बच्चों के लिए एंटीपीयरेटिक्स एक बाल रोग विशेषज्ञ द्वारा निर्धारित किया जाता है। लेकिन बुखार के लिए आपातकालीन स्थितियां होती हैं जब बच्चे को तुरंत दवा देने की जरूरत होती है। तब माता-पिता जिम्मेदारी लेते हैं और ज्वरनाशक दवाओं का उपयोग करते हैं। शिशुओं को क्या देने की अनुमति है? आप बड़े बच्चों में तापमान कैसे कम कर सकते हैं? कौन सी दवाएं सबसे सुरक्षित हैं?
प्रस्तावना।
अनुशासन "रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण" (पीएसीटी) मौलिक सामान्य इंजीनियरिंग विषयों में से एक है। यह छात्र के सामान्य इंजीनियरिंग प्रशिक्षण में अंतिम और विशेष प्रशिक्षण में मौलिक है।
विभिन्न प्रकार के रासायनिक उत्पादों और सामग्रियों के उत्पादन की तकनीक में कई समान भौतिक और भौतिक शामिल हैं रासायनिक प्रक्रियाएँ, सामान्य पैटर्न द्वारा विशेषता। विभिन्न उद्योगों में इन प्रक्रियाओं को संचालन के सिद्धांत के समान उपकरणों में किया जाता है। रासायनिक उद्योग की विभिन्न शाखाओं के लिए आम प्रक्रियाएं और उपकरण रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाएं और उपकरण कहलाते हैं।
पीएएच अनुशासन में दो भाग होते हैं:
· रासायनिक प्रौद्योगिकी के सैद्धांतिक आधार;
· मानक प्रक्रियाओं और रासायनिक प्रौद्योगिकी के उपकरण;
पहला भाग विशिष्ट प्रक्रियाओं के सामान्य सैद्धांतिक पैटर्न की रूपरेखा देता है; सैद्धांतिक और व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के दृष्टिकोण की कार्यप्रणाली के मूल सिद्धांत; मुख्य प्रक्रियाओं और पहचान के तंत्र का विश्लेषण सामान्य पैटर्नउनका कोर्स; भौतिक के सामान्यीकृत तरीके और गणितीय मॉडलिंगऔर प्रक्रियाओं और उपकरणों की गणना।
दूसरे भाग में तीन मुख्य खंड होते हैं, जिनमें से सामग्री रासायनिक प्रौद्योगिकी के मूलभूत सिद्धांतों के लागू इंजीनियरिंग मुद्दों को प्रकट करती है:
· हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं और उपकरण;
थर्मल प्रक्रियाएं और उपकरण;
बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाएं और उपकरण।
इन वर्गों में, प्रत्येक विशिष्ट तकनीकी प्रक्रिया के सैद्धांतिक औचित्य दिए गए हैं, उपकरण के मुख्य डिजाइन और उनकी गणना के लिए कार्यप्रणाली पर विचार किया गया है। व्याख्यान, प्रयोगशाला और व्यावहारिक पाठ, पाठ्यक्रम डिजाइन, छात्रों के स्वतंत्र कार्य और सामान्य इंजीनियरिंग उत्पादन अभ्यास आगे की शिक्षा और उत्पादन में काम करने के लिए आवश्यक ज्ञान, कौशल और क्षमताओं का अधिग्रहण प्रदान करते हैं।
परिचय।
1.1 पाठ्यक्रम के विषय और उद्देश्य।
प्रौद्योगिकी (तकनीकी-कला, शिल्प कौशल) उत्पादन प्रक्रिया में प्रसंस्करण, निर्माण, राज्य को बदलने, गुणों, कच्चे माल के रूप, सामग्री या अर्द्ध-तैयार उत्पादों के तरीकों का एक समूह है।
तकनीकी प्रक्रियाओं का अध्ययन विषय है अवधि।प्रौद्योगिकी, एक विज्ञान के रूप में, विभिन्न तकनीकी प्रक्रियाओं के सबसे कुशल कार्यान्वयन के लिए प्राकृतिक विज्ञान (भौतिकी, रसायन विज्ञान, यांत्रिकी, आदि) के नियमों के व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए शर्तों को निर्धारित करती है। प्रौद्योगिकी सीधे उत्पादन से संबंधित है, और उत्पादन लगातार परिवर्तन और विकास की स्थिति में है।
पाठ्यक्रम का मुख्य उद्देश्य: विभिन्न पदार्थों के स्थानांतरण और संरक्षण की प्रक्रियाओं के सामान्य पैटर्न की पहचान करना; उनके कार्यान्वयन के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं और उपकरणों की गणना के तरीकों का विकास; उपकरणों और मशीनों के डिजाइन, उनकी विशेषताओं से परिचित होना।
अनुशासन में महारत हासिल करने के परिणामस्वरूप, छात्रों को पता होना चाहिए:
1. सैद्धांतिक आधाररासायनिक प्रौद्योगिकी प्रक्रियाएं; कानून; उनका वर्णन करना; प्रक्रियाओं का भौतिक सार, प्रतिष्ठानों की योजनाएं; उपकरणों का डिजाइन और उनके काम का सिद्धांत; कंप्यूटर का उपयोग करने सहित प्रक्रियाओं और उपकरणों की गणना के लिए पद्धति।
2. मॉडलिंग और बड़े पैमाने पर संक्रमण के सिद्धांत, संबंधित प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए उपकरणों का सही विकल्प और उनकी गहनता की संभावना।
3. रासायनिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में विज्ञान और प्रौद्योगिकी की आधुनिक उपलब्धियाँ।
कौशल जो छात्रों को मास्टर करना चाहिए:
1. सूचित पसंद की विशिष्ट समस्याओं को हल करने में सैद्धांतिक ज्ञान को सही ढंग से लागू करें:
ए) कुछ प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए उपकरण का डिज़ाइन;
बी) उपकरणों के ऑपरेटिंग पैरामीटर;
ग) प्रक्रियाओं के संचालन के लिए योजनाएं।
2. स्वतंत्र रूप से उपकरणों की गणना करें।
3. प्रयोगशाला अनुसंधान सुविधाओं पर स्वतंत्र रूप से काम करें, प्रयोगात्मक डेटा की प्रक्रिया करें, अनुभवजन्य निर्भरता प्राप्त करें, गणना विधियों का विश्लेषण करें।
4. डिजाइन मानक प्रक्रियाएं और उपकरण, तकनीकी साहित्य और GOSTs का उपयोग करें, ESKD के अनुसार तकनीकी दस्तावेज भरें।
1.2 रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाओं का वर्गीकरण।
आधुनिक रासायनिक प्रौद्योगिकी विभिन्न एसिड, क्षार, लवण, खनिज उर्वरक, तेल और कोयला प्रसंस्करण के उत्पाद, कार्बनिक यौगिक, पॉलिमर आदि के उत्पादन की प्रक्रियाओं का अध्ययन करती है। हालांकि, रासायनिक उत्पादों की विशाल विविधता के बावजूद, उनका उत्पादन एक संख्या से जुड़ा हुआ है। समान प्रक्रियाओं की (तरल पदार्थ और गैसों को स्थानांतरित करना, गर्म करना और ठंडा करना, सुखाना, रासायनिक संपर्क, आदि)। इसलिए, प्रक्रियाओं की गति निर्धारित करने वाले कानूनों के आधार पर, उन्हें निम्नलिखित समूहों में जोड़ा जा सकता है:
1. हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं, जिसकी गति हाइड्रोमैकेनिक्स के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है। इसमें तरल पदार्थ और गैसों का परिवहन, विषम प्रणालियों का उत्पादन और पृथक्करण आदि शामिल हैं।
2. थर्मल प्रक्रियाएं, जिसकी दर गर्मी हस्तांतरण (तरल पदार्थ और गैसों को ठंडा करना और गर्म करना, वाष्प का संघनन, तरल पदार्थ का उबलना, आदि) के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
3. बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाएं, जिसकी दर चरण इंटरफ़ेस (अवशोषण, सोखना, निष्कर्षण, तरल पदार्थ के आसवन, सुखाने, आदि) के माध्यम से एक चरण से दूसरे चरण में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
4. रासायनिक प्रक्रियाएं, जिनकी गति रासायनिक कैनेटीक्स के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
5. ठोस यांत्रिकी के नियमों द्वारा वर्णित यांत्रिक प्रक्रियाएं (पीसना, छंटाई, ठोस सामग्री का मिश्रण, आदि)।
सूचीबद्ध प्रक्रियाएँ अधिकांश रासायनिक उद्योगों का आधार बनती हैं और इसलिए उन्हें रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य (विशिष्ट) प्रक्रियाएँ कहा जाता है।
PAKHT पहले तीन समूहों का अध्ययन करता है, चौथा समूह OHT अनुशासन का अध्ययन करता है, पाँचवाँ समूह - विषय विशेष विषयोंप्रोफाइलिंग विभाग।
इस पर निर्भर करता है कि प्रक्रिया पैरामीटर (प्रवाह दर, तापमान, दबाव इत्यादि) समय में बदलते हैं या नहीं बदलते हैं, उन्हें विभाजित किया जाता है अचल(स्थापित) और गैर स्थिर(अशांत)। यदि हम किसी भी पैरामीटर को द्वारा निरूपित करते हैं यू, तब:
स्थिर प्रक्रिया यू (एक्स, वाई, जेड)
गैर-स्थिर प्रक्रिया यू (एक्स, वाई, जेड, टी)
बैच प्रक्रियाइसके व्यक्तिगत चरणों के स्थान की एकता की विशेषता है। प्रक्रिया गैर-स्थिर है।
सतत प्रक्रियाइसके सभी चरणों के पाठ्यक्रम के समय की एकता की विशेषता है। प्रक्रिया स्थिर (स्थिर) है।
मिलना संयुक्तप्रक्रियाएं - अलग-अलग चरणों को लगातार, अलग-अलग समय-समय पर किया जाता है।
हालाँकि, PAKhT पाठ्यक्रम ऊपर सूचीबद्ध व्यक्तिगत समूहों की प्रस्तुति के रूप में नहीं बनाया गया है। रासायनिक प्रौद्योगिकी के सामान्य सैद्धांतिक आधारों का अलग से अध्ययन किया जाता है, फिर रासायनिक प्रौद्योगिकी की विशिष्ट प्रक्रियाओं और उपकरणों का वर्णन किया जाता है।
1.3 निरंतरता परिकल्पना.
एक तरल माध्यम बिना किसी रिक्त स्थान के एक या दूसरे मात्रा को निरंतर तरीके से भरता है, या एक निरंतर माध्यम है। ऐसे मीडिया का वर्णन करते समय, यह माना जाता है कि उनमें कण होते हैं। इसके अलावा, एक निरंतर माध्यम के एक कण का अर्थ उसके आयतन के मनमाने ढंग से छोटे हिस्से से नहीं है, बल्कि उसके बहुत छोटे हिस्से से है, जिसके अंदर अरबों अणु होते हैं। सामान्य मामले में, स्थानिक Δl या समय Δt निर्देशांक के मैक्रोस्कोपिक पैमाने के विभाजन का न्यूनतम मूल्य इतना छोटा होना चाहिए कि Δl या Δt के भीतर मैक्रोस्कोपिक भौतिक मात्रा में परिवर्तन की उपेक्षा की जा सके, और प्राप्त सूक्ष्म मात्रा के उतार-चढ़ाव की उपेक्षा करने के लिए पर्याप्त बड़ा हो। समय के साथ इन मात्राओं का औसत Δt या कण आयतन Δl 3। न्यूनतम पैमाने के विभाजन मूल्य का चुनाव समस्या के हल होने की प्रकृति से निर्धारित होता है।
माध्यम के स्थूल आयतन की गति से द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा का स्थानांतरण होता है।
रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाओं और उपकरणों का वर्गीकरण
निर्भर करता है पैटर्न से प्रवाह की विशेषता, रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाओं को पाँच मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है।
1. यांत्रिक प्रक्रियाएं , जिसकी गति ठोस अवस्था भौतिकी के नियमों से संबंधित है। इनमें शामिल हैं: ठोस बल्क सामग्री को पीसना, वर्गीकरण करना, खुराक देना और मिलाना।
2. हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं , जिसकी प्रवाह दर जलविद्युत के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है। इनमें शामिल हैं: गैसों का संपीडन और संचलन, तरल पदार्थों की गति, ठोस पदार्थ, अवसादन, निस्पंदन, तरल चरण में मिश्रण, द्रवीकरण, आदि।
3. थर्मल प्रक्रियाएं , जिसकी प्रवाह दर ऊष्मा अंतरण के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है। इनमें प्रक्रियाएं शामिल हैं: ताप, वाष्पीकरण, शीतलन (प्राकृतिक और कृत्रिम), संघनन और उबलना।
4. मास ट्रांसफर (प्रसार) प्रक्रियाएं , जिसकी तीव्रता किसी पदार्थ के एक चरण से दूसरे चरण में संक्रमण की दर से निर्धारित होती है, अर्थात। सामूहिक स्थानांतरण के नियम। प्रसार प्रक्रियाओं में शामिल हैं: अवशोषण, सुधार, निष्कर्षण, क्रिस्टलीकरण, सोखना, सुखाने आदि।
5. रासायनिक प्रक्रियाएं पदार्थों के परिवर्तन और उनके परिवर्तन से जुड़ा हुआ है रासायनिक गुण. इन प्रक्रियाओं की दर रासायनिक कैनेटीक्स के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
प्रक्रियाओं के सूचीबद्ध विभाजन के अनुसार, रासायनिक उपकरणों को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:
- पीसने और वर्गीकृत करने वाली मशीनें;
- हाइड्रोमैकेनिकल, थर्मल, मास ट्रांसफर डिवाइस;
- रासायनिक परिवर्तनों के कार्यान्वयन के लिए उपकरण - रिएक्टर।
द्वारा संगठनात्मक और तकनीकी संरचना प्रक्रियाओं को आवधिक और निरंतर में विभाजित किया गया है।
में बैच प्रक्रिया अलग-अलग चरणों (संचालन) को एक स्थान (उपकरण, मशीन) में किया जाता है, लेकिन अलग-अलग समय पर (चित्र 1.1)। में सतत प्रक्रिया (चित्र 1.2) अलग-अलग चरणों को एक साथ किया जाता है, लेकिन अंदर अलग - अलग जगहें(डिवाइस या मशीन)।
निरंतर प्रक्रियाओं के आवधिक लोगों पर महत्वपूर्ण लाभ होते हैं, जिसमें प्रत्येक चरण के लिए विशेष उपकरण की संभावना, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार, समय के साथ प्रक्रिया को स्थिर करना, विनियमन में आसानी, स्वचालन आदि शामिल हैं।
किसी भी सूचीबद्ध डिवाइस में प्रक्रियाओं को पूरा करते समय, संसाधित सामग्री के पैरामीटर मान बदल जाते हैं। प्रक्रिया को चिह्नित करने वाले पैरामीटर दबाव, तापमान, एकाग्रता, घनत्व, प्रवाह दर, तापीय धारिता, आदि हैं।
प्रवाह की गति की प्रकृति और तंत्र में प्रवेश करने वाले पदार्थों के मापदंडों में परिवर्तन के आधार पर, सभी उपकरणों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है: आदर्श (पूरा )उलझन , उपकरण आदर्श (पूरा )विस्थापन और उपकरण मध्यवर्ती प्रकार .
