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Génie chimique

Cette collection décrit les concepts fondamentaux en génie chimique à l’aide d’une approche expérimentale et il présente les modalités de fonctionnement nécessaires des différents appareils tels que le séchoir à plateaux et le viscosimètre.

  • Chemical Engineering

    08:33
    Test de l'efficacité de transfert de chaleur d'un échangeur de chaleur à tube fin

    Source : Michael G. Benton et Kerry M. Dooley, Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA

    Les échangeurs de chaleur transfèrent la chaleur d'un fluide à un autre. Plusieurs classes d'échangeurs de chaleur existent pour répondre à différents besoins. Certains des types les plus communs sont les échangeurs de coques et de tubes et les échangeurs de plaques1. Les échangeurs dehell et tube utilisent un système de tubes à travers lequel le fluide coule1. Un ensemble de tubes contient le liquide à refroidir ou à chauffer, tandis que le deuxième ensemble contient le liquide qui absorbe la chaleur ou le transmet1. Les échangeurs de chaleur de plaque emploient un concept semblable, dans lequel les plaques sont étroitement jointes avec un petit écart entre chacun pour que le liquide coule1. Le liquide qui circule entre les plaques alterne entre le chaud et le froid de sorte que la chaleur se déplace dans ou hors des cours d'eau nécessaires1. Ces échangeurs ont de grandes surfaces, de sorte qu'ils sont généralement plusefficaces 1. L'objectif de cette expérience est de tester l'efficacité de transfert de chaleur d'un échangeur de chaleur à tube d'aileron (figure 1) et de le comparer à l'efficacité théorique d'un échangeur de chaleur sans na

  • Chemical Engineering

    07:40
    À l’aide d’un plateau de séchoir pour enquêter sur le transfert de chaleur par convection et conduction

    Source : Michael G. Benton et Kerry M. Dooley, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Séchoirs sont utilisés dans de nombreux procédés industriels. La fonction d’un séchoir est d’utiliser des processus de transfert de chaleur à la matière sèche. Il existe une variété de types de séchoir. Adiabatique des sécheuses convection et des contacts directs avec les gaz pour sécher les matières solides, ique sèche utilise des méthodes autres que le contact des gaz chauffés à sec1, y compris la conduction et rayonnement radiofréquence séchage1. Séchoirs peuvent être utilisés pour les traitements par lots sinon ils en usage continu1. Dans cette expérience, les effets de la vitesse de l’air et la température sur le taux d’assèchement du sable seront déterminés à l’aide d’un séchoir à plateaux. Trois réglages de puissance différente (1000 W, 1500 W et 2500 W) pour deux débits d’air différentes seront testés, offrant un total de six ensembles de données. D’après les résultats, la chaleur et les coefficients de transfert de masse peuvent être calculées.

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    08:03
    Viscosité des Solutions de propylène Glycol

    Source : Michael G. Benton et Kerry M. Dooley, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    La viscosité est une mesure de résistance d’un fluide à l’écoulement, et c’est un paramètre utile dans la conception de la transformation des produits efficaces et contrôle de la qualité dans un large éventail d’industries. Une variété de viscosimètres servent à obtenir les lectures plus précises de matériel normalisée de mesure de viscosité est à travers un viscosimètre de tube de verre, qui estime la viscosité en mesurant la quantité de temps qu’il faut le liquide s’écouler à travers un tube capillaire en verre1. Viscosimètres rotationnels opèrent en appliquant des forces de cisaillement et mesurant le temps qu’il faut un écoulement1. Ces viscosimètres faire usage de la force d’écoulement du fluide, et ils peuvent utiliser un système de ressort ou d’un système de codeur numérique1. Différents systèmes de mesure existent également, avec la norme étant un système de cône et plaque, où le liquide s’écoule sous la forme de cône et sur la plaque, afin de minimiser les contraintes de cisaillement1. Systèmes de plaques parallèles utilisent deux plaques parallèles et est idéales pour mesurer à travers les gradients de température, ce qui permet une transition en douceur1…

  • Chemical Engineering

    09:10
    Porosimétrie de silice alumine poudre

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Distribution granulométrique surface zone et les pores sont les attributs utilisés par adsorbant et catalyseur des fabricants et des utilisateurs pour assurer le contrôle de la qualité et déterminer quand les produits sont à la fin de leur durée de vie utile. La surface d’un solide poreux est directement liée d’adsorption ou l’activité catalytique. La répartition porométrique d’un adsorbant ou le catalyseur est contrôlée de façon que les pores sont suffisamment grands pour admettre facilement les molécules d’intérêt, mais assez petit pour fournir une surface importante par masse. Distribution granulométrique surface zone et pore peut être mesurée par la technique de l’adsorption et la désorption azote isotherme. Dans cette expérience, un porosimètre azote servira à mesurer la surface et la granulométrie de la poudre de silice/alumine des pores.

