Pytania pomocnicze - CHM.02

Do temperatury w stopniach Celsjusza dodaje się 273,15, a w zadaniach egzaminacyjnych zwykle 273. Na przykład 150°C to około 423 K.

Przelicza się osobno obie granice zakresu: 150 + 273 = 423 K oraz 260 + 273 = 533 K. Dlatego poprawny zakres to 423–533 K.

Nie. Poprawny zapis to np. 423 K, a nie 423°K.

Skala Celsjusza odnosi się do temperatury zamarzania i wrzenia wody, natomiast skala Kelvina zaczyna się od zera bezwzględnego. Różnica między wartościami wynosi około 273 jednostki.

Kelwin jest podstawową jednostką temperatury w układzie SI. Stosuje się go zwłaszcza w obliczeniach technicznych, termodynamicznych i dokumentacji procesowej.

Najczęstszy błąd to wybranie zakresu 150–260 K bez przeliczenia jednostek. Takie wartości oznaczałyby temperatury znacznie niższe niż podane w stopniach Celsjusza.

Chrom tworzy na powierzchni stali cienką warstwę tlenku chromu. Warstwa ta działa ochronnie i utrudnia dalsze utlenianie metalu.

Molibden zwiększa odporność na korozję wżerową i szczelinową, szczególnie w środowiskach zawierających chlorki. Dlatego jest ważny przy kontakcie stali z solankami.

Tytan wiąże węgiel i ogranicza powstawanie węglików chromu na granicach ziaren. Dzięki temu zmniejsza ryzyko korozji międzykrystalicznej.

Korozja wżerowa to miejscowe niszczenie metalu w postaci małych, głębokich ubytków. Jest szczególnie niebezpieczna, bo może szybko doprowadzić do perforacji elementu.

Roztwory soli, zwłaszcza zawierające chlorki, przyspieszają procesy korozyjne. Mogą powodować korozję wżerową nawet w stalach odpornych na zwykłe warunki atmosferyczne.

Aparatura chemiczna pracuje często w środowiskach agresywnych, pod ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze. Niewłaściwy materiał może ulec korozji, rozszczelnieniu lub awarii.

Wielkość mierzona jest odczytywana przez czujnik, np. temperatura. Wielkość sterowana to ta, na którą wpływa element wykonawczy, np. natężenie przepływu przez zmianę otwarcia zaworu.

Regulator porównuje wartość zmierzoną z wartością zadaną i wysyła sygnał do elementu wykonawczego. Dzięki temu proces może być korygowany automatycznie.

Zmiana przepływu czynnika grzewczego lub chłodzącego wpływa na temperaturę procesu. Dlatego regulator może na podstawie temperatury otwierać lub przymykać zawór przepływowy.

Regulacja powoduje zmianę pracy instalacji, np. przez sterowanie zaworem. Rejestracja tylko zapisuje wartości pomiarowe, bez bezpośredniego wpływu na proces.

Najczęściej jest to zawór regulacyjny. Zmiana stopnia jego otwarcia powoduje zwiększenie lub zmniejszenie natężenia przepływu medium.

Najpierw należy ustalić, jaki parametr jest mierzony przez czujnik, a następnie sprawdzić, jaki element jest sterowany przez regulator. To pozwala poprawnie określić funkcję układu.

Luźna taśma nadmiernie się ugina, może źle układać się na rolkach i prowadzić materiał nierówno. W efekcie surowiec spada z taśmy na boki lub w miejscach przesypowych.

Typowe objawy to rozsypywanie materiału, schodzenie taśmy z osi, poślizg taśmy na bębnie, nierównomierny transport, hałas rolek oraz nadmierne drgania.

Układ napinający utrzymuje właściwe napięcie taśmy, co zapewnia prawidłowe przenoszenie napędu i stabilne prowadzenie taśmy. Zapobiega poślizgowi oraz nadmiernemu ugięciu.