विभिन्न डिजाइनों के निरंतर हीट एक्सचेंजर्स के उदाहरण का उपयोग करके विभिन्न संरचनाओं के प्रवाह की विशेषताओं को प्रदर्शित करना सबसे सुविधाजनक है। चित्र 1.3, आदर्श विस्थापन के सिद्धांत पर कार्य करने वाले ताप विनिमायक का आरेख दिखाता है। यह माना जाता है कि इस उपकरण में मिश्रण के बिना "पिस्टन" प्रवाह होता है। एक शीतलक का तापमान उपकरण की लंबाई के साथ प्रारंभिक तापमान से अंतिम तापमान तक भिन्न होता है, इस तथ्य के परिणामस्वरूप कि उपकरण के माध्यम से बहने वाले तरल के बाद के संस्करणों को पिछले वाले के साथ मिश्रित नहीं किया जाता है, उन्हें पूरी तरह से विस्थापित कर दिया जाता है। दूसरे शीतलक का तापमान स्थिर (संघनित भाप) माना जाता है।
डिवाइस में उत्तम मिश्रण तरल के बाद के और पिछले संस्करणों को आदर्श रूप से मिश्रित किया जाता है, उपकरण में तरल का तापमान स्थिर होता है और अंतिम एक के बराबर होता है (चित्र। 1.3, बी)।
वास्तविक उपकरणों में, न तो आदर्श मिश्रण की स्थिति और न ही आदर्श विस्थापन की स्थिति प्रदान की जा सकती है। व्यवहार में, इन योजनाओं का केवल काफी निकट सन्निकटन प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए वास्तविक उपकरण हैं मध्यवर्ती उपकरण (चित्र। 1.3, सी)।
चावल। 1.1। बैच प्रक्रिया उपकरण:
1 - कच्चा माल; 2 - तैयार उत्पाद; 3 - भाप; 4 - घनीभूत; 5 - ठंडा पानी
चावल। 1.2। एक सतत प्रक्रिया करने के लिए उपकरण:
1 - हीट एक्सचेंजर-हीटर; 2 - एक सरगर्मी के साथ उपकरण; 3 - हीट एक्सचेंजर-रेफ्रिजरेटर; मैं - कच्चा माल; II - तैयार उत्पाद III - भाप IV - घनीभूत;
वी - ठंडा पानी
चावल। 1.3। विभिन्न प्रकार के उपकरणों में तरल ताप के दौरान तापमान परिवर्तन: ए - पूर्ण विस्थापन; बी - पूर्ण मिश्रण; सी - मध्यवर्ती प्रकार
उपकरण के किसी भी तत्व के लिए तरल को गर्म करने की मानी जाने वाली प्रक्रिया का प्रेरक बल अंतर है 
हीटिंग भाप और गर्म तरल के तापमान के बीच।
प्रत्येक प्रकार के उपकरण में प्रक्रियाओं के दौरान अंतर विशेष रूप से स्पष्ट हो जाता है यदि हम विचार करें कि प्रत्येक प्रकार के उपकरण में प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति कैसे बदलती है। रेखांकन की तुलना से यह इस प्रकार है कि अधिकतम ड्राइविंग बल पूर्ण विस्थापन के उपकरणों में होता है, न्यूनतम - पूर्ण मिश्रण के उपकरणों में।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लगातार चलने वाले आदर्श मिक्सिंग उपकरण में प्रक्रियाओं की प्रेरक शक्ति को उपकरण के कार्य की मात्रा को कई वर्गों में विभाजित करके काफी बढ़ाया जा सकता है।
यदि एक आदर्श मिश्रण उपकरण का आयतन n उपकरणों में विभाजित किया जाता है और उनमें प्रक्रिया की जाती है, तो ड्राइविंग बल में वृद्धि होगी (चित्र 1.4)।
आदर्श मिश्रण उपकरणों में वर्गों की संख्या में वृद्धि के साथ, ड्राइविंग बल का मूल्य आदर्श विस्थापन उपकरणों में इसके मूल्य के करीब पहुंच जाता है, और बड़ी संख्या में वर्गों (8-12 के क्रम के) के साथ, उपकरणों में ड्राइविंग बल दोनों प्रकार लगभग समान हो जाते हैं।
चावल। 1.4। सेक्शनिंग के दौरान प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति को बदलना
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रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण
1. पाठ्यक्रम का विषय और उद्देश्य "रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण"
1.1 PAKT पाठ्यक्रम के उद्देश्य
1.2 रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाओं का वर्गीकरण
2. केमिकल इंजीनियरिंग प्रक्रियाओं की सैद्धांतिक नींव
2.1 प्रक्रियाओं और उपकरणों के बारे में विज्ञान के बुनियादी नियम
2.2 स्थानांतरण घटनाएं
3. थर्मोडायनामिक संतुलन के नियम
4. गति हस्तांतरण
मुख्य साहित्य
1. पाठ्यक्रम का विषय और उद्देश्य "रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण"
प्रक्रियाओं को कुछ शर्तों के तहत होने वाले प्राकृतिक और तकनीकी पदार्थों की स्थिति में परिवर्तन के रूप में समझा जाता है। प्रक्रियाओं को प्राकृतिक में विभाजित किया जा सकता है (इनमें जलाशयों की सतहों से पानी का वाष्पीकरण, पृथ्वी की सतह का ताप और शीतलन आदि शामिल हैं), जिसका अध्ययन भौतिकी, रसायन विज्ञान, यांत्रिकी और अन्य प्राकृतिक का विषय और कार्य है। विज्ञान, और उत्पादन या तकनीकी, जिसका अध्ययन प्रौद्योगिकी का विषय और कार्य है (अर्थात कला, शिल्प कौशल, क्षमता)।
प्रौद्योगिकी एक ऐसा विज्ञान है जो प्राकृतिक विज्ञानों (भौतिकी, रसायन विज्ञान ...) के नियमों के व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए शर्तों को निर्धारित करता है, अर्थात। विनिर्माण उत्पादों की प्रक्रिया में किए गए प्रसंस्करण, निर्माण, राज्य को बदलने, गुणों, किसी पदार्थ की संरचना, कच्चे माल, सामग्री या अर्ध-तैयार उत्पाद के तरीकों का एक सेट। उत्पादन तकनीक में कई समान भौतिक और भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल हैं जो सामान्य पैटर्न की विशेषता हैं। विभिन्न उद्योगों में इन प्रक्रियाओं को संचालन के सिद्धांत के समान उपकरणों में किया जाता है। रासायनिक उद्योग की विभिन्न शाखाओं के लिए सामान्य प्रक्रियाएं और उपकरण रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाएं और उपकरण कहलाते हैं।
पीएएच अनुशासन में दो भाग होते हैं:
· रासायनिक प्रौद्योगिकी के सैद्धांतिक आधार;
