1. Podaj definicję filtracji i jej wady i zalety.

Filtracją nazywamy operację technologiczną polegającą na rozdzieleniu mieszaniny cieczy

lub gazu z zawieszonymi cząstkami ciał stałych

za pomocą urządzeń mających przegrodę przepuszczającą dla cieczy lub gazu, przesączu, filtratu, a nieprzepuszczalną dla cząstek ciał

stałych. Zalety:

-Intensywność operacji -Dokładny rozdział faz

-Uzyskanie osadu o małej zawartości wilgoci

Wady: -Duży opór przepływu przez warstwę filtracyjną

2. Przedstaw schemat filtru, rozkład ciśnień

i występujące różnice ciśnień.

- ciśnienie filtracji

- ciś zgniatające osad

- ciśnienie zgniatające przegrodę równe jej wytrzymałości

3. Przedstaw podział filtrów.

Filtry dzielimy:

1.ze względu na opór przepływu

-grawitacyjne -ciśnieniowe

-próżniowe 2.ze względu na charakter

pracy -o działaniu ciągłym -o działaniu

okresowym 3.ze względu na konstrukcje

-jedno - lub wielowarstwowe (taśmowe

komorowe, prasy filtracyjne, ściekowe)

-obrotowe (bębnowe) -wirówki

4. Podaj definicję masowego współczynnika oporu właściwego osadu.

Opór właściwy osadu jest to opór stawiany strumieniowi filtratu przez warstwę osadu zawierającego 1 kg fazy stałej w 1m² pow

filtracji.

5. Podaj definicję stałej filtracji C dla

filtracji z tworzeniem się osadu.

C - jest to objętość filtratu przy przejściu

której przez przegrodę filtracyjną odłoży

się warstwa osadu której opór jest

równoważny oporowi przegrody filtracyjnej.

6. Opisz pełny cykl filtracji.

Filtracja zawiesin polega na zatrzymaniu

przez przegrodę filtracyjną cząstek ciała

stałego, przepuszczaniu przez tę przegrodę

cieczy, którą nazywamy przesączem lub

filtratem. Przegroda filtracyjna może mieć

strukturę ziarnistą albo włóknistą. Tworząca

się w czasie filtrowania warstwa osadu jest

w tym przypadku wykorzystywana jako

warstwa filtrująca, podnosząca zdolność

rozdzielczą filtru. Jeżeli opór jest niewielki

wtedy wykorzystujemy zwykle ciśnienie hydrostatyczne słupa cieczy nad warstwą

osadu.

7. Podaj definicję wydajności filtracji.

Wydajność filtracji:

Ze względu na filtrat:

Ze względu na suchy osad:

8. Przedstaw rodzaje mieszadeł.

Podział mieszadeł jest umowny i zależy od przyjętego kryterium podziału:

1.profil prędkości cieczy w mieszalniku

Są to mieszadła wytwarzające:

-promieniowy strumień cieczy

-osiowy strumień cieczy -okrężny (styczny) strumień cieczy

1.iloraz średnicy mieszadła i mieszalnika d/D

2.prędkość obwodowa końca łopatek mieszadła

3.zakres przepływu (laminarny, burzliwy)

4.zakres lepkości

5.konstrukcja mieszadła

-turbinowe

-śmigłowe

-łapowe (wolnoobrotowe), kotwicowe,

ramowe, ślimakowe

9. Przedstaw rodzaje zbiorników mieszal.

Mają zwykle kształt cylindryczny oraz dno

płaskie lub wypukłe o różnym kształcie

(stożkowe, elipsoidalne, polisferyczne).

Najczęściej ustawione są pionowo, rzadziej poziomo. Wewnątrz zbiornika mogą być wbudowane przegrody dla uniknięcia

wirowania cieczy w mieszalniku oraz tworz

się leja. Przegrody mogą być umieszczone:

-przy samej ściance zbiornika mieszalnika

-w pewnej odległości od niej -pod pewnym

kątem względem promienia obrotu mieszadła

-na całej długości zbiornika -tylko na pewnej głębokości cieczy

10. Wyjaśnij termin: mieszanie i mieszanie mechaniczne.

Mieszanie to proces bardzo rozpowszechniony

w wielu przemysłach i życiu codziennym.

Może zacho w rurociągu rzez który przepływa

płyn w pompie przetłaczającej oraz w aparatach przeznaczonych specjalnie do tego celu tzw. mieszalnikach. Mieszanie to przemieszczanie się różnych cząstek danego ośrodka w celu uzyskania

i utrzymania jego jednorodności.

