Birim İşlem Tipleri ve Örnekleri



birim işlemleri İstenilen ürünleri elde etmek için ham maddeye fiziksel işlem uygulayanlardır. Bütün bu operasyonlar, kütle ve enerjinin korunumu yasalarına ve ayrıca hareket miktarına uymaktadır..

Bu işlemler, hammaddenin (bu sıvı, katı veya gaz halde) reaktörlere taşınmasını ve ayrıca ısıtma veya soğutmasını kolaylaştırır. Ayrıca bir ürün karışımının belirli bir bileşeninin etkili bir şekilde ayrılmasını tercih ederler.

Maddenin kimyasal yapısını dönüştüren üniter işlemlerin aksine, işlemler, fizikokimyasal özelliklerinden birinin gradyanı yoluyla durumlarını değiştirmeye çalışır. Bu, kütlede, enerjide veya hareket miktarında bir gradyan üretilerek elde edilir.

Sadece kimya endüstrisinde değil, bu işlemlerin sayısız örneği de var, mutfakta da. Örneğin, bir miktar sütün bir kısmını yendiğinde krema ve yağsız süt elde edersiniz..

Öte yandan, bu süte bir asit çözeltisi eklenirse (sitrik asit, sirke vb.), Bir işlem (asitleştirme) olan ve üniter bir işlem değil, proteinlerinin denatürasyonuna neden olur..

indeks

  • 1 Türleri
    • 1.1 Madde transfer işlemleri
    • 1.2 Isı transfer işlemleri
    • 1.3 Aynı anda kütle ve enerji transfer işlemleri
  • 2 Örnekler
    • 2.1 Damıtma
    • 2.2 Emilim
    • 2.3 Santrifüjleme
    • 2.4 Tarama
    • 2.5 Adsorpsiyon
  • 3 Kaynakça

tip

Madde transfer işlemleri

Bu tip birim işlemlerde kütle difüzyon mekanizması ile taşınır. Başka bir deyişle: Hammadde, çıkartılması veya ayrılması istenen bileşenin konsantrasyon değişimini üreten bir sisteme tabi tutulur..

Pratik bir örnek, bazı tohumlardan doğal yağ çıkarımını göz önünde bulundurmaktır..

Yağlar doğada esasen apolar oldukları için, tohumları harap eden fakat (teorik olarak) matrisinin herhangi bir bileşeniyle (kabukları ve fındıkları) reaksiyona girmeyen bir apolar çözücü (n-heksan gibi) ile ekstrakte edilebilirler. ).

Isı transfer işlemleri

Burada ısı, ılık olan vücuttan daha soğuk olan vücuda aktarılır. Hammadde soğuk gövde ise ve sıcaklığını örneğin viskozitesini düşürmek ve bir işlemi kolaylaştırmak için esastırsa, o zaman sıcak bir akış veya yüzey ile temasa tabi tutulur..

Bununla birlikte, bu işlemler "basit" bir ısı transferinin ötesine geçer, çünkü enerji herhangi bir tezahüründe de (ışık, rüzgar, mekanik, elektrik vb.) Dönüştürülebilir..

Yukarıdakilerin bir örneği, su akımlarının elektrik üretmek için kullanıldığı hidroelektrik santrallerinde görülebilir..

Kütle ve enerji transfer işlemleri aynı anda

Bu operasyon tipinde önceki iki fenomen aynı anda meydana gelir, kütle (konsantrasyon gradyanı) bir sıcaklık gradyanından önce aktarılır.

Örneğin, şeker bir tencerede suyla çözülür ve sonra su ısıtılır, yavaşça soğumaya bırakıldığında, şekerin kristalleşmesi meydana gelir..

Burada çözünmüş şekerin kristallerine aktarılması gerçekleşir. Kristalleşme olarak bilinen bu işlem, yüksek derecede saflıkta katı ürünler elde edilmesini sağlar.

Bir başka örnek bir vücudun kurutulmasıdır. Eğer hidratlanmış bir tuz ısıya maruz kalırsa, hidratlama suyunu buhar formunda serbest bırakır. Bu, tuzdaki suyun kütle derişiminde bir değişiklik yaratır ve sıcaklığını arttırır..

Örnekler

damıtma

Damıtma, bir sıvı karışımın bileşenlerinin uçuculuklarına ya da kaynama noktalarına göre ayrılmasından ibarettir. A ve B karışabilir ve homojen bir çözelti oluşturur, ancak A, 50 ° C'de ve B'de 130 ° C'de kaynarsa, A, basit bir damıtma yoluyla karışımdan damıtılabilir.