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    10:21
    Démonstration du modèle Power Law par Extrusion

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Polymères fondus forment souvent dans des formes simples ou « extrudats », comme les pellets cylindriques, plaques planes ou canal, à l’aide d’une extrudeuse. 1 les polyoléfines sont parmi les plus courantes polymères extrudable. Extrusion implique le transport et l’alimentationparfois mélangée avec des matériaux non polymérique et la montée en pression et le transport de la fonte ou le mélange de fusion. Il est appliqué à des polymères thermoplastiques, qui déforment quand ils sont chauffés et reprendre leurs propriétés « sans débit » antérieures lorsque refroidi. À l’aide d’une extrudeuse de laboratoire simples, sortie de l’effet des conditions sur le polymère de fonctionnement et chute de pression peut être examinée et les données résultantes peuvent être corrélées à l’aide de la « Loi de puissance » fond de modèle pour l’écoulement des polymères et des solutions. Ce modèle sert à intensifier le processus d’extrudeuses plus complexes. La relation entre les conditions d’exploitation et les déviations de comportement de déplacement théorique (« glissement ») et de la forme d’extrudat (« Houle die ») peut être déterminée. Dans cette expérience, un polymère thermoplastique typique, tels qu’un polyéthylène haute densité (PEHD) copolymère (d’éthylè

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    07:51
    Absorbeur de gaz

    Source : Michael G. Benton et Kerry M. Dooley, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Absorbeurs de gaz sont utilisés pour enlever des contaminants du flux gazeux. Plusieurs modèles sont utilisés pour accomplir cet objectif1. Un garnissage colonne usages gaz et liquide flux exécutant contraires les uns aux autres dans une colonne emballée avec lâche, matérielge, tels que des céramiques, des métaux et matières plastiques, ou structuré d’emballage1. Le garnissage utilise superficie créée par l’emballage pour créer un maximum de contact efficace entre les deux phases1. Les systèmes sont de peu d’entretien et peuvent manipuler des matériaux corrosifs avec taux de transfert de masse élevée1. Les colonnes de pulvérisation sont un autre type d’amortisseur, qui utilise constamment en contact direct entre les deux phases, avec gaz se déplaçant vers le haut et le liquide pulvérisé vers le bas dans le flux de gaz1. Seulement, ce système comporte un stade et des taux de transfert de masse pauvre, mais est très efficace pour les solutés avec haute solubilité d’un liquide1. L’objectif de cette expérience est de déterminer l’incidence des variables dont le débit de gaz, débit d’eau et de dioxyde de carbone sur le coefficient de t

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    11:32
    Équilibre de vapeur-liquide

    Source : Michael G. Benton et Kerry M. Dooley, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Équilibre de vapeur-liquide est primordiale dans les applications telles que la distillation, modélisation environnementale et la conception du processus général d’ingénierie. Comprendre les interactions entre les composants d’un mélange est très important dans la conception, d’exploitation et analyser ces coefficient d’activité est un excellent outil pour ce qui concerne les interactions moléculaires à la composition du mélange. Trouver les paramètres d’interaction moléculaire permet de prédire avenir des coefficients d’activité pour un mélange à l’aide d’un modèle. Équilibre de vapeur-liquide est un facteur essentiel dans les processus communs dans l’industrie chimique, comme la distillation. La distillation est le processus de séparation des liquides par leur point d’ébullition. Un mélange liquide est introduit dans une unité de distillation ou de la colonne, puis bouilli. Données d’équilibre de vapeur-liquide sont utiles pour les mélanges liquides comment déterminants seront séparera. Parce que les liquides ont différents points d’ébullition, un liquide va bouillir en vapeur et progresser dans la colonne, alors que l’autre va rester sous forme liquide et égoutter dans l’unité. Le processus est très important dans une variété d’industries. Dans cette expérience, les coe

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    11:19
    L’effet du Ratio de Reflux sur l’efficacité de Distillation de plateau

