Войти
Процесс добычи руды, разбитый на составляющие единичные операции (Quincy Mine, Hancock, MI ок. 1900) В химической инженерии и связанных областях, единичная операция является основным этапом в процессе. 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 все единичные операции, которые связаны для создания общего процесса. Процесс может потребовать множества единичных операций для получения желаемого продукта из исходных материалов или сырья.
Исторически рассматривались разные химические отрасли как разные производственные процессы и с разными принципами. Артур Дехон Литтл выдвинул концепцию «единичных операций» для объяснения процессов промышленной химии в 1916 году. В 1923 году Уильям Х. Уокер, Уоррен К. Льюис и написал книгу «Принципы химической инженерии» и объяснил, что различные химические отрасли промышленности имеют процессы, которые подчиняются одним и тем же физическим законам. 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.
Операции подразделения химической инженерии подразделяются на пять классов:
Операции химических инженерных подразделений также попадают в следующие категории, которые включают элементы из более чем один класс:
) Кроме того, существуют некоторые единичные операции, которые объедините даже эти категории, например reactiv е реакторы для перегонки и мешалки . «Чистая» единичная операция - это физический процесс переноса, тогда 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 инженерия химических реакций.
Операции подразделения химической инженерии и химическая инженерия обработка модулей образуют основные принципы всех видов химической промышленности и лежат в основе 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 оптимальное решение из нескольких возможных с последующим проектированием 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, потому что более высокий коэффициент рефлюкса позволяет использовать меньше пластин, и наоборот. Затем инженер должен найти оптимальное решение с точки зрения приемлемого удержания объема, высоты колонны и стоимости строительства.
СМИ, относящиеся к единичным операциям на Wikimedia Commons