan satu -satunya perbezaan reaksi kimia dilakukan oleh organisma biologi hidup seperti bakteria, kulat dan ragi.

3. Klasifikasi scontohnya rejim kerja anda

Sebagai tambahan kepada klasifikasi terdahulu, kedua -dua operasi unit fizikal dan kimia dan biologi juga boleh dipisahkan kepada dua jenis bergantung kepada sama ada mereka dijalankan tanpa gangguan:

  • Operasi batch unit

Mereka adalah operasi di mana pengeluaran atau transformasi berlaku dalam langkah diskret berurutan. Ia biasanya digunakan dalam tumbuhan kecil atau apabila produk kemurnian halus atau tinggi dicari.

Kedua -dua operasi kesatuan fizikal, seperti bahan kimia dan biologi boleh dilakukan oleh banyak. Dalam hal operasi kimia, mereka umumnya melibatkan penggunaan reaktor tertutup di mana bahan mentah ditambah, ia ditutup untuk menjalankan tindak balas kimia semasa tempoh masa yang telah ditetapkan, dan kemudian dibuka untuk menghapuskan produk.

  • Operasi Unit Berterusan

Mereka adalah orang -orang yang dijalankan tanpa gangguan. Dalam kes ini kedua -dua makanan mentah dan penyingkiran atau penghapusan produk dibuat secara berterusan dan dari sana namanya.

Ia boleh melayani anda: epoksida: tatanama, mendapatkan, aplikasi, contoh

4. Klasifikasi mengikut tujuan mereka meneruskan

Akhirnya, pelbagai jenis operasi unit dapat dibezakan mengikut tujuan mereka. Dalam kes ini, 3 kategori hebat boleh dibezakan:

  • Operasi gabungan

Ini termasuk operasi pencampuran dua atau lebih bahan atau fasa untuk mendapatkan fasa akhir tunggal sebagai homogen yang mungkin.

  • Operasi tindak balas

Sesuai dengan operasi di mana transformasi kimia dijalankan.

  • Operasi pemisahan

Mereka biasanya digunakan untuk membersihkan reaktif sebelum tindak balas, atau untuk memisahkan produk dari reagen yang tidak aktif, pelarut (atau kelembapan) atau sebarang kekotoran sebelum proses pembungkusan.

Contoh operasi kesatuan

Penyulingan

Ia adalah operasi kesatuan yang melibatkan pemindahan haba dan bahan, yang terdiri daripada pemisahan campuran cecair berdasarkan perbezaan dalam turun naik mereka (yang juga mempunyai titik mendidih yang berbeza). Campuran cecair dipanaskan ke titik mendidihnya pada tekanan yang telah ditetapkan.

Fasa stim akan menjadi lebih kaya dalam komponen yang paling tidak menentu, jadi apabila menstabilkannya, mungkin untuk memisahkannya dari bahan -bahan yang tidak menentu yang kekal di bahagian bawah penyuling.

Terdapat pelbagai jenis penyulingan dengan tahap kerumitan yang berbeza untuk memisahkan pelbagai jenis campuran:

  • Penyulingan Mudah: Ia terdiri daripada satu tahap pengewapan dan pemeluwapan tunggal. Ia digunakan apabila perbezaan volatiliti besar atau ketika salah satu komponen jauh lebih tidak menentu daripada yang lain.
  • Penyulingan berperingkat: Pada dasarnya adalah teknik di mana banyak penyulingan kecil dan berperingkat dijalankan di mana komponen secara progresif dipisahkan ke dalam pecahan yang berbeza. Ia digunakan apabila tekanan wap komponennya serupa.
  • Penyulingan vakum: Vakum mengurangkan titik mendidih cecair, jadi ia membolehkan mereka turun ke suhu yang lebih rendah. Ini adalah wajar apabila terdapat risiko penguraian pada suhu tinggi. Ia juga berfungsi untuk memisahkan campuran azeotropik seperti beberapa campuran etanol air.
  • Penyulingan seretan wap: Ia terdiri daripada wap air menggelegak dalam campuran cecair di mana salah satu daripadanya sedikit tidak menentu dan tidak larut air. Wap air secara literal menyeret berkata cecair dan pemeluwapan dipisahkan menjadi dua fasa. Ia juga berfungsi untuk menyuling cecair organik yang tidak stabil pada suhu yang lebih rendah daripada titik mendidih yang normal.
Ia boleh melayani anda: asid bromik (HBRO3): sifat, risiko dan kegunaan

Pengeringan

Ini adalah operasi perpindahan materi kesatuan di mana pelarut (banyak kali air) yang menyerap pepejal dipindahkan oleh penyejatan ke fasa gas untuk dihapuskan, meninggalkan pengering pepejal daripada sebelumnya.

Pengeringan boleh dilakukan dengan melewati arus pepejal lembap melalui terowong pengeringan di mana udara kering panas diluluskan. Dalam kes ini, ia adalah proses pengeringan yang berterusan.

Ia juga boleh dijalankan di dulang yang diletakkan di kabinet tertutup di mana udara panas diluluskan. Dalam hal ini kita berada di hadapan banyak pengeringan.

Akhirnya, terdapat juga pengering putar dan pengering tekanan, serta percikan di aliran udara panas. Yang terakhir digunakan dalam beberapa kes untuk penyediaan kopi segera.

Penjerapan

Ia adalah fenomena permukaan di mana fasa terlarut atau gas dipatuhi permukaan pepejal. Pepejal adalah bahan penyerap berliang dengan permukaan yang sangat tinggi dan yang membolehkan penjerapan sejumlah besar larut atau gas. Karbon diaktifkan adalah contoh umum penyerap yang digunakan di makmal dan dalam industri.

Contoh penggunaan penjerapan pada karbon diaktifkan dalam proses kopi dan teh yang tidak kafein.

Penyerapan

Penyerapan terdiri daripada pembubaran komponen campuran gas dalam cecair. Ini adalah operasi pengangkutan bahan yang digunakan secara meluas untuk menghapuskan bahan cemar seperti karbon dioksida atau hidrogen sulfida sulfida sebelum dilepaskan ke alam sekitar.