در مهندسی شیمی و زمینه های مرتبط، عملیات واحد یک گام اساسی در یک روند است. عملیات
واحد شامل تغییر فیزیکی یا تغییرات شیمیایی مانند جداسازی،
کریستالیزاسیون، تبخیر، فیلتراسیون، پلیمریزاسیون، ایزومریسیون و سایر
واکنش ها می شود. به عنوان مثال، در پردازش شیر،
همگن سازی، پاستوریزاسیون، سرد کردن و بسته بندی، عملیات واحد است که برای
ایجاد فرآیند کلی متصل می شوند. یک فرآیند ممکن است نیاز به عملیات واحد زیادی داشته باشد تا محصول مورد نظر را از مواد اولیه یا مواد اولیه به دست آور
در مهندسی شیمی و زمینه های مرتبط، عملیات واحد یک گام اساسی در یک روند است. عملیات
واحد شامل تغییر فیزیکی یا تغییرات شیمیایی مانند جداسازی،
کریستالیزاسیون، تبخیر، فیلتراسیون، پلیمریزاسیون، ایزومریسیون و سایر
واکنش ها می شود. به عنوان مثال، در پردازش شیر،
همگن سازی، پاستوریزاسیون، سرد کردن و بسته بندی، عملیات واحد است که برای
ایجاد فرآیند کلی متصل می شوند. یک فرآیند ممکن است نیاز به عملیات واحد زیادی داشته باشد تا محصول مورد نظر را از مواد اولیه یا مواد اولیه به دست آور
عملیات واحد مهندسی شیمی شامل پنج کلاس است:
فرآیندهای جریان سیال، از جمله حمل و نقل مایعات، فیلتراسیون، و سیال شدن جامدات.
فرایندهای انتقال حرارت، از جمله تبخیر و تبادل گرما.
فرایندهای انتقال جرم، از جمله جذب گاز، تقطیر، استخراج، جذب و خشک شدن.
فرایندهای ترمودینامیکی، از جمله مایع سازی گاز و تبرید.
فرآیندهای مکانیکی، از جمله انتقال مواد جامد، خرد کردن و پودر شدن، و غربالگری و غربالگری.
عملیات واحد شیمیایی در بخش های زیر نیز شامل می شود که شامل عناصر بیش از یک کلاس می شوند:
ترکیبی (مخلوط کردن)
جداسازی (تقطیر، کریستالیزاسیون)
واکنش (واکنش شیمیایی)
علاوه بر این، برخی عملیات واحد وجود دارد که حتی این دسته ها را ترکیب می کنند، مانند تقطیر واکنشی و راکتورهای مخزن مخلوط. عملیات
واحد "خالص" فرایند انتقال فیزیکی است، در حالی که یک فرایند شیمیایی /
فیزیکی مخلوط نیاز به مدلسازی حمل و نقل فیزیکی مانند انتشار و واکنش
شیمیایی دارد. این معمولا برای طراحی واکنش های کاتالیزوری ضروری است و یک رشته جداگانه محسوب می شود که مهندسی واکنش شیمیایی نامیده می شود.
عملیات واحد شیمیایی و واحد پردازش واحد شیمیایی، اصول اصلی انواع صنایع
شیمیایی را تشکیل می دهند و اساس طرح های کارخانه های شیمیایی، کارخانه ها و
تجهیزات مورد استفاده هستند.
به
طور کلی، عملیات واحد با نوشتن توازن برای مقدار حمل و نقل برای هر مولفه
(که ممکن است بی نهایت کم) در فرم معادلات طراحی شده است، و حل معادلات
برای پارامترهای طراحی، و سپس انتخاب یک راه حل بهینه از چند ممکن است و سپس طراحی تجهیزات فیزیکی. به
عنوان مثال، تقطیر در یک ستون صفحه توسط نوشتن توازن توده برای هر صفحه
تجزیه و تحلیل، در حالی که تعادل موثر بخار و مایع و بهره وری، قطره و قطره
را شامل جریان جرم کل، با جریان زیر برای هر جزء است. ترکیب ستون از این به سیستم معادلات برای کل ستون می دهد. طیف وسیعی از راه حل ها وجود دارد، زیرا نسبت رفلاکس بالاتر صفحات کمتری را ایجاد می کند و بالعکس. سپس مهندس باید راه حل بهینه را با توجه به حجم نگهدارنده قابل قبول، ارتفاع ستون و هزینه ساخت و ساز پیدا کند.
درباره این سایت