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Plateau et colonne remplie est tous deux couramment utilisés pour la distillation, l’absorption et décapage des opérations de séparation. 1 , 2 l’objectif de cette expérience consiste à distiller un mélange d’alcools (méthanol, isopropanol) et deolonne de barre d’État du tamis et examiner comment étroitement simples théories de distillation basé sur l’équilibre des hypothèses sont suivies. Plateaux de tamis fournit maximale zone d’interface entre le liquide et la vapeur. Un schéma P & ID du bac tamis (chaque plateau contient des trous dans une plaque de support), système de distillation se trouvent dans l’annexe A. Dans cette démonstration, l’unité de Distillation de plateau (TDU) est démarré en mode de reflux total. Après qu’un niveau de tambour de reflux constant est atteint, un commutateur pour mode de reflux finis se fait en ajustant les bottoms, régulateurs de taux de débit du distillat et reflux comme nécessaire pour maintenir un niveau constant dans le tambour de reflux et le reboiler et de maintenir un ratio de reflux R D = L/D. Une fois que l’état d’équilibre est atteint (prend au moins 90 min), liquide les échantillons seront prélevés sur le tambour de reflux, rebouilleur et sur chaque plateau et an

  • Chemical Engineering

    09:20
    Efficacité de l’Extraction liquide-liquide

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Extraction liquide-liquide (ell) est une technique de séparation utilisée au lieu de distillation lorsque soit : (a) la volatilité relative des composés à séparer est très semblables ; (b) un ou plusieurs composants du mélange sont température sensible même à proximité de conditions ambiantes ; (c) laerait une très faible pression ou un ratio très élevé distillat/aliments pour animaux. 1 La force motrice pour le transfert de masse est la différence de solubilité d’un matériau (le soluté) dans deux autres ruisseaux non miscibles ou partiellement miscible (le nourrir et le solvant). Les cours d’eau ou alimentation de solvants sont mélangés et ensuite séparées, permettant au soluté transférer de l’aliment au solvant. Normalement, ce processus est répété en phases successives à l’aide de flux à contre-courant. Riche en soluté solvant est appelé l' extrait qu’il laisse, et l’alimentation pauvre en soluté est le raffinat. Lorsqu’il y a une différence de densité raisonnable entre le flux et le flux de solvants, extraction peut être accomplie en utilisant une colonne verticale, bien que dans d’autres cas, une série de mélange et de décantation des réservoirs peut être utilisée. Dans cette expérience, l’objectif opérationnel est d’extraire l’alcool isopropyliq

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    10:59
    Réacteur en Phase liquide : Inversion du saccharose

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Batch et réacteurs en flux continu sont utilisés dans des réactions catalytiques. Les lits emballés, qui utilisent des catalyseurs solides et un flux continu, sont la configuration la plus courante. En l’absence d’un flux de recyclage étendu, ces réacteurs de garnissage sont généralement modélisés sous forme. Le plus commun autre réacteur continu est un réservoir agité, qui est censé être parfaitement mélangées. 1 une raison de la prévalence des réacteurs à lit emballé est que, contrairement à la plupart des conceptions de réservoir agité, une zone de grand mur au rapport de volume de réacteur favorise le transfert de chaleur plus rapid. Pour presque tous les réacteurs, chaleur doit être ajouté ou retiré pour contrôler la température de la réaction désirée se dérouler. La cinétique des réactions catalytiques sont souvent plus complexe que le simple ordre 1st , 2ème ordre, cinétique etc. trouvés dans les manuels. Les vitesses de réaction peuvent également être affectées par des taux de transfert de masse - réaction ne peut avoir lieu plus rapidement que le taux à quels réactifs sont fournis à la surface ou la vitesse à laquelle les produits sont retirés - et de transfert de chaleur. Pour ces raisons, l’expérimentation est presque toujour

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    11:40
    Cristallisation de l’acide salicylique par une Modification chimique

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Traitement de substances biochimiques implique opérations unitaires tels que la cristallisation, ultracentrifugation, filtration sur membrane et la chromatographie préparative, qui ont tous en commun la nécessité de séparer le grand de petites molécules, ou solides du liquide. Parmi eux, la cristallisationlus importante d’un point de vue tonnage. Pour cette raison, il est couramment employée en pharmaceutique, chimique et industries de transformation des aliments. Exemples biochimiques importants incluent des séparations chirales,1 purification des antibiotiques,2 séparation des acides aminés précurseurs et nombreux autres pharmaceutical, additif alimentaire de4-5 ,6-7 et3 agrochimiques purifications. 8 Le contrôle de la distribution de taille et de morphologie cristalline est essentiel à l’économie du processus, que ces facteurs affectent le coût des opérations de traitement en aval telles que le séchage, filtration et solides convoyage. Pour plus d’informations sur la cristallisation, consultez un manuel spécialisé ou un manuel d’opérations unitaires. 9 L’unité cristallisoir (Figure 1) permet l’étude de : (a) les