Mieszanie mechaniczne prowadzi się w celu:

-wytworzenia jednolitego roztworu lub mieszaniny

-intensyfikacji procesów wymiany ciepła

-intensyfikacji procesów wymiany masy czysto fizycznej bądź też połączonej w reakcji chem.

11. Wyjaśnij pojęcie „stopnia zmieszania”.

Jest to stosunek rozprowadzenia wzajemnego

dwu lub więcej substancji do stanu rozprowadz idealnego osiągniętego po doskona wymieszaniu układu.

12. Wyjaśnij pojęcie „intensywność mieszania”.

Pojęcie intensywności mieszania używane jest dość często jednak nie ma jeszcze ścisłej definicji. Potocznie określa się intensywność mieszania przy pomocy takich wielkości jak: -częstość obrotów mieszadła - n -prędkości obrotowej końców łopatek mieszadła - u -zastępcza liczba Reynoldsa dla procesów mieszania - Re_m -moc mieszania liczona na jednostkę objętości mieszanej cieczy lub jednostkę mocy mieszanej cieczy

13. Wyjaśnij pojęcie „efektywność mieszania”.

Określa przy jakim nakładzie energii jest możliwe osiągnięcie żądanego efektu technologicznego. Z dwu mieszalników ten pracuje bardziej efektywnie, w którym osiąga się określony efekt technologiczny przy niższym nakładzie energii.

14. Podaj definicję liczby mocy, zmodyfikowanej liczby Re, Fr dla procesów mieszania.

Moc mieszania cieczy to energia przekazana cieczy mieszanej w jednostce czasu za pomocą mieszadła oraz zużytkowania na wywołanie wirów w cieczy. Ostatecznie energia ta zamienia się na ciepło.

Zmodyfikowana liczba Re:

Zmodyfikowana liczba Froude'a Fr:

15. Na czym polega przewodzenie ciepła.

Przewodzenie ciepła polega na przekazywaniu energii od jednej cząsteczki chemicznej danej substancji do drugiego za pośrednictwem ruchu drgającego (oscylacyjnego) tych cząsteczek.

16. Na czym polega konwekcja ciepła.

Polega na przenoszeniu ciepła przez cząstki (pakiety) gazu lub cieczy z jednej przestrzeni do drugiej podczas ich ruchu wywołanego: różnicą gęstości, różnicą temperatury lub na skutek ruchu wymuszonego rzez czynniki zewnętrzne np. ogrzewanie cieczy w kotle za pomocą gorącej powierzchni kotła, ogrzewanie pokoju za pomocą centralnego ogrzewania.

17. Na czym polega promieniowanie.

Jest to termin określający wymianę energii przez przestrzeń za pomocą fal elektromagnetycznych.

18. Podaj definicję liczb kryterialnych: Nu, Pr, Gr.

Liczba (kryterium) Nusselta:

Liczba (kryterium) Brandta (podobieństwo fizyko - chemiczne):

Liczba (kryterium) Grashofa:

20. Podaj definicję współczynnika przewodz ciepła. Współczynnik przewodzenia ciepła

danego ciała oznacza te ilość ciepła, jaka jest przewodzona przez ciało o powierzchni 1m² i grubości ścianki 1m w ciągu sekundy przy

różnicy temperatur na przeciwległych ściankach wynoszącej 1 deg.

21. Na czym polega wnikanie ciepła.

Wnikanie ciepła obejmuje:

-przewodzenie ciepła w laminarnej warstewce

płynu przylegającej do powierzchni wymiany

ciepła. -Konwekcję w górnej masie płynu

Konwekcja + przewodzenie = wnikanie ciepła

22. Podaj definicje współczynnika wnikania ciepła. Liczbowo jest on równy ilości ciepła, jaka zostanie wymieniona między ścianką i cieczą w jednostce czasu, przez jednostkową powierzchnię przy jednostkowym spadku temperatury.

23. Na czym polega konwekcja wymuszona.

Podczas rozwiniętego ruchu burzli występuje intensywne kłębienie się płynu i zawirowania, a temperatura w obranym, niemal całym poprzeczn przekroju jest jednako.Wyraźną i szybką zmianę temperatury obserwujemy w warstwie płynu znajdującej się w sąsiedztwie ścianki przewodu i poruszającej się ruchem uwarstwionym.

W ruchu laminarn konwekcja wymuszona jest rzadko spotykana.

24. Na czym polega konwekcja naturalna.

Jest związana ruchem płynu wywołanym różnicą temperatur między temperaturą powierzchni, z którą styka się płyn i wymienia z nią ciepło, a temperaturą płynu.