Üstteki görüntü, basit bir damıtma işleminin tipik bir montajını göstermektedir. Endüstriyel ölçeklerde, damıtma sütunları çok daha büyüktür ve bileşiklerin birbirine çok yakın kaynama noktalarıyla ayrılmasına izin veren başka özelliklere sahiptir (kesirli damıtma).

A ve B, bir yağ banyosunda (14) ısıtma plakası (13) ile ısıtılan damıtma balonunda (2) bulunmaktadır. Yağ banyosu, topun gövdesi boyunca daha homojen bir ısıtma sağlar.

Karışım, sıcaklığını 50 ° C civarında arttırdıkça, A buharları kaçar ve termometre üzerinde bir okuma üretir (3)..

Daha sonra, sıcak A buharları, camın etrafında dolaşan su ile soğutuldukları ve yoğunlaştığı kondansere (5) girerler (6'ya girer ve 7'ye çıkarlar).

Son olarak, toplayıcı balon (8) A yoğunlaşmasını alır. A'nın çevreye sızmasını önlemek için soğuk bir banyo ile çevrilidir (A çok uçucu olmadığı sürece)..

emme

Emilim, daha sonra çevreye salınan gaz halindeki bir akımın zararlı bileşenlerinin ayrılmasını sağlar..

Bu, gazların, çözücü sıvı ile doldurulmuş bir kolonun içine geçirilmesiyle başarılır. Böylece, sıvı, zararlı bileşenleri (SO gibi) seçici bir şekilde çözer.2, CO, NOx ve H2S), bundan çıkan gazı "temiz" bırakmak.

santrifüjleme

Bu üniter operasyonda, santrifüj (üstteki görüntünün aleti), yerçekimi ivmesinin binlerce katını geçen bir merkezcil kuvveti uygular..

Sonuç olarak, asılı parçacıklar, daha sonra süpernatanın ayrılmasını veya numunelenmesini kolaylaştırmak üzere borunun dibine çöker..

Merkezcil kuvvet işe yaramadıysa, yerçekimi katıyı çok yavaş bir hızda ayırırdı. Ayrıca, tüm parçacıklar aynı ağırlık, boyut veya yüzey alanına sahip değildir, bu yüzden tüpün dibinde tek bir katı kütleye yerleşmezler..

eleme

Tarama, katı ve heterojen bir karışımın parçacıklarının boyutuna göre ayrılmasından oluşur. Böylece, küçük parçacıklar elek (veya elek) açıklıklarından geçerken, büyük olanları.

emme

Emme gibi, adsorpsiyon, sıvı ve katı akışların saflaştırılmasında yararlıdır. Bununla birlikte, fark, safsızlıkların, bir katı olan adsorban malzemenin sinüsüne nüfuz etmemesidir (yukarıdaki görüntüdeki mavimsi silika jeli gibi); bunun yerine, yüzeyine yapışır.

Ayrıca, katının kimyasal yapısı, adsorbe ettiği parçacıklardan farklıdır (ikisi arasında büyük yakınlık olsa bile). Bu nedenle, adsorpsiyon ve kristalleşme - kristal büyümek için parçacıkları adsorbe eder - iki farklı birim işlemidir.

referanslar

  1. Fernández G. (24 Kasım 2014). Birim işlemleri 24 Mayıs 2018'de alındı, industriaquimica.net adresinden alındı.
  2. Carlos A. Bizama Fica. Birim İşlemleri: Birim 4: Birim İşlemleri Türleri. [PDF]. 24 Mayıs 2018'de alınan: academia.edu
  3. Kurs: Kimyasal Teknoloji (Organik). Ders 3: Temel Kimyasal İşlemlerde Temel Birim İşlemler ve Birim İşlemleri. [PDF]. 24 Mayıs 2018'de alınan: nptel.ac.in
  4. Shymaa Ali Adlandı. (2014). Birim İşlemi. [PDF]. 24 Mayıs 2018'de alınan: ceng.tu.edu.iq
  5. R.L. Earle. (1983). Gıda İşlemede Birim İşlemler. 24 Mayıs 2018'de, şu kaynaktan alındı: nzifst.org.nz
  6. Mikulova. (1 Mart 2008) Slovnaft - Yeni polipropilen bitki. [Şekil]. 24 Mayıs 2018'de, commons.wikimedia.org adresinden alındı.
  7. Rockpocket. (13 Mart 2012). Termo santrifüj [Şekil]. 24 Mayıs 2018'de, commons.wikimedia.org adresinden alındı.
  8. Mauro Cateb (22 Ekim 2016). Mavi silika jeli. [Şekil]. 24 Mayıs 2018'de alındı, flickr.com