  • Chemical Engineering

    10:39
    Débit unique et en deux phases dans un réacteur de garnissage

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    L’objectif de cette expérience est de déterminer l’ampleur de la mauvaise répartition des médecins dans les réacteurs de type garnissage en monophasé et en deux phases (gaz-liquide) flux et d’évaluer les effets de cette mauvaise répartition des médecins sur la chute de pression. Les concepts de distributionence et la dispersion sont introduites par l’utilisation de traceurs, et ces concepts sont liés à la mauvaise répartition des médecins physiques. Canalisation dans un courant monophasé peut se produire le long des murs ou par écoulement préférentiel à travers une grande partie de la section transversale du lit. Canalisation en écoulement diphasique imputables à des causes plus complexes et théories simple écoulement biphasé rarement prévoient pression chute dans le lit emballé. Un objectif de conception est toujours afin de minimiser l’ampleur de la canalisation en trouvant le diamètre optimal de lit et particules pour les débits de conception et de l’emballage un lit de façon à minimiser une sédimentation. Il est toujours important de quantifier combien mauvaise répartition peut se produire et à la conception trop l’unité afin de tenir compte de sa présence. La chute de pression de mesures appareil perméamètre, ΔP et la concentration de traceur (colorant), sortie horizon

  • Chemical Engineering

    10:01
    Cinétique de la polymérisation d’Addition de polydiméthylsiloxane

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Les polymères sont constitués de plusieurs unités de monomère répétées qui sont liées chimiquement dans de longues chaînes de molécules. Ils présentent un large éventail de propriétés physiques, qui sont affectés par leur structure chimique, la masse moléculaire et le degré de polymérisation. L’industrie des milliers des matières premières utilisées dans une large variété de produits commerciaux. 1 , 2 Le but de cette vidéo est pour effectuer une réaction de polymérisation d’addition puis évalue le produit qui en résulte pour comprendre comment la viscosité peut être utilisée pour déterminer le poids moléculaire de polymères. En outre, cette expérience étudiera comment poids moléculaire peut être liée à la conversion de monomère.

  • Chemical Engineering

    08:55
    Réacteur catalytique : Hydrogénation de l’éthylène

    Source : Kerry M. Dooley et Michael g. Benton, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    L’hydrogénation de l’éthylène (C2H4) en éthane (C2H6) a souvent été étudiée comme une réaction de réduction de modèle pour la caractérisation de nouveaux catalyseurs métalliques. 1-2 nickel pris en charge n’est pas le catalyseur métalliqueréaction, il est suffisamment actif pour que la réaction peut avoir lieu à La réaction implique typiquement hydrogène adsorbé, dissocié (H2) réagit avec l’éthylène adsorbé. En d’autres termes, les deux atomes d’hydrogène et d’éthylène forme de molécules liens avec un site de métal (ici noté « S »). La liaison forte d’éthylène avec S affaiblit la double liaison suffisamment pour permettre à des atomes d’hydrogène ajouter à l’éthylène, formant l’éthane, qui n’est pas adsorbé. Le but de cette expérience est, tout d’abord, pour convertir des mesures de composition brute pour limiter les conversions de fractions de réactif. 3 ces conversions puis utilisable dans un réacteur d’écoulement (PFR) pour ajuster les données à un modèle standard Loi de puissance cinétique par la méthode « intégrale ». 3 une comparaison entre les ordres expérimentales de réaction de l’éthylène et de l’hydrogène avec les ordres théori

  • Chemical Engineering

    08:43
    Spin et Chill

    Source : Michael G. Benton et Kerry M. Dooley, département de génie chimique, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiane

    Spin et refroidissez utilise les principes fondamentaux du transfert de chaleur et l’écoulement des fluides pour refroidir les boissons à 38 F en seulement 2 min. Il faudrait un réfrigérateur environ 240 min et une glacière 40 min pour atteindre la même température. Spin et refroidissezlement que ceci est accompli en « douceur » tourne à 500 tr/min, ce qui crée peu ou aucune formation de mousse. Dans cette expérience, on évaluera la possibilité de la filature d’un navire pour refroidir une boisson gazeuse à une vitesse record. Spin et Chill est conçu pour invalider l’utilisation d’une glacière, en faveur de la réfrigération des boissons rapidement et individuellement. Différents paramètres opérationnels, tels que variant la vitesse de rotation de l’appareil, seront évalués afin de déterminer leur effet sur le transfert de chaleur. En outre, l’analyse des paramètres tant analyse de conduction de chaleur transitoire servira à déterminer le transfert de chaleur.

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