ETC W-2

1

Aparat chemiczny - aparat służący do przeprowadzania operacji jednostkowej, podczas

której, ulegają zmianie własności fizyczne lub chemiczne substancji biorących udział w

operacji.

Zespół urządzeń i aparatów mających na celu przeprowadzenie określonego procesu

technologicznego nosi nazwę instalacji.

PROCESY PODSTAWOWE (jednostkowe), elementarne etapy procesów produkcyjnych

stosowanych w przemyśle chemicznym i pokrewnych przemysłach przetwórczych; rozróżnia się

operacje jednostkowe o charakterze głównie fizycznym (np. ogrzewanie, chłodzenie, suszenie,

ekstrakcja) oraz procesy jednostkowe o charakterze chemicznym (reakcje), które z kolei można

dzielić m.in.: wg typu reakcji chemicznej (np. utlenianie, nitrowanie), lub wg rodzaju faz

biorących udział w reakcji (np. procesy w fazie ciekłej, w układach ciecz–ciecz), oraz wg

warunków prowadzenia procesu (np. procesy wysokotemperaturowe, ciśnieniowe, katalityczne).

Operacje i procesy jednostkowe w technologii chemicznej.



Przepływ płynów



Przepływ ciał stałych



Magazynowanie



Mieszanie



Dozowanie



Klasyfikacja



Przesiewanie



Odstawanie (sedymentacja, dekantacja)



Filtracja



Odpylanie gazów



Krystalizacja



Odwirowanie



Sortowanie



REAKCJE CHEMICZNE



Absorpcja



Adsorpcja



Desorpcja



Ekstrakcja



Destylacja



Suszenie



Odparowanie

ETC W-2

2



Nawilżanie gazów



Przepływ i wymiana ciepła

WYMIENNIK MASY, urządzenie, w którym odbywa się przenoszenie składników (substancji)

między czynnikami.

Pod pojęciem wymiany masy rozumie się procesy: absorpcji, adsorpcji, desorpcji, ekstrakcji,

destylacji, suszenia, nawilgacania gazów.

ABSORPCJA [ łac.], chem. proces polegający na pochłanianiu substancji (tzw. absorbatu) przez

inną substancję (tzw. absorbent) i równomiernym rozprowadzeniu jej w całej masie absorbentu;

najczęściej spotykana absorpcja gazów przez ciecz, stosowana m.in. w celu wydzielenia

z mieszaniny gazowej cennego lub szkodliwego składnika, do związania gazu reagującego

z absorbentem (np. pochłanianie trójtlenku siarki w wodzie w celu otrzymania kwasu

siarkowego), w analizie spalin (aparat Orsata), do podtrzymania ruchu czynnika chłodniczego

w chłodziarkach absorpcyjnych; zetknięcie pochłanianego gazu z cieczą z zastosowaniem

przeciwprądu zwiększa efektywność absorpcji (tzw. hipersorpcja).

ABSORBAT, substancja (zwykle gaz) pochłaniana w procesie absorpcji.

ABSORBENT, substancja (zwykle ciecz lub ciało stałe) pochłaniająca w procesie absorpcji.

ABSORBER [łac.] (aparat absorpcyjny), urządzenie przem. służące do absorpcji gazu lub jego

składników przez ciecz (najczęściej wodę).

PŁUCZKA, aparat do rozdzielania lub oczyszczania mieszanin ciał stałych lub ciał stałych z

gazami przy użyciu cieczy; rodzaje: płuczka barbotażowa, skruber, absorber (ciecz absorbuje

składniki gazu), płuczki do wzbogacania zmielonej rudy (np. płuczka strumieniowa,

wykorzystująca różną prędkość unoszenia ziaren w strumieniu cieczy).

ETC W-2

3

ADSORPCJA [ łac.], proces zachodzący na granicy dwu faz, w wyniku, którego stężenie

substancji na granicy faz jest większe (adsorpcja dodatnia) lub mniejsze (adsorpcja ujemna) niż

w głębi fazy. Substancja ulegająca adsorpcji (dodatniej), zw. adsorbatem, gromadzi się na

powierzchni adsorbentu ; adsorpcja może zachodzić na powierzchni cieczy lub ciał stałych.

Najczęściej występuje adsorpcja gazów, par, substancji rozpuszczonych w cieczy lub obecnych

w gazie, zachodząca na powierzchni ciał stałych; rozróżnia się wówczas:

1) adsorpcja fizyczną (fizysorpcję) , adsorpcję właściwą, w której między adsorbatem

i adsorbentem działają tzw. siły Van der Waalsa;

2) adsorpcja kondensacyjną, kondensację kapilarną, polegającą na takim zagęszczeniu gazów

lub par w porach adsorbentu, że następuje ich skroplenie;

3) adsorpcja chemiczną (chemisorpcję),. aktywowaną, przebiegającą z udziałem sił wiązania

chemicznego; na granicy faz powstają jednocząsteczkowe warstwy związku chemicznego

adsorbatu z adsorbentem.

