Jenis Operasi dan Contoh Unit



The operasi unit adalah mereka yang melibatkan rawatan fizikal kepada bahan mentah untuk mendapatkan produk yang diinginkan darinya. Semua operasi ini mematuhi undang-undang pemuliharaan jisim dan tenaga, serta jumlah pergerakan.

Operasi ini memudahkan pengangkutan bahan mentah (ini dalam keadaan cair, padat atau gas) ke reaktor, serta pemanasan atau penyejukannya. Mereka juga memihak kepada pemisahan berkesan komponen tertentu campuran produk.

Tidak seperti proses kesatuan yang mengubah sifat bahan kimia, operasi berusaha untuk memodifikasi keadaan mereka melalui kecerunan salah satu sifat fizikokimia mereka. Ini dicapai dengan menjana kecerunan dalam jisim, dalam tenaga atau dalam jumlah pergerakan.

Bukan sahaja dalam industri kimia terdapat banyak contoh operasi ini, tetapi juga di dapur. Sebagai contoh, apabila anda mengalahkan sebahagian daripada susu cair anda mendapat krim dan susu skim.

Walau bagaimanapun, jika susu yang sama ditambah satu penyelesaian yang berasid (asid sitrik, cuka, dan lain-lain) menyebabkan penyahaslian protein, ini merupakan proses (pengasidan) dan bukannya operasi unit.

Indeks

  • 1 Jenis
    • 1.1 Operasi pemindahan penting
    • 1.2 Operasi pemindahan haba
    • 1.3 Operasi pemindahan massa dan tenaga pada masa yang sama
  • 2 Contoh
    • 2.1 Penyulingan
    • 2.2 Penyerapan
    • 2.3 Centrifugation
    • 2.4 Penapisan
    • 2.5 Adsorption
  • 3 Rujukan

Jenis

Operasi pemindahan perkara

Operasi unit jisim pemindahan jenis ini melalui mekanisme penyebaran. Dalam erti kata lain: bahan mentah adalah tertakluk kepada sistem yang menghasilkan variasi kepekatan komponen yang diinginkan untuk mengekstrak atau memisahkan.

Satu contoh praktikal ialah mempertimbangkan pengekstrakan minyak semula jadi dari beberapa biji.

Kerana minyak adalah sifat dasarnya nonpolar, ini boleh dikeluarkan dengan pelarut apolar (seperti n-heksana), yang menerangi benih tetapi tidak bertindak balas (secara teori) dengan mana-mana komponen matriks (peluru dan walnut ).

Operasi pemindahan haba

Di sini, haba dipindahkan dari badan yang lebih panas ke tubuh yang lebih sejuk. Jika bahan mentah adalah badan sejuk dan penting untuk menaikkan suhunya, misalnya, mengurangkan kelikatannya dan memudahkan proses, maka ia akan dihubungkan dengan aliran panas atau permukaan.

Walau bagaimanapun, operasi ini melampaui perpindahan haba yang "mudah", kerana tenaga juga boleh diubah dalam mana-mana manifestasi (cahaya, angin, mekanik, elektrik, dan sebagainya).

Satu contoh di atas boleh dilihat di loji hidroelektrik, di mana arus air digunakan untuk menjana elektrik.

Operasi pemindahan massa dan tenaga pada masa yang sama

Dalam jenis operasi kedua-dua fenomena sebelumnya berlaku pada masa yang sama, memindahkan jisim (kecerunan tumpuan) sebelum kecerunan suhu.

Sebagai contoh, jika gula larut dalam periuk dengan air dan kemudian air dipanaskan, dibiarkan sejuk perlahan-lahan untuk gula penghabluran berlaku.

Di sini pemindahan gula terlarut ke dalam kristal berlaku. Operasi ini, yang dikenali sebagai penghabluran, membolehkan mendapatkan produk pepejal dengan ketulenan tinggi.

Satu lagi contoh adalah pengeringan badan. Jika garam terhidrat tertakluk kepada haba, ia akan melepaskan air penghidratan dalam bentuk stim. Ini sekali lagi menghasilkan perubahan kepekatan massa air dalam garam kerana ia meningkatkan suhunya.

Contohnya

Penyulingan

Penyulingan terdiri daripada pemisahan komponen campuran cecair mengikut volatiliti atau titik didih. Jika A dan B adalah larut campur dan membentuk penyelesaian homogen, tetapi mendidih pada 50 ° C dan B pada 130 ° C, maka A boleh suling dari campuran melalui penyulingan yang mudah.

