הנדסה כימית

מקור: מייקל בנטון וקרי מ. דולי, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס מחליפי חום מעבירים חום מנוזל אחד לנוזל אחר. סוגים מרובים של מחליפי חום קיימים כדי למלא צרכים שונים. כמה מן הסוגים הנפוצים ביותר הם מחליפי פגז וצינורות מחליפי לוחות1. מחליפי חום מעטפת וצינור להשתמש במערכת של צינורות שדרכו נוזל זורם1. קבוצה אחת של צינורות מכילה את הנוזל לקירור או מחומם, בעוד הסט השני מכיל את הנוזל שיספוג חום או ישדר אותו1. מחליפי חום צלחת להשתמש מושג דומה, שבו לוחות מחוברים...

מקור: מייקל בנטון וקרי מ. דולי, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס מייבשי כביסה מנוצלים בתהליכים תעשייתיים רבים. תפקידו של מייבש הוא להשתמש בתהליכי העברת חום כדי לייבש מוצקים. קיימים מגוון סוגי מייבשי כביסה. מייבשי כביסה אדיאבטיים משתמשים בצינור ובמגע ישיר עם גזים כדי לייבש מוצקים, ואילו מייבשים שאינם אדיאבטיים משתמשים בשיטות שאינן מגע גז מחומם כדי לייבש1, כולל הולכה, קרינה וייבוש תדר רדיו1. מייבשי כביסה יכולים לשמש לתהליכי אצווה או שהם נמצאים בשימוש רציף1.

מקור: מייקל בנטון וקרי מ. דולי, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס צמיגות היא מדד להתנגדות של נוזל לזרימה, והיא פרמטר שימושי בעיצוב עיבוד מוצר יעיל ובקרת איכות במגוון רחב של תעשיות. מגוון של ויסקומטרים משמשים כדי להשיג את הקריאות המדויקות ביותר של חומרים ניסיוניים. השיטה הסטנדרטית למדידת צמיגות היא באמצעות ויסקומטר צינור זכוכית, אשר מעריך צמיגות על ידי מדידת כמות הזמן שלוקח לנוזל לזרום דרך צינור נימי עשוי זכוכית1. ויסקומטרים סיבוביים פועלים על ידי החלת כוחות...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס שטח פנים והפצת גודל נקבוביות הם תכונות המשמשות יצרנים ומשתמשים סופגים וזרזים כדי להבטיח בקרת איכות ולקבוע מתי המוצרים נמצאים בסוף חייהם השימושיים. שטח הפנים של מוצק נקבובי קשור ישירות ליכולת הספיגה שלו או לפעילות קטליטית. התפלגות גודל הנקבוביות של ספיחה או זרז נשלטת כך שהנקבוביות גדולות מספיק כדי להודות בקלות במולקולות מעניינות, אך קטנות מספיק כדי לספק שטח פנים גבוה לכל מסה. שטח הפנים...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס המסות פולימר נוצרות לעתים קרובות לצורות פשוטות או "מוחצנות", כגון גלולים גליליים, יריעות שטוחות או צינור, באמצעות מפלט. 1 פוליאולפינים הם בין הפולימרים הבולטים הנפוצים ביותר. שחול כרוך הובלה והמסה של הזנה מוצקה, אשר לעתים מעורבב עם חומרים שאינם פולימריים, ואת הצטברות הלחץ וההובלה של להמיס או תערובת. הוא מוחל על פולימרים תרמופלסטיים, אשר מעוותים כאשר מחומם לחדש את המאפיינים הקודמים שלהם "ללא...

מקור: מייקל בנטון וקרי מ. דולי, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס בולמי גז משמשים להסרת מזהמים מזרמי גז. עיצובים מרובים משמשים כדי להשיג מטרה זו1. עמוד מיטה ארוז משתמש בזרמים גז ונוזלים הפועלים זה נגד זה בעמוד עמוס בחומרי אריזה רופפים, כגון קרמיקה, מתכות ופלסטיק, או אריזה מובנית1. המיטה הארוזה משתמשת בשטח הפנים שנוצר על ידי האריזה כדי ליצור כמות מקסימלית של מגע יעיל בין שני שלבים1. המערכות הן תחזוקה נמוכה והוא יכול להתמודד עם חומרים מאכלים עם שיעורי העברת...