Nie zawsze. Wilgotność może wpływać na przyklejanie się materiału do taśmy lub zatykanie przesypów, ale duże ilości materiału wokół przenośnika częściej wskazują na problem mechaniczny, np. napięcie lub prowadzenie taśmy.

Sama obecność rozsypanego materiału nie pozwala wnioskować o jego temperaturze. Jest to raczej objaw problemu z transportem mechanicznym, prowadzeniem taśmy albo miejscem załadunku i zsypu.

Należy sprawdzić napięcie taśmy, jej ustawienie, stan rolek, bębnów, zgarniaczy, osłon oraz szczelność miejsc przesypowych. Ważne jest też usunięcie nagromadzonego surowca ze względów bezpieczeństwa.

Należy pomnożyć strumień masowy roztworu przez czas pracy urządzenia. Dla 250 kg/h i 8 h masa roztworu wynosi 2000 kg.

Oznacza to, że z każdej masy roztworu można otrzymać 25% tej masy w postaci stałego NaNO3. Jest to stosunek masowy produktu do roztworu.

Skoro z 1000 kg roztworu otrzymuje się 250 kg NaNO3, to z 2000 kg otrzyma się dwa razy więcej, czyli 500 kg.

Ponieważ wszystkie dane podano w jednostkach masy, a zależność między masą roztworu i masą produktu jest bezpośrednia. Wystarcza proporcja masowa.

Krystalizator służy do wydzielania substancji stałej z roztworu, najczęściej przez chłodzenie, odparowanie rozpuszczalnika lub zmianę warunków rozpuszczalności.

Częstym błędem jest przyjęcie, że 250 kg/h dotyczy gotowego produktu, a nie roztworu. W rzeczywistości najpierw trzeba obliczyć masę roztworu, a dopiero potem masę kryształów.

Chroni instalację, aparat lub zbiornik przed nadmiernym wzrostem ciśnienia. Po przekroczeniu nastawy otwiera się samoczynnie i odprowadza nadmiar medium.

Sprężyna dociska element zamykający do gniazda. Gdy ciśnienie medium przekroczy siłę nacisku sprężyny, zawór otwiera się i następuje upust.

Zawór grzybkowy służy głównie do regulacji lub odcinania przepływu. Zawór bezpieczeństwa działa automatycznie jako zabezpieczenie przed nadciśnieniem.

Zablokowanie zaworu uniemożliwia odprowadzenie nadmiaru ciśnienia. Może to doprowadzić do uszkodzenia aparatu, rozszczelnienia instalacji lub wybuchu.

Montuje się je na urządzeniach i instalacjach pracujących pod ciśnieniem, np. kotłach, reaktorach, zbiornikach ciśnieniowych i rurociągach.

Jest to wartość ciśnienia, przy której zawór zaczyna się otwierać. Ustala się ją zgodnie z dopuszczalnym ciśnieniem pracy zabezpieczanego urządzenia.

Polega na częściowym skropleniu par opuszczających kolumnę. Skroplona część wraca do kolumny jako flegma, a pozostała część może być odebrana jako produkt.

Ponieważ czynnik chłodzący nie powinien mieszać się z parami produktu. Ciepło jest przekazywane przez ściankę, co pozwala zachować rozdzielenie strumieni.

Może działać jako deflegmator, czyli chłodnica częściowo skraplająca pary ze szczytu kolumny. Umożliwia regulację ilości flegmy zawracanej do kolumny.

Deflegmator skrapla tylko część par i zawraca ciecz do kolumny. Chłodnica końcowa zwykle skrapla produkt w celu jego odbioru.

Wypełnienie zwiększa powierzchnię kontaktu pary i cieczy wewnątrz kolumny, ale nie jest aparatem do odbierania ciepła i skraplania oparów. Do tego potrzebny jest wymiennik ciepła.

W wymienniku bezprzeponowym dochodzi do bezpośredniego kontaktu mediów, czyli para mogłaby mieszać się z wodą chłodzącą. W procesach rektyfikacji zwykle jest to niedopuszczalne.