· रासायनिक प्रौद्योगिकी की मानक प्रक्रियाएँ और उपकरण।
पहला भाग विशिष्ट प्रक्रियाओं के सामान्य सैद्धांतिक पैटर्न की रूपरेखा देता है; सैद्धांतिक और व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के दृष्टिकोण की कार्यप्रणाली के मूल सिद्धांत; मुख्य प्रक्रियाओं के तंत्र का विश्लेषण और उनके पाठ्यक्रम के सामान्य पैटर्न की पहचान; भौतिक और गणितीय मॉडलिंग और प्रक्रियाओं और उपकरणों की गणना के सामान्यीकृत तरीके तैयार किए गए हैं। तकनीकी रासायनिक उपकरण थर्मोडायनामिक
दूसरे भाग में तीन मुख्य भाग होते हैं:
· हाइड्रोमैकेनिकल प्रक्रियाएं और उपकरण;
थर्मल प्रक्रियाएं और उपकरण;
बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाएं और उपकरण।
इन वर्गों में, प्रत्येक विशिष्ट तकनीकी प्रक्रिया के सैद्धांतिक औचित्य दिए गए हैं, उपकरण के मुख्य डिजाइन और उनकी गणना के लिए कार्यप्रणाली पर विचार किया गया है।
1.1 PAKT पाठ्यक्रम के उद्देश्य
1. विशिष्ट उपकरणों पर रासायनिक प्रौद्योगिकी प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए इष्टतम तकनीकी व्यवस्था का निर्धारण।
2. तकनीकी प्रक्रिया को पूरा करने के लिए उपकरणों के डिजाइन की गणना और डिजाइन।
1.2 रासायनिक प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रक्रियाओं का वर्गीकरण
प्रक्रियाओं की गति निर्धारित करने वाले कानूनों के आधार पर, उन्हें पाँच समूहों में विभाजित किया गया है:
हाइड्रोडायनामिक प्रक्रियाएं, जिसकी गति हाइड्रोमैकेनिक्स (तरल पदार्थ की गति, गैसों की गति, संपीड़न और गति, तरल और गैस विषम प्रणालियों को अलग करना - अवसादन, निस्पंदन, सेंट्रीफ्यूजेशन, आदि) द्वारा निर्धारित की जाती है।
थर्मल प्रक्रियाएं, जिसकी दर गर्मी हस्तांतरण (ताप, शीतलन, वाष्प संघनन, वाष्पीकरण) के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाएं, जिसकी दर चरण इंटरफ़ेस (अवशोषण, सुधार, निष्कर्षण, आदि) के माध्यम से एक चरण से दूसरे चरण में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
रासायनिक प्रक्रियाएं। रासायनिक प्रक्रियाओं की गति रासायनिक कैनेटीक्स के नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है।
यांत्रिक प्रक्रियाओं को ठोस यांत्रिकी के नियमों द्वारा वर्णित किया गया है और इसमें पीसने, परिवहन, छंटाई (आकार द्वारा वर्गीकरण) और ठोस पदार्थों का मिश्रण शामिल है।
संगठन की पद्धति के अनुसार सभी प्रक्रियाओं को आवधिक, निरंतर और संयुक्त में विभाजित किया गया है। आवधिक प्रक्रियाएं एक ही तंत्र में होती हैं, लेकिन अलग-अलग समय पर। निरंतर प्रक्रियाएं एक साथ चलती हैं, लेकिन अंतरिक्ष में अलग हो जाती हैं।
रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएँ स्थिर (स्थिर) और गैर-स्थिर (गैर-स्थिर) हैं।
यदि तंत्र में स्थानिक निर्देशांक में परिवर्तन के साथ प्रक्रिया के पैरामीटर (तापमान, दबाव, आदि) बदलते हैं, तो तंत्र के प्रत्येक बिंदु (स्थान) पर समय में स्थिर रहना एक स्थिर प्रक्रिया है। यदि प्रक्रिया पैरामीटर निर्देशांक के कार्य हैं और समय पर प्रत्येक बिंदु पर बदलते हैं - एक अस्थिर प्रक्रिया।
एक संयुक्त प्रक्रिया या तो एक सतत प्रक्रिया है, जिसके व्यक्तिगत चरण समय-समय पर किए जाते हैं, या ऐसी आवधिक प्रक्रिया, जिसके एक या अधिक चरण लगातार किए जाते हैं।
अधिकांश रासायनिक-तकनीकी प्रक्रियाओं में कई क्रमिक चरण शामिल होते हैं। आम तौर पर चरणों में से एक अन्य चरणों की तुलना में धीमी गति से आगे बढ़ता है, पूरी प्रक्रिया की गति को सीमित करता है। प्रक्रिया की समग्र गति को बढ़ाने के लिए, सबसे पहले, सीमित चरण को प्रभावित करना आवश्यक है। यदि प्रक्रिया के चरण समानांतर में चलते हैं, तो सबसे अधिक उत्पादक चरण को प्रभावित करना आवश्यक है, क्योंकि यह सीमित है। प्रक्रिया के सीमित चरण का ज्ञान हमें प्रक्रिया के विवरण को सरल बनाने और प्रक्रिया को तेज करने की अनुमति देता है।
2. केमिकल इंजीनियरिंग प्रक्रियाओं की सैद्धांतिक नींव
2.1 प्रक्रियाओं और उपकरणों के बारे में विज्ञान के बुनियादी नियम
रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाओं और उपकरणों के विज्ञान का सैद्धांतिक आधार प्रकृति के निम्नलिखित मूल नियम हैं:
द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा (पदार्थ) के संरक्षण के नियम, जिसके अनुसार किसी पदार्थ की आय उसके उपभोग के बराबर होती है। संरक्षण कानून संतुलन समीकरणों का रूप लेते हैं, जिसका संकलन रासायनिक और तकनीकी प्रक्रियाओं के विश्लेषण और गणना का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा हस्तांतरण के नियम किसी भी पदार्थ के प्रवाह घनत्व को निर्धारित करते हैं। स्थानांतरण के नियम चल रही प्रक्रियाओं की तीव्रता और अंततः उपयोग किए गए उपकरणों की उत्पादकता को निर्धारित करना संभव बनाते हैं।
थर्मोडायनामिक संतुलन के नियम उन परिस्थितियों को निर्धारित करते हैं जिनके तहत किसी पदार्थ का स्थानांतरण समाप्त हो जाता है। प्रणाली की स्थिति, जिसमें पदार्थ हस्तांतरण की कोई अपरिवर्तनीय प्रक्रिया नहीं होती है, संतुलन कहलाती है। संतुलन की स्थिति का ज्ञान स्थानांतरण प्रक्रिया की दिशा, प्रक्रिया प्रवाह की सीमाओं और प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति के परिमाण को निर्धारित करना संभव बनाता है।
2.2 स्थानांतरण घटनाएं