Imej atas menunjukkan perhimpunan khas penyulingan mudah. Pada skala industri, tiang penyulingan lebih besar dan mempunyai ciri-ciri lain, yang membolehkan pemisahan sebatian dengan titik didih sangat dekat antara satu sama lain (penyulingan pecahan).

A dan B berada dalam belon penyulingan (2), yang dipanaskan dalam minyak mandi (14) oleh plat pemanas (13). Mandi minyak memastikan pemanasan yang lebih homogen di seluruh badan bola.

Apabila campuran meningkatkan suhu sekitar 50 ° C, A wap melarikan diri dan menjana bacaan pada termometer (3).

Kemudian, wap A, panas, masukkan pemeluwap (5) jika mereka sejuk dan memeluwap oleh air beredar di sekitar kaca (6 memasuki dan keluar 7).

Akhirnya, belon pemungut (8) menerima kondensat. Ia dikelilingi oleh mandi sejuk untuk mengelakkan kemungkinan kebocoran A ke dalam alam sekitar (kecuali A tidak begitu menentu).

Penyerapan

Penyerapan membolehkan pemisahan komponen berbahaya dari arus gas yang kemudiannya dikeluarkan kepada alam sekitar.

Ini dicapai dengan melepaskan gas di dalam lajur yang diisi dengan cecair pelarut. Oleh itu, cecair selektif menguburkan komponen berbahaya (seperti SO)2, CO, NOx dan H2S), meninggalkan "membersihkan" gas yang muncul dari ini.

Centrifugation

Dalam operasi kesatuan ini, centrifuge (instrumen imej atas) menimbulkan daya centripetal yang melebihi ribuan kali percepatan graviti.

Akibatnya, zarah-zarah yang digantung itu menetap di bahagian bawah tiub, memudahkan dekantasi atau pengambilan sampel supernatan seterusnya.

Jika daya sentripetal tidak berfungsi, graviti akan memisahkan pepejal pada kelajuan yang sangat perlahan. Juga, tidak semua zarah mempunyai berat, saiz atau permukaan yang sama, jadi mereka tidak menyelesaikan dalam satu massa padu di bahagian bawah tiub.

Pemeriksaan

Pemeriksaan terdiri daripada pemisahan campuran pepejal dan heterogen mengikut saiz zarahnya. Oleh itu, zarah-zarah kecil akan melewati bukaan penyaring (atau ayakan), sementara yang besar tidak akan.

Adsorpsi

Seperti penyerapan, penjerapan berguna dalam pemurnian aliran cecair dan pepejal. Walau bagaimanapun, perbezaannya adalah bahawa kekotoran tidak menembusi sinar bahan penyerap, yang padat (seperti gel silika biru dalam imej di atas); sebaliknya, ia mematuhi permukaannya.

Juga, sifat kimia pepejal adalah berbeza daripada zarah-zarah yang ia adsorbs (walaupun ada persamaan yang besar di antara keduanya). Atas sebab ini, penjerapan dan penghabluran - kristal menyerap zarah-zarah untuk berkembang - adalah dua operasi unit yang berlainan.

Rujukan

  1. Fernández G. (24 November 2014). Operasi unit. Diambil pada 24 Mei 2018, dari: industriaquimica.net
  2. Carlos A. Bizama Fica. Operasi Unit: Unit 4: Jenis Operasi Unit. [PDF] Diperoleh pada 24 Mei 2018, dari: academia.edu
  3. Kursus: Teknologi Kimia (Organik). Kuliah 3: Prinsip Asas Proses Unit dan Operasi Unit dalam Industri Kimia Organik. [PDF] Diambil pada 24 Mei 2018, dari: nptel.ac.in
  4. Shymaa Ali Hameed. (2014). Operasi Unit. [PDF] Diperoleh pada 24 Mei 2018, dari: ceng.tu.edu.iq
  5. R.L. Earle. (1983). Operasi Unit dalam Pemprosesan Makanan. Diperoleh pada 24 Mei 2018, dari: nzifst.org.nz
  6. Mikulova (1 Mac 2008) Slovnaft - Loji polipropilena baru. [Rajah] Diperoleh pada 24 Mei 2018, dari: commons.wikimedia.org
  7. Rockpocket (13 Mac, 2012). Centrifuge Thermo. [Rajah] Diperoleh pada 24 Mei 2018, dari: commons.wikimedia.org
  8. Mauro Cateb (22 Oktober 2016). Gel silika biru. [Rajah] Diambil pada 24 Mei 2018, dari: flickr.com