유닛 조작
Unit operation
화학 공학 및 관련 분야에서 단위 작업은 공정의 기본 단계입니다.단위 운영에는 분리, 결정화, 증발, 여과, 중합, 이성질화 및 기타 반응과 같은 물리적 변화 또는 화학적 변환이 포함됩니다.예를 들어, 우유 가공에서는 균질화, 저온 살균 및 포장이 포함됩니다.이러한 단위 작업은 전체 프로세스를 생성하기 위해 연결됩니다.공정은 시작 재료 또는 공급 원료에서 원하는 제품을 얻기 위해 많은 단위 작업이 필요할 수 있습니다.
역사
역사적으로 서로 다른 화학 산업은 서로 다른 산업 공정과 다른 원칙을 가진 것으로 간주되었다.Arthur Dehon Little은 [1]1916년에 산업 화학 과정을 설명하기 위해 "단위 연산"의 개념을 개발했습니다.1923년 윌리엄 H. 워커, 워렌 K. Lewis와 William H. McAdams는 화학 공학의 원리라는 책을 썼고 다양한 화학 산업이 동일한 물리 [2]법칙을 따르는 과정을 가지고 있다고 설명했다.그들은 이와 유사한 과정을 단위 운영으로 요약했다.각 단위 작동은 동일한 물리적 법칙을 준수하며 모든 관련 화학 산업에서 사용될 수 있습니다.예를 들어, 용도, 시장 또는 제조업체가 매우 다르더라도 네이팜 또는 죽 혼합기를 설계하기 위해서는 동일한 엔지니어링이 필요합니다.단위 작업은 화학 공학의 기본 원칙을 형성합니다.
화학 공학
화학공학 유닛 운영은 5가지 등급으로 구성된다.
- 유체 수송, 여과 및 고체 유동화를 포함한 유체 흐름 프로세스.
- 증발 및 열교환을 포함한 열전달 프로세스.
- 가스 흡수, 증류, 추출, 흡착 및 건조를 포함한 물질 전달 과정.
- 가스 액상화 및 냉동 등의 열역학 과정.
- 고체 수송, 파쇄 및 분쇄, 스크리닝 및 체를 포함한 기계적 프로세스.
화학공학 유닛의 운영은 또한 둘 이상의 세분류에 속하는 요소를 포함하는 다음과 같은 범주에 속한다.
또한, 반응 증류 및 교반 탱크 원자로와 같은 이러한 범주까지 결합하는 몇 가지 단위 운전이 있다."순수한" 단위 운영은 물리적 운송 과정인 반면, 혼합 화학/물리적 과정은 확산과 같은 물리적 운송과 화학 반응 모두를 모델링해야 한다.이는 일반적으로 촉매 반응을 설계하는 데 필요하며 화학 반응 공학이라는 별도의 분야로 간주됩니다.
화학공학적 유닛 운영과 화학공학적 유닛 처리는 모든 화학산업의 주요 원칙을 형성하며 사용되는 화학공장, 공장 및 장비 설계의 기초가 됩니다.
일반적으로 단위 운영은 각 기본 구성요소에 대한 수송량에 대한 잔액을 방정식의 형태로 기록하고 설계 매개변수에 대한 방정식을 푼 다음 몇 가지 가능한 솔루션 중에서 최적의 솔루션을 선택한 다음 물리적 장치를 설계함으로써 설계됩니다.예를 들어 플레이트 컬럼 내의 증류는 알려진 기액 평형 및 효율, 드립아웃 및 드립인 총 질량 흐름과 각 성분별 서브 플로우를 포함하는 각 플레이트의 질량 밸런스를 적어 분석한다.이들 스택을 조합하면 전체 열에 대한 방정식 시스템이 제공됩니다.환류비가 높을수록 플레이트의 수가 줄어들기 때문에 해결 방법이 다양합니다.그런 다음 엔지니어는 허용 가능한 볼륨 홀드업, 칼럼 높이 및 시공 비용에 대한 최적의 솔루션을 찾아야 합니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Arther Dehon Little". Scatter Acorns That Oaks May Grow. MIT Libraries. Retrieved 13 November 2013.
- ^ "Arthur D. Little, William H. Walker, and Warren K. Lewis". Science History Institute. Retrieved 20 March 2018.
외부 링크
Wikimedia Commons에서의 유닛 조작에 관한 미디어