रासायनिक प्रौद्योगिकी की कोई भी प्रक्रिया एक या कई प्रकार के पदार्थों के हस्तांतरण से वातानुकूलित होती है: द्रव्यमान, संवेग, ऊर्जा। हम पदार्थ हस्तांतरण के तंत्र पर विचार करेंगे, जिन शर्तों के तहत स्थानांतरण किया जाता है, साथ ही साथ प्रत्येक प्रकार के पदार्थ के लिए स्थानांतरण समीकरण।
स्थानांतरण तंत्र
पदार्थ हस्तांतरण के तीन तंत्र हैं: आणविक, संवहन और अशांत। इसके अलावा, विकिरण के कारण ऊर्जा हस्तांतरण किया जा सकता है।
आणविक तंत्र।पदार्थ हस्तांतरण का आणविक तंत्र अणुओं या अन्य सूक्ष्म कणों (इलेक्ट्रोलाइट्स और क्रिस्टल में आयन, धातुओं में इलेक्ट्रॉन) की थर्मल गति के कारण होता है।
संवहनी तंत्र।पदार्थ हस्तांतरण का संवहन तंत्र समग्र रूप से माध्यम के स्थूल आयतन के संचलन के कारण होता है। अंतरिक्ष के किसी हिस्से के प्रत्येक बिंदु पर विशिष्ट रूप से परिभाषित भौतिक मात्रा के मूल्यों के सेट को किसी दिए गए मात्रा (घनत्व, सांद्रता, दबाव, वेग, तापमान, आदि का क्षेत्र) का क्षेत्र कहा जाता है।
माध्यम के स्थूल आयतन की गति बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की ओर ले जाती है साथ, गति साथऔर ऊर्जा सीईइकाई मात्रा ( साथ -इकाई आयतन का घनत्व या द्रव्यमान, सीडब्ल्यू- इकाई मात्रा की गति, साथइइकाई आयतन की ऊर्जा है)।
संवहनी गति के कारणों के आधार पर, मुक्त और मजबूर संवहन प्रतिष्ठित हैं। मुक्त संवहन की शर्तों के तहत किसी पदार्थ का स्थानांतरण इन बिंदुओं पर तापमान में अंतर के कारण माध्यम के आयतन में विभिन्न बिंदुओं पर घनत्व में अंतर के कारण होता है। मजबूर संवहन तब होता है जब माध्यम की पूरी मात्रा को स्थानांतरित करने के लिए मजबूर किया जाता है (उदाहरण के लिए, एक पंप द्वारा या यदि इसे एक उत्तेजक के साथ मिलाया जाता है)।
अशांत तंत्र. अंतरिक्ष-समय के पैमाने के संदर्भ में अशांत परिवहन तंत्र आणविक और संवहनी तंत्र के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति में है। अशांत गति केवल संवहन गति की कुछ शर्तों के तहत होती है: चरण सीमा से पर्याप्त दूरी और वेग क्षेत्र की विषमता।
चरण सीमा के सापेक्ष माध्यम (गैस या तरल) की गति की कम गति पर, इसकी परतें एक दूसरे के समानांतर नियमित रूप से चलती हैं। ऐसा आंदोलन कहा जाता है लामिना का. यदि गति की विषमता और चरण सीमा से दूरी एक निश्चित मूल्य से अधिक हो जाती है, तो आंदोलन की स्थिरता का उल्लंघन होता है। माध्यम (भंवर) के अलग-अलग संस्करणों की एक अनियमित अराजक गति विकसित होती है। ऐसा आंदोलन कहा जाता है उपद्रवी.
गति मोड का पहला अध्ययन 1883 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी ओ रेनॉल्ड्स द्वारा किया गया था, जिन्होंने एक पाइप में पानी की गति का अध्ययन किया था। लामिनार गति के दौरान, एक पतली रंग की धारा गतिमान तरल के मुख्य द्रव्यमान के साथ मिश्रित नहीं होती थी और एक सीधीरेखीय प्रक्षेपवक्र थी। प्रवाह दर या पाइप व्यास में वृद्धि के साथ, ट्रिकल ने लहर जैसी गति प्राप्त की, जो गड़बड़ी की घटना को इंगित करता है। उपरोक्त मापदंडों में और वृद्धि के साथ, तरल के थोक के साथ मिश्रित ट्रिकल, और रंगीन संकेतक पाइप के पूरे क्रॉस सेक्शन पर धुंधला हो गया था।
यहां अशांति के पैमाने की अवधारणा का उपयोग किया जाता है, जो भंवरों के आकार को निर्धारित करता है। इसके विपरीत, उदाहरण के लिए, अणु, भंवर स्थिर संरचना नहीं हैं जो अंतरिक्ष में स्पष्ट रूप से सीमित हैं। वे पैदा होते हैं, छोटे भंवरों में टूट जाते हैं, और ऊर्जा के गर्मी में संक्रमण (ऊर्जा अपव्यय) के साथ क्षय हो जाते हैं। इसलिए, विक्षोभ का पैमाना एक औसत सांख्यिकीय मान है। विक्षुब्ध गति के वर्णन के विभिन्न दृष्टिकोण संभव हैं।
दृष्टिकोणों में से एक में अंतराल पर भौतिक मात्रा (वेग, सांद्रता, तापमान) के मूल्यों का अस्थायी औसत शामिल है, जो बड़े पैमाने पर एडीज के उतार-चढ़ाव की विशेषता अवधि से काफी अधिक है।
3. थर्मोडायनामिक संतुलन के नियम
यदि प्रणाली संतुलन की स्थिति में है, तो पदार्थ हस्तांतरण की कोई स्थूल अभिव्यक्ति नहीं देखी जाती है। अणुओं की ऊष्मीय गति के बावजूद, जिनमें से प्रत्येक द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा को स्थानांतरित करता है, प्रत्येक दिशा में स्थानांतरण की समसंभाव्यता के कारण पदार्थ का कोई मैक्रोस्कोपिक प्रवाह नहीं होता है।
एकल-चरण प्रणाली में संतुलन बाहरी ताकतों के अधीन नहीं होता है, जब मैक्रोस्कोपिक मात्रा के स्थान के प्रत्येक बिंदु पर मान जो सिस्टम के गुणों को चिह्नित करते हैं, बराबर होते हैं:
(एक्स, वाई, जेड, टी) = कास्ट;
तापमान - टी (एक्स, वाई, जेड, टी) = कास्ट;घटकों की रासायनिक क्षमता
- एम मैं(एक्स, वाई, जेड, टी) = कास्ट।
हाइड्रोमेकेनिकल, थर्मल और एकाग्रता संतुलन की स्थितियों को अलग से अलग करना संभव है।
हाइड्रोमैकेनिकल संतुलन:
थर्मल (थर्मल) संतुलन:
टी = स्थिरांक;
एकाग्रता संतुलन:
एममैं= कास्ट,
यहाँ डिफरेंशियल ऑपरेटर ऑपरेटर नाबला है
स्थानांतरण प्रक्रियाओं की अभिव्यक्ति और द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा के मैक्रोस्कोपिक प्रवाह के उद्भव के लिए स्थिति प्रणाली की असमानता है। स्थानांतरण प्रक्रियाओं की दिशा प्रणाली की सहज आकांक्षा द्वारा संतुलन की स्थिति में निर्धारित की जाती है, अर्थात। स्थानांतरण प्रक्रियाएं सिस्टम घटकों की गति, तापमान और रासायनिक क्षमता के बराबर होती हैं। इन राशियों की विषमताएँ हैं आवश्यक शर्तेंस्थानांतरण प्रक्रियाएं और उन्हें कहा जाता है चलाने वाले बल.