25. Przedstaw rodzaje procesu wrzenia.

Rozróżniamy :

-Wrzenie cieczy na powierzchni ciała stałego (wrzenie powierzchniowe) -Wrzenie w całej objętości cieczy

26. Podaj warunki konieczne do powstania procesu wrzenia. Do powstania procesu wrzenia konieczne jest:

-Wystąpienie przegrzanej cieczy w stosunku do temperatury nasycenia -Obecność ośrodków tworzenia pęcherzyków pary

27 Scharakteryzuj wrzenie pęcherzykowe i błonkowe.

Wrzenie pęcherzykowe:

Powstają okresowo pęcherzyki pary, które

rosną, odrywają się od powierzchni grzejnej i

wędrują do powierzchni cieczy.

Wrzenie błonkowe:

Po koalescencji poszczególnych pęcherzyków

pary, aż do utworzenia ciągłej błonki parowej

na powierzchni grzejnej.

28. Co to jest zwilżalność.

Zwilżalność to kąt graniczny między powierzchnią grzejną, a styczną do powierzchni pęcherzyka θ.

29. Do czego służą wymienniki ciepła? Jakie znasz ich rodzaje? Wymienniki ciepła to aparaty

do wymiany ciepła między płynami.

-Rekuperatory - dwa czynniki o różnych temperaturach przepływają w przestrzeniach oddzielonych przegrodą stałą (aparaty przeponowe)

-Regeneratory - powierzchnia grzejna najpierw kontaktuje się z gorącym czynnikiem, a następnie

z zimnym (grzejniki powietrza, piece martenowskie)

-Aparaty bezprzeponowe - bezpośredni kontakt między gorącym i zimnym płynem (węże

chłodnicze w elektrociepłowniach)

30. Jakie prowadzi się obliczenia dla wymienników cieplnych? Obliczenia

projektowe: Nowy aparat Cel: wyznaczenie powierzchni wymiany ciepła. Obliczenia sprawdzające: Istniejący aparat Cel:

wyznaczenie ilości przenoszonego ciepła, temperatury końcowych czynników

(wymienniki o znanej powierzchni wymiany

ciepła).

31. Wymień podstawowe kierunki przepływu

w wymiennikach.

-Współprąd -Przeciwprąd -Przepływ krzyżowy (mieszany, krzyżowy wielokrotny).

32. Scharakteryzuj ruch masy.

Pod pojęciem ruchu masy rozumie się wszystkie

te procesy, w których następuje przemieszczanie

się składnika lub składników przez granicę faz lub wewnątrz tej samej fazy.

33. Wyjaśnij pojęcie dyfuzji masy.

Gdy przenoszenie masy odbywa się w nieruchomym ośrodku lub poruszającym się

ruchem laminarnym to wynika ono z termicz

ruchu cząstek i nosi nazwę przenoszenia molekularnego - dyfuzji.

35. Podaj definicje destylacji.

Destylacja to proces polegający na przeprowad

w stan pary i ponownym skropleniu jednego lub kilku składników mieszaniny ciekłej w celu ich rozdzielenia lub oczyszczenia.

36. Podaj definicje rektyfikacji.

Rektyfikacja to proces polegający na przeciwprądowym kontakcie cieczy i pray rzy równoczesnej wymianie ciepła i masy.

37. Opisz aparaty, w których prowadzony

jest proces rektyfikacji, scharakteryzuj rektyfikację okresową i ciągłą.

Rektyfikacja okresowa występuje wtedy gdy

do aparatu rektyfikacyjnego doprowadza się surówkę jednorazowo w celu rozdzielenia.

Rektyfikacją ciągłą nazywamy taki proces rektyfikacji, w którym doprowadzenie cieczy surowej, odprowadzenie rektyfikatu i cieczy wyczerpanej odbywa się w sposób ciągły i równoczesny. Aparaty służące do rektyfikacji nazywamy kolumnami rektyfikacyjnymi.

Dzielą się one na dwie zasadnicze grupy:

kolumny rektyfikacyjne o działaniu ciągłym

i kolumny o działaniu okresowym. Z punktu widzenia konstrukcyj rozróżniamy kolumny półkowe (dzwonowe, tunelowe, zaworowe, rusztowe, sitowe itd.) oraz kolumny z wypełn

w których zamiast półek znajduje się warstwa wypełnienia złożona z takich elementów jak pierścienie Raschiga, pierścienie Palla, siodełka Berla, Intelox, kuli Guttmanna i inne.

38. Podaj definicję półki teoretycznej.

Pod pojęciem półki teoretycznej w kolumnie rektyfikacyjnej będziemy rozumieć taką półkę, z której odpływająca w górę para znajduje się w równowadze fizykochemicznej ze spływającą w

dół cieczą z tej samej półki.

---