Pytania pomocnicze - CHM.02

Granulacja wpływa na równomierność dozowania i drożność urządzenia. Ziarna zbyt duże mogą blokować podajnik, a zbyt drobne mogą pylić lub zbrylać się.

Materiał sypki trafia na obracający się talerz, z którego jest stopniowo odbierany lub zgarniany. Dzięki temu możliwe jest kontrolowane podawanie surowca do dalszego procesu.

Może powodować klinowanie, zapychanie wylotu, nierównomierny przepływ oraz przeciążenie elementów roboczych podajnika.

Materiał bardzo drobny może pylić, zawieszać się w zasobniku lub zbrylać pod wpływem wilgoci. Utrudnia to stabilne dozowanie.

Granulacja opisuje wielkość ziaren materiału, a skład określa, z jakich substancji chemicznych lub składników materiał się składa.

Najczęściej stosuje się analizę sitową, czyli przesiewanie próbki przez sita o znanej wielkości oczek. Pozwala to określić udział różnych frakcji ziarnowych.

Tak, wilgotność może wpływać na zbrylanie i przyczepność materiału. Jednak w tym pytaniu kluczowym parametrem dla podajnika talerzowego jest granulacja.

Proces przebiega w temperaturze 480–500°C, więc materiał nie może mięknąć, topić się ani tracić wytrzymałości. Tworzywa takie jak PVC nie nadają się do takich warunków.

Chlor jest silnie reaktywnym i korozyjnym gazem. Materiał przewodu musi być odporny na jego działanie, szczególnie w podwyższonej temperaturze.

PVC jest tworzywem sztucznym o ograniczonej odporności cieplnej. W temperaturze kilkuset stopni Celsjusza ulegałby degradacji, dlatego nie nadaje się do przewodu w tym procesie.

Aluminium może mieć korzystne właściwości konstrukcyjne, ale w kontakcie z chlorem w wysokiej temperaturze może ulegać korozji lub reakcji chemicznej. Warunki procesu są zbyt agresywne.

Decydują przede wszystkim odporność na wysoką temperaturę oraz odporność na działanie agresywnych reagentów, takich jak chlor. Ceramika jest też chemicznie mało reaktywna.

Główną wadą ceramiki jest kruchość. Elementy ceramiczne źle znoszą uderzenia, naprężenia mechaniczne i gwałtowne zmiany temperatury.

Uwzględnia się temperaturę, ciśnienie, skład i agresywność medium, ryzyko korozji, wytrzymałość mechaniczną oraz koszty wykonania i eksploatacji.

Stężenie procentowe masowe oblicza się ze wzoru: masa substancji rozpuszczonej podzielona przez masę całego roztworu i pomnożona przez 100%.

Masa roztworu to suma masy rozpuszczalnika i masy substancji rozpuszczonej: 1000 g wody + 250 g soli = 1250 g roztworu.

Błąd 25% wynika z odniesienia masy soli do masy samej wody. W stężeniu procentowym masowym odnosi się masę soli do masy całego roztworu, czyli do 1250 g.

Nie wpływa, jeśli przyjmujemy, że cała dodana sól znajduje się w roztworze. Nadal stosuje się standardowy wzór na stężenie procentowe masowe.

To roztwór, który w danej temperaturze zawiera maksymalną ilość substancji rozpuszczonej. Dalsze dodawanie substancji może powodować pozostawanie jej w postaci nierozpuszczonego osadu.

Do obliczenia stężenia należałoby przyjąć tylko masę soli rzeczywiście rozpuszczonej. Nierozpuszczony osad nie jest częścią roztworu.

Osady tworzą warstwę izolacyjną, która utrudnia przepływ ciepła między mediami. Powoduje to spadek sprawności wymiennika i może zwiększać zużycie energii.

Najczęściej usuwa się kamień kotłowy, osady mineralne, produkty korozji, szlamy oraz zanieczyszczenia procesowe zależne od rodzaju medium.

Najważniejsze są powierzchnie rur i przestrzeni, przez które zachodzi wymiana ciepła między czynnikiem grzewczym a ogrzewanym lub chłodzonym medium.

Kontrola pracy polega na obserwacji parametrów, takich jak temperatura, ciśnienie i przepływ. Konserwacja obejmuje czynności techniczne, np. czyszczenie, usuwanie osadów i sprawdzanie stanu elementów.