प्रक्रिया को अंजाम देने के लिए, सिस्टम को संतुलन से बाहर लाना आवश्यक है, अर्थात। बाहर से प्रभाव। यह सिस्टम को द्रव्यमान या ऊर्जा की आपूर्ति या बाहरी ताकतों की कार्रवाई के कारण संभव है। उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में बसना होता है, वाष्पीकरण तब होता है जब गर्मी की आपूर्ति होती है, और अवशोषण तब होता है जब एक अवशोषक को सिस्टम में पेश किया जाता है।
परिवहन समीकरण
पदार्थ प्रवाह- सतह की एक इकाई के माध्यम से प्रति इकाई समय में स्थानांतरित पदार्थ की मात्रा।
दूरी बदलना
संवहनी तंत्र। संवहन क्रियाविधि के कारण द्रव्यमान प्रवाह संवहन वेग से निम्नलिखित संबंध द्वारा संबंधित है
[किलो/मी 2 एस] (2)
द्रव्यमान के बजाय पदार्थ के प्रवाह का उपयोग करना अक्सर अधिक सुविधाजनक होता है
[kmol/m 2 s] (3)
यहाँ एम मैं- घटक का दाढ़ द्रव्यमान मैं[किलो/किलोमोल], सी मैं- दाढ़ की सघनता [kmol / m 3]।
आणविक तंत्र. बड़े पैमाने पर स्थानांतरण के आणविक तंत्र का मुख्य नियम फ़िक का पहला नियम है, जो दो-घटक प्रणाली के रूप में है:
, एन=2 (4)
कहाँ डी आईजे- बाइनरी (पारस्परिक) प्रसार का गुणांक ( डी आईजे= डी जी) .
अशांत तंत्र. भंवरों के अराजक आंदोलन के परिणामस्वरूप आणविक हस्तांतरण के साथ सादृश्य द्वारा अशांत द्रव्यमान हस्तांतरण पर विचार किया जा सकता है। अशांत प्रसार का गुणांक पेश किया गया है डी टी, जो माध्यम के गुणों और वेग की विषमता और अंतरापृष्ठीय सतह से दूरी दोनों पर निर्भर करता है।
. (5)
निकट-दीवार क्षेत्र में अशांत और आणविक प्रसार के गुणांक का अनुपात पहुंचता है डी टी/डी मैं ~ 10 2 - 10 5 .
ऊर्जा अंतरण
प्रणाली की ऊर्जा को उप-विभाजित किया जा सकता है: सूक्ष्म और स्थूल। माइक्रोस्कोपिक, जो स्वयं अणुओं की आंतरिक ऊर्जा, उनकी तापीय गति और अंतःक्रिया का एक माप है, को सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा कहा जाता है ( यू). मैक्रोस्कोपिक ऊर्जा गतिज ऊर्जा का योग है ( इ क), माध्यम की संवहन गति के कारण, और बाहरी बलों के क्षेत्र में प्रणाली की संभावित ऊर्जा ( इ पी). इस प्रकार, प्रति इकाई द्रव्यमान की प्रणाली की कुल ऊर्जा को इस रूप में दर्शाया जा सकता है
ई "= यू" + ई " क+ ई" पी[जम्मू/किग्रा] (6)
प्राइम का अर्थ है कि ऊर्जा प्रति इकाई द्रव्यमान है।
ऊर्जा को ऊष्मा या कार्य के रूप में स्थानांतरित किया जा सकता है। ऊष्मा सूक्ष्म स्तर पर ऊर्जा हस्तांतरण का एक रूप है, कार्य स्थूल स्तर पर है।
संवहनी तंत्र. संवहन तंत्र द्वारा किए गए ऊर्जा प्रवाह का रूप है
[J/m2s] = [W/m2] (7)
यह सतह की एक इकाई के माध्यम से समय की प्रति इकाई गतिमान मैक्रोस्कोपिक आयतन द्वारा हस्तांतरित ऊर्जा की मात्रा है।
आणविक तंत्र. आणविक तंत्र सूक्ष्म स्तर पर ऊर्जा हस्तांतरण करता है, अर्थात। गर्मी के रूप में। यांत्रिक और एकाग्रता संतुलन की शर्तों के तहत आणविक तंत्र के कारण ऊष्मा प्रवाह को इस रूप में दर्शाया जा सकता है
, (8)
जहां आणविक तापीय चालकता का गुणांक [W/mK] है।
यह समीकरण कहा जाता है फूरियर कानून.
अशांत तंत्र. अशांत तापीय चालकता गुणांक को पेश करके आणविक ऊर्जा हस्तांतरण के साथ सादृश्य द्वारा अशांत ऊर्जा हस्तांतरण पर विचार किया जा सकता है
टी (9)
अशांत प्रसार गुणांक की तरह टीसिस्टम के गुणों और गति के तरीके द्वारा निर्धारित किया जाएगा। संदर्भ के प्रयोगशाला फ्रेम में कुल ऊर्जा प्रवाह लिखा जा सकता है
.
4. गति हस्तांतरण
संवहनी परिवहन. मामले पर विचार करें जब माध्यम कुछ संवहन वेग के साथ चलता है डब्ल्यू एक्सअक्ष दिशा में एक्स. इस स्थिति में, एक इकाई आयतन का संवेग या संवेग बराबर होगा डब्ल्यू एक्स. फिर गति की मात्रा डब्ल्यू एक्स, अक्ष की दिशा में संवहन तंत्र के कारण स्थानांतरित एक्ससतह की एक इकाई के माध्यम से समय की प्रति इकाई बराबर होगी
= [पा] (10)
एक्स, अक्ष के साथ एक इकाई सतह के माध्यम से प्रति यूनिट समय स्थानांतरित किया गया वाई,के बराबर होगा
(11)
इसी तरह, सभी दिशाओं में संवेग का स्थानांतरण संवहन संवेग फ्लक्स टेंसर के 9 घटक देता है,
(12)
(13)
आणविक स्थानांतरण।धुरी के साथ निर्देशित आंदोलन की मात्रा एक्स, (डब्ल्यू एक्स), धुरी के साथ स्थानांतरित वाईआणविक तंत्र के कारण एक इकाई सतह के माध्यम से प्रति यूनिट समय के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है
(14)
कहाँ एम[Pa s] और [m2/s] क्रमशः गतिशील और कीनेमेटिक आणविक चिपचिपाहट के गुणांक हैं। यह समीकरण कहा जाता है न्यूटन का श्यानता का नियम. यदि चिपचिपापन गुणांक व्युत्पन्न के मूल्य पर निर्भर नहीं करता है डब्ल्यू एक्स/ वाई, अर्थात। लत xyसे डब्ल्यू एक्स/ वाईरैखिक, माध्यम को न्यूटोनियन कहा जाता है। यदि यह स्थिति पूरी नहीं होती है - गैर-न्यूटोनियन। उत्तरार्द्ध में पॉलिमर, पेस्ट, निलंबन और उद्योग में उपयोग की जाने वाली कई अन्य सामग्रियां शामिल हैं।
अशांत परिवहन।अशांत तंत्र के कारण संवेग के हस्तांतरण को आणविक के साथ सादृश्य द्वारा माना जा सकता है।
(15)
कहाँ एम टीऔर टी- अशांत चिपचिपाहट के गतिशील और कीनेमेटिक गुणांक, माध्यम के गुणों और गति के तरीके द्वारा निर्धारित टी~ डी टी.