Do adsorpcji na powierzchni ciała stałego należy też adsorpcja jonowymienna (wymiana

zachodząca między jonami adsorbentu i jonami zawartymi w roztworze). Odrębnym rodzajem

adsorpcji jest zagęszczenie się cząsteczek substancji rozpuszczonej na powierzchni roztworu,

powodujące obniżenie napięcia powierzchniowego cieczy (substancje powierzchniowo czynne).

Ilość substancji ulegającej adsorpcji zależy m.in. od jej rodzaju, warunków, w jakich zachodzi

adsorpcja, tj. od temperatury, stężenia lub ciśnienia, oraz rodzaju adsorbentu, stanu i stopnia

rozwinięcia jego powierzchni; adsorpcję określa się zwykle przez podanie liczby gramów lub

moli substancji zaadsorbowanej przez jednostkę powierzchni lub masy adsorbentu. Adsorpcja

zachodzi zwykle z wydzieleniem ciepła i może być (np. fizysorpcja) procesem odwracalnym. Jest

wykorzystywana m.in. do oczyszczania i rozdzielania mieszanin gazowych lub ciekłych w celu

wydzielenia z nich określonych składników; ważne znaczenie ma adsorpcja zachodząca

w glebach; mechanizm procesów kontaktowych (kataliza) tłumaczy się występowaniem

chemisorpcji jako jednego z etapów reakcji.

ETC W-2

4

ADSORBENT, substancja (najczęściej ciało stałe), na której powierzchni zachodzi adsorpcja;

zdolność adsorpcyjna zależy od rodzaju adsorbenta, od stanu i stopnia rozwinięcia jego

powierzchni; do adsorbentów stosowanych w przemyśle należą m.in. węgiel aktywowany, żel

krzemionkowy, żel glinowy, ziemie odbarwiające.

DESORPCJA [ łac.], proces odwrotny do sorpcji (tj. absorpcji i adsorpcji); stosowany w celu

regeneracji sorbentu (absorbentu lub adsorbentu), otrzymania pochłoniętego lub

zaadsorbowanego składnika w stanie czystym, oczyszczenia powierzchni materiałów, (np.

elektronika), desorpcję osiąga się przez przedmuchanie przez sorbent gazu obojętnego lub pary

wodnej, przez ogrzanie sorbentu pod normalnym lub zmniejszonym ciśnieniem.

EKSTRAKCJA [ łac.], chem. metoda wyodrębniania określonych składników z mieszanin

ciekłych lub stałych przy użyciu odpowiednio dobranych, selektywnych rozpuszczalników (o

różnej zdolności rozpuszczania poszczególnych składników lub ich grup). Roztwór

wyekstrahowanego składnika nosi nazwę ekstraktu, pozostałość poekstrakcyjna — rafinatu,

a użyty rozpuszczalnik — ekstrahentu. Warunkiem ekstrakcji jest ograniczona wzajemna

rozpuszczalność ekstraktu i rafinatu, a więc występowanie dwóch faz umożliwiających ich

mechaniczne oddzielenie po zakończeniu procesu. Ekstrakcja jest szeroko stosowana w różnych

gałęziach przemysłu oraz w praktyce laboratoryjnej w celu:

1) wyodrębnienia z surowca (mieszaniny wyjściowej) składnika pożądanego;

2) usunięcia składnika zanieczyszczającego;

3) rozdzielenia ciekłej mieszaniny na pewne grupy związków. Podczas procesów ekstrakcyjnych

nie zachodzą na ogół żadne przemiany chemiczne; ekstrakcja jest oparta na procesach

fizycznych, w których istotną rolę odgrywa dyfuzja. Ekstrakcję przeprowadza się w aparatach,

zw. ekstraktorami .

Ekstrakcja mieszanin, w których występują składniki stałe, jest zw. ługowaniem.