Ponieważ o sprawności wymiennika decydują przede wszystkim powierzchnie wymiany ciepła wewnątrz aparatu. Zanieczyszczenia na tych powierzchniach bezpośrednio ograniczają przekazywanie ciepła.

Stosuje się czyszczenie mechaniczne, np. szczotkowanie rur, oraz czyszczenie chemiczne przy użyciu odpowiednich roztworów rozpuszczających osady. Metodę dobiera się do materiału aparatu i rodzaju osadu.

Może dojść do spadku wydajności cieplnej, wzrostu oporów przepływu, przegrzewania, nieszczelności, korozji oraz awarii aparatu.

Grafit ma małą reaktywność chemiczną, dlatego w wielu środowiskach kwasowych, zasadowych i solnych nie ulega szybkiemu niszczeniu. Dzięki temu może zastępować metale podatne na korozję.

Ułatwia przekazywanie ciepła między mediami procesowymi. Z tego powodu grafit może być stosowany w elementach wymienników ciepła.

Nie. Grafit dobrze przewodzi prąd elektryczny, dlatego odpowiedzi mówiące o jego małym przewodnictwie elektrycznym są błędne.

Grafit dobrze znosi wysokie temperatury bez dostępu tlenu. W obecności tlenu lub gazów utleniających w wysokiej temperaturze może się utleniać.

Grafit ma budowę warstwową i jest materiałem kruchym. Nie wykazuje typowej dla metali podatności na odkształcenia plastyczne.

Z grafitu wykonuje się m.in. elementy wymienników ciepła, aparaty odporne na korozję, uszczelnienia, pierścienie ślizgowe oraz wykładziny ochronne.

Nieprzereagowana mieszanina azotu i wodoru po oddzieleniu amoniaku jest zawracana do reaktora. Dzięki temu zwiększa się wykorzystanie surowców i wydajność procesu.

Chłodzenie umożliwia wykroplenie amoniaku z mieszaniny gazowej. Ułatwia to jego oddzielenie od nieprzereagowanego azotu i wodoru.

Obniża temperaturę mieszaniny gazowej lub produktu, odbierając ciepło za pomocą wody chłodzącej. Jest elementem przygotowującym strumień do dalszego chłodzenia lub separacji.

Wymusza przepływ medium w obiegu i utrzymuje cyrkulację przez kolejne aparaty. Zapewnia ciągłość pracy układu.

Pompa zasilająca podaje medium do instalacji lub aparatu, a pompa obiegowa utrzymuje jego krążenie w układzie. Różnica dotyczy głównie funkcji w procesie.

Oddzielenie amoniaku pozwala odebrać produkt procesu. Pozostałe gazy, głównie azot i wodór, mogą zostać ponownie skierowane do syntezy.

Najważniejsze są temperatury na wlocie i wylocie, przepływ wody chłodzącej, szczelność oraz spadek ciśnienia. Zmiany tych parametrów mogą świadczyć o zabrudzeniu lub uszkodzeniu aparatu.

Należy znać symbole aparatów i analizować ich położenie w ciągu technologicznym. Funkcja urządzenia często wynika z tego, co znajduje się przed nim i za nim w schemacie.

Ponieważ to produkt końcowy decyduje o jakości procesu suszenia. Analiza suchego materiału pozwala ocenić m.in. wilgotność, sypkość i zgodność z wymaganiami technologicznymi.

Najczęściej kontroluje się wilgotność, uziarnienie, sypkość, barwę, zapach, czystość oraz ewentualną zawartość substancji czynnej.

Powietrze suszące kontroluje się jako parametr procesu, np. temperaturę lub wilgotność. Produkt suchy kontroluje się jako wynik procesu i podstawę oceny jakości wyrobu.

Materiał sypki może być niejednorodny, np. różnić się wielkością ziaren lub wilgotnością. Próbka reprezentatywna pozwala uniknąć błędnej oceny całej partii.

Objawami mogą być zbyt wysoka wilgotność produktu, zbrylanie proszku, zmiana barwy, nierównomierne uziarnienie lub nadmierne osadzanie się materiału w aparacie.