कुल संवेग प्रवाह लिखा जा सकता है
(16),
चिपचिपा तनाव टेंसर कहां है जिसके तत्वों में आणविक और अशांत गति हस्तांतरण दोनों शामिल हैं
(17).
तो, द्रव्यमान, ऊर्जा और संवेग के हस्तांतरण के समीकरणों पर विचार किया जाता है। इन समीकरणों की सादृश्यता को सत्यापित करना आसान है। संवहन प्रवाह एक इकाई आयतन में स्थानांतरित पदार्थ के उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है (साथ,इ", साथ) संवहनी गति के लिए। आणविक या अशांत तंत्र के कारण प्रवाह संबंधित परिवहन गुणांक का उत्पाद है (डी, एम, एम टी) पर प्रेरक शक्तिप्रक्रिया। यह सादृश्य दूसरों का वर्णन करने के लिए कुछ प्रक्रियाओं के अध्ययन के परिणामों का उपयोग करना संभव बनाता है।
मुख्य साहित्य
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2. कसाटकिन ए.जी. बुनियादी प्रक्रियाओं और रासायनिक प्रौद्योगिकी के उपकरण। 9वां संस्करण। मॉस्को: रसायन विज्ञान, 1973. 750 पी।
3. पावलोव के.एफ., रोमाकोव पी.जी., नोसकोव ए.ए. रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाओं और उपकरणों के दौरान उदाहरण और कार्य। एल।: रसायन विज्ञान, 1987। 576 पी।
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आधुनिक रासायनिक प्रौद्योगिकी विभिन्न सामग्रियों के पीसने, कुचलने, परिवहन से जुड़ी है। उनमें से कुछ प्रसंस्करण के दौरान एक एरोसोल रूप में बदल जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप धूल, वेंटिलेशन और प्रक्रिया गैसों के साथ मिलकर वातावरण में प्रवेश करती है। वर्तमान में उत्पादन में उपयोग की जाने वाली रासायनिक प्रौद्योगिकी की मूल बातों पर विचार करें।
गैसीय पदार्थों से धूल हटाने के लिए उपकरण
धूल के कणों की कुल सतह अधिक होती है, परिणामस्वरूप, वे बढ़ी हुई जैविक और रासायनिक गतिविधि प्रदर्शित करते हैं। कुछ पदार्थ जो वायुविक्षेपित रूप में होते हैं उनमें नए गुण होते हैं, उदाहरण के लिए, वे अनायास विस्फोट करने में सक्षम होते हैं। विभिन्न आकारों और आकृतियों के धूल के कणों से उत्पादन में बनने वाले गैसीय पदार्थों को शुद्ध करने के लिए विभिन्न रासायनिक प्रौद्योगिकी उपकरणों का उपयोग किया जाता है।
डिजाइन में महत्वपूर्ण अंतर के बावजूद, उनके संचालन का सिद्धांत भारित चरण की देरी पर आधारित है।
चक्रवात और धूल संग्रह कक्ष
रासायनिक प्रौद्योगिकी की विभिन्न प्रक्रियाओं और उपकरणों का विश्लेषण करते हुए, हम धूल इकट्ठा करने वाले उपकरणों के एक समूह पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जिसमें शामिल हैं:
- रोटरी धूल कलेक्टर;
- चक्रवात;
- अंधे मॉडल;
- धूल कक्ष।
ऐसे उपकरणों के फायदों के बीच, हम उनके डिजाइन की सादगी पर ध्यान देते हैं, जिसके कारण वे गैर-विशिष्ट उद्यमों में निर्मित होते हैं।
ऐसे उपकरणों के नुकसान के रूप में, पेशेवर दक्षता की कमी, पुन: सफाई की आवश्यकता पर ध्यान देते हैं। सभी प्रकार के धूल संग्राहक केन्द्रापसारक बलों के आधार पर काम करते हैं, धूल कणों के जमाव की शक्ति और गति में भिन्न होते हैं।
उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए शास्त्रीय रासायनिक तकनीक में पाइराइट के भूनने के दौरान बनने वाली भट्टी गैस से अशुद्धियों को दूर करने के लिए एक चक्रवात का उपयोग शामिल है। गैस, जिसमें सिंडर (मिश्रित आयरन ऑक्साइड) के कण होते हैं, एक विशेष स्पर्शरेखा नोजल के माध्यम से चक्रवात में प्रवेश करती है, फिर तंत्र की आंतरिक दीवारों के साथ घूमती है। धूल इकट्ठा करने वाले बंकर में धूल का संचय और अवसादन किया जाता है, और शुद्ध गैस ऊपर उठती है और केंद्रीय पाइप के माध्यम से अगले तंत्र में जाती है।
रासायनिक प्रौद्योगिकी उन मामलों में चक्रवात के उपयोग से जुड़ी है जहां परिणामी गैसीय पदार्थ के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे नहीं रखा जाता है।
गीली सफाई मशीनें
गीला रास्ता अंदर आधुनिक उत्पादनयह विभिन्न निलंबित कणों से औद्योगिक गैसों के शुद्धिकरण के सबसे प्रभावी और सरल प्रकारों में से एक माना जाता है। गैसों की गीली सफाई से जुड़ी रासायनिक तकनीक की प्रक्रियाएँ और उपकरण वर्तमान में न केवल घरेलू, बल्कि विदेशी उद्योग में भी माँग में हैं। निलंबित कणों के अलावा, वे उत्पादों की गुणवत्ता को कम करने वाले गैसीय और वाष्पशील घटकों को पकड़ने में सक्षम हैं।
इस तरह के उपकरणों को पैक्ड हॉलो, फोम और बबलिंग, टर्बुलेंट और सेंट्रीफ्यूगल प्रकारों में विभाजित किया गया है।
विघटनकर्ता में एक रोटर और एक स्टेटर होता है जो विशेष गाइड वैन से सुसज्जित होता है। द्रव को रोटेटिंग रोटर में नोजल के माध्यम से डाला जाता है। स्टेटर और रोटर के छल्ले के बीच चलने वाली गैस के प्रवाह के कारण, यह अलग-अलग बूंदों में कुचल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप तरल के फंसे हुए कणों के साथ गैसों का संपर्क बढ़ जाता है। केन्द्रापसारक बलों के लिए धन्यवाद, धूल को तंत्र की दीवारों पर फेंक दिया जाता है, फिर इसे हटा दिया जाता है, और शुद्ध गैसीय पदार्थ अगले उपकरण में प्रवेश करते हैं, या वातावरण में छोड़े जाते हैं।
झरझरा फिल्टर
अक्सर, रासायनिक प्रौद्योगिकी में विशेष झरझरा विभाजनों के माध्यम से पदार्थों को छानना शामिल होता है। यह विधि मानती है एक उच्च डिग्रीनिलंबित कणों की एक किस्म से शुद्धिकरण, इसलिए झरझरा फिल्टर रासायनिक उत्पादन में मांग में हैं।
उनका मुख्य नुकसान फ़िल्टर घटकों के व्यवस्थित प्रतिस्थापन के साथ-साथ उपकरणों के बड़े आयामों की आवश्यकता है।