DESTYLACJA [ łac.], proces fizykochemiczny polegający na przeprowadzeniu przez ogrzanie

substancji ciekłych w stan pary, skropleniu (kondensacji) par przez oziębienie i następnie

zebraniu skroplonych par, (czyli destylatu) w specjalnym naczyniu; destylacja jest metodą

ETC W-2

5

powszechnie stosowaną w praktyce laboratoryjnej oraz w różnych gałęziach przemysłu (głównie

chemicznym i spożywczym):

a) oczyszczania gł. składnika ciekłej mieszaniny z domieszek substancji mniej lotnych lub

nielotnych, np. wody od rozpuszczonych w niej soli mineralnych, niektórych metali (np. cynku)

od zanieczyszczeń innymi metalami;

b) rozdzielania mieszanin cieczy, o nieograniczonej wzajemnej rozpuszczalności, na składniki

(frakcje) różniące się temperaturą wrzenia (lotnością), np. rozdzielania tlenu i azotu ze

skroplonego powietrza, poszczególnych frakcji ropy naftowej lub smoły węglowej.

Rozróżnia się następujące rodzaje destylacji, z których każdy wymaga nieco odmiennej

aparatury.

W destylacji prostej (zwykłej) pary znad destylowanej cieczy odprowadza się wprost do

chłodnicy i odbieralnika, otrzymując destylat jedynie wzbogacony w składniki bardziej lotne;

większą czystość destylatu uzyskuje się przez zastosowanie dodatkowo deflegmacji ; destylacja

prosta jest powszechnie stosowana w praktyce laboratoryjnej.

Specjalnym rodzajem destylacji technicznej (stosowanej często np. w przemyśle naftowym),

zaliczanym zwykle do destylacji prostej, jest tzw. destylacja równowagowa (rzutowa)

polegająca na przeponowym ogrzewaniu płynącej rurociągiem mieszaniny cieczy; wytworzona

para i ciecz, płynąc we współprądzie, stykają się ze sobą przez pewien czas, dzięki czemu między

cieczą a parą ustala się równowaga fizykochemiczna, zapewniająca większą dokładność

rozdzielenia składników; parę znad cieczy wypływającej z rurociągu odprowadza się wprost do

skraplacza.

Drugim zasadniczym rodzajem destylacji jest destylacja frakcyjna bądź frakcjonowana zwana

też rektyfikacją, wymagająca specjalnej aparatury, tzw. kolumny rektyfikacyjnej, często

połączonej z deflegmatorem. Istotę rektyfikacji stanowi wzbogacenie par w składniki bardziej

lotne, dzięki wymianie masy i ciepła między unoszącymi się w górę parami destylowanej cieczy

a spływającą w dół cieczą wzbogaconą w lotne składniki; tego rodzaju destylacja jest szeroko

stosowana w różnych gałęziach przemysłu.

Do specjalnych rodzajów destylacji należą: destylacja cząsteczkowa, ekstrakcyjna i azeotropowa.

Destylacja cząsteczkowa ( molekularna) służy do rozdzielania mieszanin ciekłych, których

składniki ulegają rozkładowi nawet w stosunkowo niskich temperaturach; przebiega w niskiej

temperaturze (poniżej temperatury wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym) dzięki prowadzeniu

ETC W-2

6

procesu w próżni (ciśnienie 10

–2

– 10

–4

hPa); w tych warunkach wzrasta m.in. długość drogi

swobodnej cząsteczek i względna lotność rozdzielanych składników; cząsteczki destylowanej

cieczy, pokonując siłę wzajemnego przyciągania, odrywają się od powierzchni parowania

i osadzają bezpośrednio na powierzchni kondensacji; obie powierzchnie są wzajemnie

równoległe, a odległość między nimi tak dobrana (mniejsza od średniej drogi swobodnej

cząsteczek rozdzielanego składnika), aby cząsteczki opuszczające powierzchnię parowania nie

powracały na nią i całkowicie skraplały się na powierzchni kondensacyjnej; destylacja

cząsteczkową stosuje się m.in. do otrzymywania koncentratów witaminowych.

Gdy składniki destylowanej cieczy mało różnią się temperaturą wrzenia (lotnością) lub tworzą

mieszaninę azeotropową (azeotropia), stosuje się destylację ekstrakcyjną , polegającą na

wprowadzeniu do destylowanej mieszaniny cieczy odpowiednio dobranego, mało lotnego

składnika (czynnika rozdzielającego), którego zadaniem jest zwiększenie różnicy lotności

rozdzielanych cieczy: składnik bardziej lotny jest odbierany z wylotu kolumny, składnik mniej

lotny, spływający wraz z czynnikiem rozdzielającym w dół kolumny, jest odbierany w oddzielnej

kolumnie rektyfikacyjnej; ten rodzaj destylacji, trochę podobny do procesu rektyfikacji, jest

często stosowany w przemyśle farmaceutycznym.