Próbkę należy umieścić w czystym, suchym i szczelnym pojemniku oraz dokładnie opisać. Chroni to materiał przed zawilgoceniem, zanieczyszczeniem i pomyłką identyfikacyjną.

Płyty oddzielają dwa media i jednocześnie umożliwiają przekazywanie ciepła przez cienką ściankę. Tworzą kanały przepływowe dla mediów grzewczych i chłodzonych.

Mają cienką, prostokątną formę, otwory przy narożach oraz charakterystyczne przetłoczenia lub ryflowania. Zwykle występują jako zestaw podobnych elementów.

Profilowanie zwiększa powierzchnię wymiany ciepła i wywołuje zawirowania przepływu. Dzięki temu wymiana ciepła jest intensywniejsza.

W płytowym wymienniku ciepło przekazywane jest przez pakiet cienkich płyt, a w płaszczowo-rurowym przez ścianki rur umieszczonych w płaszczu. Oba aparaty służą do wymiany ciepła, ale mają inną konstrukcję.

Uszczelki oddzielają kanały przepływu i kierują media odpowiednimi drogami. Zapobiegają też mieszaniu się mediów oraz wyciekom na zewnątrz.

Przepływ przeciwprądowy pozwala utrzymać korzystniejszą różnicę temperatur na długości wymiennika. Zwiększa to skuteczność przekazywania ciepła.

Najczęściej stosuje się stale nierdzewne lub kwasoodporne, a przy mediach silnie korozyjnych także stopy specjalne. Materiał dobiera się do temperatury, ciśnienia i agresywności chemicznej mediów.

Ponieważ proporcja dotyczy mas tlenków, a nie mas surowców. CaCO3 trzeba najpierw przeliczyć na odpowiadającą mu masę CaO.

Należy użyć stosunku mas molowych: m(CaO) = 53,6 kg × 56/100 = 30,016 kg, czyli około 30 kg CaO.

Jeżeli 15 części CaO odpowiada 70 częściom SiO2, to dla 30 kg CaO masa SiO2 wynosi 30 × 70/15 = 140 kg.

Rozkład opisuje równanie: CaCO3 → CaO + CO2. Z jednego mola CaCO3 powstaje jeden mol CaO.

Oznacza on, że w mieszaninie tlenków na 15 części masowych CaO przypada 15 części masowych Na2O i 70 części masowych SiO2.

Podczas rozkładu CaCO3 wydziela się CO2, który nie wchodzi do masy CaO. Dlatego z 100 g CaCO3 powstaje tylko 56 g CaO.

Najpierw przeliczyć 53,6 kg CaCO3 na około 30 kg CaO, a następnie z proporcji 15 : 70 obliczyć masę SiO2. Wynik to 140 kg.

Podgrzanie ułatwia odparowanie składników lotniejszych i zmniejsza obciążenie cieplne dolnej części kolumny. Dzięki temu proces rektyfikacji przebiega stabilniej i sprawniej.

Najczęściej do temperatury zbliżonej do temperatury wrzenia mieszaniny przy danym ciśnieniu lub do warunków panujących na półce zasilającej. Dokładna temperatura zależy od składu mieszaniny i parametrów pracy kolumny.

Zbyt zimny surowiec może skraplać część par, zaburzać bilans cieplny kolumny i pogarszać rozdział składników. Może też powodować niestabilną pracę instalacji.

Napowietrzanie wprowadza tlen i gazy obce, które mogą powodować korozję, utlenianie substancji lub zagrożenie wybuchowe. Nie poprawia ono samego procesu rozdziału przez rektyfikację.

Najczęściej stosuje się wymienniki ciepła, np. płaszczowo-rurowe lub płytowe. Źródłem ciepła może być para grzewcza, gorący produkt lub inny strumień technologiczny.

Półka zasilająca to miejsce wprowadzenia surowca do kolumny, dobrane tak, aby skład i temperatura wsadu odpowiadały warunkom wewnątrz kolumny. Właściwy dobór tej półki wpływa na efektywność rozdziału.

Takie działanie zmieniałoby skład mieszaniny, a nie tylko przygotowywało ją do procesu. W rektyfikacji celem jest rozdział istniejącej mieszaniny, a nie sztuczna zmiana jej składu przed kolumną.