Flegma to skroplona ciecz zawracana ze szczytu kolumny do jej wnętrza. Poprawia rozdział składników przez kontakt ze wznoszącymi się parami.

Sole, zwłaszcza chlorki magnezu i wapnia, mogą w wysokiej temperaturze tworzyć związki korozyjne. Ich obecność przyspiesza niszczenie stali w aparatach i rurociągach.

Woda tworzy środowisko elektrolityczne, które ułatwia przebieg reakcji korozyjnych. W połączeniu z solami i związkami siarki znacznie zwiększa agresywność medium.

Związki siarki, takie jak siarkowodór, są toksyczne i korozyjne. Mogą powodować szybsze zużycie elementów instalacji oraz pogorszenie jakości produktów naftowych.

Najbardziej narażone są rurociągi, wymienniki ciepła, piece rurowe, kolumny destylacyjne, skraplacze i armatura. Są to miejsca kontaktu gorącej ropy, par, wody, soli i kwaśnych związków.

Brak odsolenia, odwodnienia i odsiarczenia przede wszystkim zwiększa chemiczną agresywność surowca. Wzrost ciśnienia może wynikać z innych zakłóceń, ale nie jest głównym skutkiem wskazanych zaniedbań.

Odsalanie polega na usunięciu rozpuszczonych lub zawieszonych soli mineralnych. Odwodnienie polega na zmniejszeniu zawartości wody w ropie do wymaganego poziomu technologicznego.

Litera P oznacza ciśnienie, od angielskiego słowa pressure. Symbol z literą P odnosi się do pomiaru, wskazywania lub regulacji ciśnienia.

Do lokalnego pomiaru ciśnienia najczęściej stosuje się manometr. Na schemacie może być oznaczony jako element pomiarowy ciśnienia.

PI oznacza wskaźnik ciśnienia, czyli urządzenie pokazujące wartość ciśnienia. PT oznacza przetwornik ciśnienia, który zamienia ciśnienie na sygnał pomiarowy.

Symbole pozwalają szybko i jednoznacznie odczytać funkcję elementu instalacji. Ułatwiają analizę procesu, obsługę urządzeń i komunikację techniczną.

Pomiar ciśnienia oznacza się literą P, a pomiar temperatury literą T. Przy wyborze odpowiedzi trzeba zwrócić uwagę na oznaczenie literowe przypisane do symbolu.

Często oznacza się temperaturę, przepływ, poziom cieczy, ciśnienie oraz skład chemiczny. Typowe litery to T, F, L, P i A.

Fluidyzacja polega na przepływie gazu przez warstwę materiału sypkiego z taką prędkością, że cząstki unoszą się i intensywnie mieszają. Warstwa zachowuje się podobnie do cieczy.

Dmuchawa wymusza przepływ powietrza przez podgrzewacz i komorę suszenia. Dzięki niej powstaje strumień gazu potrzebny do fluidyzacji materiału.

Podgrzewacz zwiększa temperaturę powietrza suszącego. Ciepłe powietrze odbiera wilgoć z materiału znacznie skuteczniej niż powietrze zimne.

Cyklon oddziela drobne cząstki stałe porwane przez strumień powietrza z komory suszenia. Chroni dalsze elementy instalacji i ogranicza straty produktu.

W procesie suszenia trzeba dostarczyć ciepło do odparowania wilgoci, dlatego stosuje się podgrzewacz. Chłodnica obniżałaby temperaturę powietrza i zmniejszała skuteczność suszenia.

Skraplacz służy do kondensacji pary, np. w destylacji lub układach odzysku rozpuszczalnika. W klasycznej suszarce fluidalnej z obiegiem powietrza ważniejsze są podgrzewanie i odpylanie gazu.

Najlepiej nadają się materiały sypkie, takie jak granulaty, proszki, kryształy lub drobne ziarna. Materiał powinien dać się równomiernie unosić i mieszać w strumieniu gazu.