औद्योगिक फिल्टर दानेदार और कपड़े वर्गों में विभाजित हैं। वे छितरे हुए चरण की उच्च सांद्रता वाले औद्योगिक गैसीय पदार्थों के शुद्धिकरण के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। संचित कणों को समय-समय पर हटाने के लिए, उपकरण में विशेष पुनर्जनन उपकरण स्थापित किए जाते हैं।
तेल शोधन की विशेषताएं
यांत्रिक अशुद्धियों और उच्च आर्द्रता से परिष्कृत उत्पादों की शुद्धि से जुड़ी ठीक रासायनिक प्रौद्योगिकियां निस्पंदन प्रक्रियाओं पर सटीक रूप से आधारित हैं।
उन प्रक्रियाओं और उपकरणों में जो वर्तमान में पेट्रोकेमिकल उद्योग में उपयोग किए जाते हैं, उनमें कोलेसिंग विभाजन, अल्ट्रासाउंड के माध्यम से निस्पंदन होता है। केन्द्रापसारक विभाजक, कोलेसेंट फिल्टर, सेटलिंग सिस्टम की मदद से प्रारंभिक शुद्धिकरण चरण किया जाता है।
पेट्रोलियम उत्पादों के जटिल शुद्धिकरण को करने के लिए, वर्तमान में झरझरा बहुलक रचनाओं का उपयोग किया जाता है
उन्होंने अपनी प्रभावशीलता, शक्ति, विश्वसनीयता साबित कर दी है, इसलिए वे सामान्य रासायनिक प्रौद्योगिकी में तेजी से उपयोग किए जा रहे हैं।
विद्युत फिल्टर
सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की तकनीक में इस विशेष उपकरण का उपयोग शामिल है। उनमें सफाई दक्षता 90 से 99.9 प्रतिशत तक होती है। इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स विभिन्न आकारों के तरल और ठोस कणों को पकड़ने में सक्षम हैं, डिवाइस 400-5000 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में काम करते हैं।
उनकी कम परिचालन लागत के कारण, आधुनिक रासायनिक उत्पादन में इन उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऐसे उपकरणों के लिए विशिष्ट मुख्य नुकसानों में से, हम उनके निर्माण के लिए महत्वपूर्ण प्रारंभिक लागतों के साथ-साथ स्थापना के लिए एक बड़ी जगह आवंटित करने की आवश्यकता पर प्रकाश डालते हैं।
आर्थिक दृष्टिकोण से, महत्वपूर्ण मात्रा में सफाई करते समय उनका उपयोग करने की सलाह दी जाती है, अन्यथा इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स का उपयोग एक महंगा उपक्रम होगा।
संपर्क डिवाइस
रसायन विज्ञान और रासायनिक प्रौद्योगिकी में विभिन्न उपकरणों और उपकरणों का उपयोग शामिल है। संपर्क तंत्र के रूप में ऐसा आविष्कार उत्प्रेरक प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन के लिए है। एक उदाहरण सल्फर ऑक्साइड (4) की सल्फर डाइऑक्साइड की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया है, जो चरणों में से एक है तकनीकी उत्पादनसल्फ्यूरिक एसिड।
रेडियल-सर्पिल वर्ष के लिए धन्यवाद, गैस विशेष विभाजनों पर स्थित उत्प्रेरक के साथ एक परत से गुजरती है। संपर्क उपकरण के लिए धन्यवाद, उत्प्रेरक ऑक्सीकरण की दक्षता में काफी वृद्धि हुई है, और डिवाइस का रखरखाव सरल हो गया है।
उत्प्रेरक की एक सुरक्षात्मक परत के साथ एक विशेष हटाने योग्य टोकरी बिना किसी समस्या के इसके प्रतिस्थापन की अनुमति देती है।
भट्ठा
इस उपकरण का उपयोग 700 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रिया से सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में किया जाता है। प्रतिधारा के सिद्धांत के लिए धन्यवाद, जिसका तात्पर्य विपरीत दिशाओं में वायु ऑक्सीजन और लौह पाइराइट की आपूर्ति से है, एक तथाकथित द्रवित बिस्तर बनता है। लब्बोलुआब यह है कि खनिज कण समान रूप से ऑक्सीजन की मात्रा पर वितरित किए जाते हैं, जो ऑक्सीकरण प्रक्रिया के उच्च-गुणवत्ता वाले मार्ग की गारंटी देता है।
ऑक्सीकरण प्रक्रिया के पूरा होने के बाद, परिणामस्वरूप "कैल्सिन" (लौह ऑक्साइड) एक विशेष हॉपर में प्रवेश करता है, जिससे इसे समय-समय पर हटा दिया जाता है। परिणामी भट्टी गैस (सल्फर ऑक्साइड 4) को धूल हटाने के लिए भेजा जाता है, फिर सुखाया जाता है।
रासायनिक उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले आधुनिक भट्ठे परिणामी भट्टी गैस की गुणवत्ता में वृद्धि करते हुए, प्रतिक्रिया उत्पादों के नुकसान को काफी कम कर सकते हैं।
भट्ठे में पाइराइट ऑक्सीकरण की प्रक्रिया को तेज करने के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में फीडस्टॉक को पहले से कुचल दिया जाता है।
दस्ता भट्टियां
ऐसे रिएक्टरों में ब्लास्ट फर्नेस शामिल हैं, जो लौह धातु विज्ञान का आधार बनते हैं। मिश्रण भट्टी में प्रवेश करता है, विशेष छिद्रों के माध्यम से आपूर्ति की गई ऑक्सीजन के संपर्क में आता है, और फिर परिणामस्वरूप कच्चा लोहा ठंडा हो जाता है।
इस तरह के उपकरणों के विभिन्न संशोधनों ने न केवल लोहे के प्रसंस्करण में, बल्कि तांबे के अयस्कों और कैल्शियम यौगिकों के प्रसंस्करण में भी अपना आवेदन पाया है।
निष्कर्ष
पूर्ण जीवन की कल्पना करना कठिन है आधुनिक आदमीरासायनिक उत्पादन के उत्पाद के उपयोग के बिना। रासायनिक उद्योग, बदले में, स्वचालित और यांत्रिक प्रौद्योगिकियों के उपयोग के बिना, विशेष उपकरणों के उपयोग के बिना पूरी तरह से काम नहीं कर सकता है। वर्तमान में, रासायनिक उत्पादन उपकरण और मशीनों का एक जटिल सेट है जो रासायनिक-भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, तैयार उत्पादों की पैकेजिंग और परिवहन के लिए स्वचालित उपकरण।
इस तरह के उत्पादन में मुख्य मशीनों और उपकरणों की मांग में वे हैं जो प्रक्रिया की कामकाजी सतह को बढ़ाने, उच्च गुणवत्ता वाले निस्पंदन, पूर्ण ताप विनिमय, प्रतिक्रिया उत्पादों की उपज बढ़ाने और ऊर्जा लागत को कम करने की अनुमति देते हैं।