Destylacja azeotropowa polega na destylowaniu mieszaniny, do której został wprowadzony

dodatkowy składnik (czynnik azeotropujący); jest stosowana do rozdzielania mieszanin

azeotropowych, np. w przemyśle spirytusowym do rozdzielania azeotropu alkohol etylowy–woda

przez dodanie benzenu.

REKTYFIKACJA [łac.], destylacja frakcjonująca, rozdzielanie mieszanin ciekłych w wyniku

wielokrotnego odparowywania składników, a następnie skraplania oparów (destylacja);

w procesie rektyfikacji fazy ciekła i gazowa (składające się ze składników rozdzielanej

mieszaniny) przepływają przeciwprądowo i ich zetknięcie powoduje jednoczesną wymianę masy

i ciepła. Rektyfikację prowadzi się — w sposób ciągły lub okresowy — w kolumnie

rektyfikacyjnej; jest to aparat w kształcie walca, w którego wnętrzu znajdują się półki

(dzwonowe, sitowe i in.) lub wypełnienie, zapewniające intensywną wymianę masy i ciepła

ETC W-2

7

między unoszonymi ku górze kolumny oparami a spływającą ku dołowi cieczą; poniżej kolumny,

lub obok niej, znajduje się ogrzewany kocioł, (do którego w wypadku rektyfikacji okresowej

doprowadza się rektyfikowaną ciecz, zw. surówką), powyżej zaś wymiennik ciepła, zwany

deflegmatorem, służący do skraplania oparów. Część skroplin odbiera się jako produkt, zw.

destylatem, resztę zaś skroplin, zwanych flegmą, zawraca się do kolumny. Z oparów

przepływających ku górze kolumny skraplają się składniki mniej lotne; wydziela się przy tym

ciepło, które jest zużyte na odparowanie ze spływającej cieczy bardziej lotnych składników; para

wzbogaca się stopniowo w składnik bardziej lotny, ciecz zaś w składnik mniej lotny, dzięki

czemu w przypadku mieszaniny dwuskładnikowej w górze kolumny odbiera się składnik

o niższej temperaturze wrzenia, w dole zaś — o wyższej. Rektyfikację mieszanin

wieloskładnikowych prowadzi się w kilku kolumnach połączonych szeregowo, w których

poszczególne składniki odbiera się ze szczytu lub z dołu każdej z kolejnych kolumn, albo

w jednej kolumnie, z której szczytu odbiera się składnik najbardziej lotny, z dołu najmniej lotny,

a pozostałe składniki z półek pośrednich. Rektyfikację można prowadzić pod ciśnieniem

zmniejszonym, zwiększonym lub pod ciśnieniem atmosferycznym. W przypadku rozdzielania

składników o zbliżonych właściwościach stosuje się rektyfikację azeotropową lub rektyfikację

ekstrakcyjną, oparte na tych samych zasadach, co destylacja azeotropowa i destylacja

ekstrakcyjna.

SUSZENIE, usuwanie (najczęściej przez odparowanie) cieczy, zwykle wody z substancji stałych

lub ciekłych; w przemyśle stosuje się suszenie: konwekcyjne (źródłem ciepła są gorące gazy, np.

powietrze przepływające bezpośrednio nad materiałem), kontaktowe (ciepło jest dostarczane

przeponowo przez przegrodę), radiacyjne (ciepło jest dostarczane w postaci energii

promieniowania

podczerwonego),

dielektryczne

(suszenie

w szybkozmiennym

polu

elektrycznym), suszenie sublimacyjne (substancja suszona ulega zamrożeniu, wilgoć zaś jest

usuwana z niej w wyniku sublimacji przy zmniejszonym ciśnieniu); sublimacja w głębokiej

próżni nosi nazwę liofilizacji. Suszenie gazów, tj. usuwanie z nich pary wodnej, polega na

absorpcji gazów, np. przez roztwory chlorku litu, wodorotlenków sodu i potasu lub adsorpcji

wody, np. przez żel krzemionkowy, albo na wymrożeniu lub wykropleniu pary wodnej. Proces

suszenia można prowadzić stosując jednocześnie dwa sposoby, np. łącząc suszenie konwekcyjne

i kontaktowe. Suszenie prowadzi się w suszarkach; zależnie od rozwiązań konstrukcyjnych

ETC W-2

8

rozróżnia się suszarki: komorowe, tunelowe, taśmowe, szybowe, bębnowe, pneumatyczne,

rozpyłowe.

