Echipamente chimice

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Coloana de distilare sub vid

Echipamentul chimic (sau unitățile unei instalații chimice ) sunt părțile din care este compusă o instalație chimică , în cadrul căreia are loc operația unitară (adică operații chimico-fizice care pot fi urmărite înapoi la un schimb de căldură , schimb de material și impuls ) și procesul unitar (care duce înapoi la o reacție chimică ).

Clasificarea echipamentelor chimice

Echipamentul poate funcționa continuu sau în loturi (din engleză, înseamnă grămadă ). În operațiuni continue, echipamentul se comportă ca un sistem termodinamic deschis, în sensul că primește materie din exterior ( sursa de alimentare ), o transformă și o îndepărtează ( produs ), ajungând la o stare stabilă în timpul funcționării sale, adică un regim în care comportamentul sistemului termodinamic rămâne constant în timp. Pe de altă parte, în operațiile în serie , echipamentul se comportă ca un sistem termodinamic închis, fără curenți de intrare și ieșire; în acest fel există faze de încărcare și descărcare necesare pentru umplerea și golirea echipamentului și, deseori, nu se atinge o stare de echilibru, adică sistemul trece prin perioade de tranziție mai lungi. Reactorul CSTR și coloana de distilare sunt exemple de echipamente continue, în timp ce presa de filtrare este un exemplu de echipament discontinuu .

În cazul în care echipamentul este traversat de doi curenți, în funcție de dacă direcțiile curenților sunt de acord sau nu, se va spune că funcționarea echipamentului cu schimb în co-curent sau în schimb în contracurent . Această distincție este de o importanță fundamentală în calcularea puterii unui schimbător de căldură .

Dacă două echipamente se întâlnesc în echipamente pentru a schimba materie, este posibil să se facă distincția între echipamentele aflate în contact continuu (dacă cei doi curenți sunt întotdeauna în contact unul cu celălalt) sau în etape (în cazul echipamentelor împărțite în mai multe module în serie, de exemplu o coloană cu plăci ).

În plus, echipamentul poate fi caracterizat atât pe baza procesului pe care îl găzduiește (de exemplu, coloana de distilare ), cât și pe baza caracteristicilor de construcție (de exemplu, coloana umplută ). Deși, în unele cazuri, echipamentul funcționează la temperatura ambiantă și la presiunea atmosferică, în general echipamentul unei fabrici chimice poate funcționa la temperaturi și presiuni mai mari sau mai mici decât cele relative la mediu. În special, se va spune că un aparat funcționează sub vid dacă presiunea sa internă este mai mică decât cea externă sau sub presiune dacă presiunea internă depășește presiunea externă.

Descrierea unor echipamente chimice

Rezervoare sferice pentru izolare gazelor

Rezervorul are, în general, o formă cilindrică cu capetele (numite cap și coadă ) având un capac sferic turtit (precis tereferic), pentru a rezista la valori mari de presiune. Există, de asemenea, rezervoare sferice, utilizate atunci când presiunile implicate sunt foarte mari (de exemplu, pentru a conține gaz). În domeniul petrochimic , rezervoarele cu capete plutitoare sunt folosite pentru lichide inflamabile, în care „suprafața liberă” a lichidului corespunde întotdeauna acoperișului rezervorului, astfel încât aprinderea flăcării este prevenită de absența gazelor oxidante (cum ar fi ca oxigen din aer).

Reactorul chimic este un echipament specializat pentru transformarea unor tipuri de compuși chimici în altele. Pentru alegerea reactoarelor chimice cu catalizator pot fi adoptate diferite tipuri de construcții: reactor cu pat fix, reactor cu pat mobil sau reactor cu pat fluidizat .

În reactorul cu pat fix catalizatorul este fixat față de pereții reactorului, în timp ce în reactorul cu pat mobil catalizatorul este în mișcare față de pereții reactorului. Prin urmare, dacă catalizatorul este sub formă de blocuri ancorate la reactor, reactorul este un pat fix, în timp ce dacă catalizatorul este sub formă de pulbere dizolvată de exemplu într-un lichid, reactorul este un pat mobil. În funcție de modul în care se mișcă catalizatorul, există apoi diferite tipuri de reactor cu pat mobil, inclusiv: reactor cu pat antrenat , pat fluidizat etc.

În reactorul cu pat fix, catalizatorul solid eterogen este ancorat de reactor și este traversat de fluidele care conțin reactanții. Pentru acest tip de reactor, operația de regenerare a catalizatorului solid eterogen este adesea necesară, pentru a contracara otrăvirea suprafeței catalizatorului (de exemplu, prin depuneri de cocs de suprafață). Regenerarea reactoarelor cu pat fix se efectuează în timpul întreținerii sau la intervale regulate (folosind un sistem de supape). În reactoarele cu pat fluidizat, catalizatorul și fluidele care conțin reactanții și produsele sunt menținute într-o stare de amestecare continuă datorită acțiunii singurelor fluide și operația de regenerare poate fi efectuată continuu.

În proiectarea pe scară largă, căldura produsă sau absorbită de reacțiile chimice trebuie luată în considerare prin furnizarea unui schimbător de căldură , cum ar fi bobinele de răcire din interiorul reactorului sau ca jachete (cavități de pe peretele rezervorului traversate de un fluid de răcire) sau schimbătoare de căldură exterioare reactorului sau prin răcirea adecvată a secțiunilor reactorului cu fluxuri de fluid proaspăt , adică încă nereacționate (în acest din urmă caz ​​vorbim de stingere ).

De asemenea, pot exista unități (sau subunități) pentru amestecare , separare, încălzire, răcire sau combinații ale acestora. Unele unități pot conține culturi de microorganisme pentru efectuarea proceselor biochimice, cum ar fi fermentarea sau producția enzimatică .

Lista echipamentelor chimice

Iată o listă rezonabilă a echipamentelor chimice găsite într-o uzină chimică:

Echipamente în funcție de tipul procesului

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Operație unitară .

Echipamente bazate pe caracteristicile de construcție

Echipament auxiliar

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Instrumentație de control .
Supapă de control pneumatică, cu controler PI integrat

Echipamentul auxiliar are o funcție mai strâns legată de conducte decât de procesul în sine, în sensul că operațiuni unitare nu au loc în ele (în afară de mișcarea curenților), ci au mai degrabă sarcini subsidiare procesului propriu-zis., adică: mișcarea curenților, controlul procesului chimic și interceptarea fluidelor.

Lista unor echipamente auxiliare:

Notă

  1. ^ Strict vorbind , epuratorul este un turn special de spălare.

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus din „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Chemical_Apparecchiature&oldid=113436510 ”