מקור: מייקל בנטון וקרי מ. דולי, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס שיווי משקל נוזלי אדים הוא בעל חשיבות עליונה ביישומים הנדסיים כגון זיקוק, מידול סביבתי, ועיצוב תהליך כללי. הבנת האינטראקציות של רכיבים בתערובת חשובה מאוד בעיצוב, הפעלה וניתוח מפרידים כאלה. מקדם הפעילות הוא כלי מצוין להתייחסות אינטראקציות מולקולריות להרכב תערובת. מציאת פרמטרי האינטראקציה המולקולרית מאפשרת חיזוי עתידי של מקדמי הפעילות לתערובת באמצעות מודל. שיווי משקל נוזלי אדים הוא גורם קריטי...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס מגש ועמודות ארוזות משמשים שניהם בדרך כלל לפעולות זיקוק, ספיגה והפשטה. 1,2 מטרת הניסוי הזה היא לזקק תערובת של אלכוהול (מתנול, איזופרופנול) ומים בעמוד מגש מסננת ולבחון כיצד מתבצעות תיאוריות פשוטות של זיקוק המבוססות על הנחות שיווי משקל. מגשי מסננת מספקים שטח בין-דתי מרבי בין הנוזל לאדים. סכמטי P&ID של מגש מסננת (כל מגש מכיל חורים בלוח תמיכה) ניתן למצוא מערכת זיקוק בנספח א'. בהדגמה זו, יחידת...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס מיצוי נוזלי נוזלי (LLE) היא טכניקת הפרדה המשמשת במקום זיקוק כאשר אחד מהם: (א) התנודתיות היחסית של התרכובות שיש להפריד דומות מאוד; (ב) אחד או יותר מרכיבי התערובת רגישים לטמפרטורה אפילו ליד תנאי הסביבה; (ג) הזיקוק ידרוש לחץ נמוך מאוד או יחס זיקוק/הזנה גבוה מאוד. 1 הכוח המניע להעברת מסה הוא ההבדל במסיסות של חומר אחד (ההטבעה)בשני זרמים אחרים immiscible או חלקית מטעה (ההזנה ואת הממס). ההזנה וזרמי...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס הן אצווה והן כורים זרימה רציפה משמשים בתגובות קטליטיות. מיטות ארוזות, המשתמשות בזרזים מוצקים ובזרימה רציפה, הן התצורה הנפוצה ביותר. בהיעדר זרם מיחזור נרחב, כורי מיטה ארוזים כאלה מעוצבים בדרך כלל כ"זרימת תקע ". הכור הרציף הנפוץ ביותר השני הוא טנק מעורבב, אשר מניח להיות מעורב לחלוטין. 1 אחת הסיבות לשכיחותם של כורי מיטה ארוזים היא שבניגוד לרוב תכני הטנקים המעורבים, שטח קיר גדול לנפח הכור מקדם...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס עיבוד הביוכימיקלים כרוך בפעולות יחידה כגון התגבשות, אולטרה-צנטריפוגה, סינון ממברנה וכרומטוגרפיה מכינה, שלכולם יש במשותף את הצורך להפריד בין מולקולות קטנות, או מוצקות מנוזל. מתורברבים, התגבשות היא החשובה ביותר מנקודת מבט של טון. מסיבה זו, הוא משמש בדרך כלל בתעשיות התרופות, הכימיה ועיבוד המזון. דוגמאות ביוכימיות חשובות כוללות הפרדות כיראליות,טיהור 1 של אנטיביוטיקה,2 הפרדה של חומצות אמינו...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס מטרת הניסוי היא לקבוע את גודל ה-maldistribution בכורי מיטה ארוזים טיפוסיים הן בזרימה חד פאזית והן דו-פאזית (נוזל גז) ולהעריך את ההשפעות של פירוק זה על ירידת לחץ. המושגים של חלוקת זמן מגורים ופיזור מוצגים באמצעות מעקבים, ומושגים אלה קשורים לפגיעה פיזית. תקשור בזרימה חד פאזית יכול להתרחש לאורך קירות או על ידי זרימה מועדפת דרך חלק גדול יותר של חתך המיטה. תקשור בזרימה דו-פאזית יכול לנבוע מסיבות...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס פולימרים הם מולקולות המורכבות מיחידות מונומר חוזרות רבות המלוכדות כימית לשרשראות ארוכות. הם מציגים מגוון רחב של תכונות פיזיות, המושפעות מהמבנה הכימי שלהם, המשקל המולקולרי ומידת הפולימר. תעשיית הפולימרים מייצרת אלפי חומרי גלם המשמשים במגוון רחב של מוצרים מסחריים. 1,2 המטרה של וידאו זה היא לבצע תגובת פילמור נוסף ולאחר מכן להעריך את המוצר המתקבל כדי להבין כיצד צמיגות יכולה לשמש כדי לקבוע משקל...

מקור: קרי מ. דולי ומייקל בנטון, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס הידרוגנציה של אתילן (C2H4) לאתאן (C2H6) נחקרה לעתים קרובות כתגובת הפחתת מודל באפיון זרזים מתכת חדשים. 1-2 בעוד ניקל נתמך אינו זרז המתכת הפעיל ביותר עבור תגובה זו, הוא פעיל מספיק כי התגובה יכולה להתרחש ב < 200 מעלות צלזיוס. התגובה בדרך כלל כרוכה ספיחות, מימן מנותק (H2)מגיב עם אתילן ספיח. במילים אחרות, הן אטומי מימן והן מולקולות אתילן יוצרים קשרים עם אתר מתכת (כאן מסומן "S"). הקשר החזק של...

מקור: מייקל בנטון וקרי מ. דולי, המחלקה להנדסה כימית, אוניברסיטת לואיזיאנה סטייט, באטון רוז', לוס אנג'לס ספין-ו-צ'יל משתמשת בהעברת חום וביסודות זרימת נוזלים כדי לצנן משקאות מטמפרטורת החדר ל-38 מעלות צלזיוס ב-2 דקות בלבד. זה ייקח מקרר כ 240 דקות וחזה קרח כ 40 דקות כדי להשיג שינוי טמפרטורה שווה ערך. זה מושלם ספין וצמרמורת על ידי ספינינג פחית או בקבוק ב עד 500 סל"ד, אשר יוצר מעט או לא קצף. בניסוי זה, היעילות של ספינינג צילינדר (כלומר, פחית סודה) במהירויות גבוהות כדי לקרר משקה קל תיבחן. פרמטרים...