MIESZANIE, wymuszanie ruchu cząsteczek lub cząstek danego środowiska; w przypadku

płynów mieszanie jest stosowane najczęściej w celu przyspieszenia procesu dyfuzji (w reakcjach

chemicznych, w procesach absorpcji, wymiany ciepła), zaś w przypadku ciał stałych — w celu

uzyskania jednorodnych mieszanin. Aparaty, stosowane do otrzymywania jednorodnych

mieszanin ciał sypkich oraz ciał sypkich z niewielką ilością cieczy są zw. mieszarkami, aparaty

zaś do otrzymywania jednorodnych mieszanin cieczy (lub ciekłych mieszanin zawierających

niewielkie ilości rozproszonej substancji stałej lub gazu) — mieszalnikami ; mieszalniki to

aparaty składające się z pionowego lub poziomego zbiornika, często z żebrami, rurami

cyrkulacyjnymi, zaopatrzone w mieszadła, niekiedy też w pompy. Do mieszania cieczy

płynących w przewodach stosuje się mieszadła statyczne, będące odpowiednio ukształtowanymi

elementami, które wstawia się do przewodu rurowego; środowisko ciekłe może być mieszane

także za pomocą przepuszczanego przez nie gazu (barbotaż).

BARBOTAŻ [franc.], proces przepływu gazu w postaci pęcherzyków przez warstwę cieczy;

stosowany w celu rozwinięcia powierzchni zetknięcia cieczy z gazem, np. w procesach absorpcji,

rektyfikacji, a także do mieszania cieczy lub zawiesin.

SEPARATOR urządzenie do rozdzielania mieszanin; np.: klasyfikator pneumatyczny (wialnia),

separator magnetyczny, wirówka.

SEDYMENTACJA [łac.], chem. samorzutne opadanie cząstek ciała stałego rozproszonego

w cieczy, zachodzące pod wpływem siły ciężkości; przebiega tym szybciej, im większe są

rozmiar i masa cząstek i im mniejsza lepkość cieczy; w wyniku sedymentacji następuje całkowite

rozdzielenie faz lub (w przypadku cząstek niewielkich) wytwarza się stan równowagi zw.

równowagą sedymentacyjną; sedymentację można przyspieszyć stosując szybkoobrotowe

wirówki (ultrawirówki); sedymentację, często wraz z dekantacją, wykorzystuje się do oddzielania

ciał stałych od cieczy w odstojnikach; pomiar szybkości sedymentacji w cieczy o znanej lepkości

pozwala wyznaczyć rozmiary cząstek substancji rozproszonej (na podstawie wzoru Stokesa).

ETC W-2

9

DEKANTACJA [franc.], sposób oddzielania cieczy od osadu; polega na ostrożnym usunięciu

cieczy (po sedymentacji) znad osadu (np. przez zlanie); stosowana w przemyśle lub

w przeciwprądowych bateriach dekantatorów, np. odstojników, osadników, klasyfikatorów.

FILTROWANIE, filtracja, sączenie, metoda oddzielania płynów (zwłaszcza cieczy) od

zawieszonych w nich cząstek ciała stałego; polega na przepuszczaniu zawiesin przez porowate

przegrody filtracyjne, które przepuszczają płyny, natomiast zatrzymują ciała stałe; ciecz

otrzymywana po filtracji jest zw. przesączem lub filtratem; jako przegrody filtracyjne są

stosowane: drobne siatki metalowe, warstwy żwiru, węgla, koksu, piasku, tkaniny filtracyjne,

bibuła filtracyjna, membrany pochodzenia organicznego (np. polimery) lub nieorganicznego (np.

spieki); w zależności od rodzaju filtrowanych cząstek filtrowanie dzieli się na: zwykłe (cząstki

większe niż 10 µm), mikrofiltrację (0,1–10 µm), ultrafiltrację (0,05–0,1 µm) i odwróconą osmozę

(0,05–2 · 10

–4

µm).

FILTR [ łac.], urządzenie stosowane do oddzielania metodą filtrowania cieczy lub gazu od

zawieszonych w nich cząstek ciała stałego; główną część filtru stanowi przegroda filtracyjna, na

której następuje filtrowanie mieszaniny płynu i ciała stałego, a często również przemywanie,

osuszanie i usuwanie osadu. Filtry do gazu stanowią grupę odpylaczy. Zależnie od sposobu

prowadzenia filtracji rozróżnia się filtry o działaniu okresowym lub ciągłym, filtry nieruchome

(cedzidła, prasy filtracyjne) lub ruchome (filtry obrotowe, taśmowe); filtry pracują pod

ciśnieniem normalnym, zmniejszonym (filtry próżniowe) lub zwiększonym (filtry ciśnieniowe).

Szczególną grupę filtrów stanowią filtry wyciskające; przesącz jest w nich mechanicznie

wytłaczany z osadu, np. za pośrednictwem membrany, na którą działa ciśnienie płynu roboczego

(oleju lub sprężonego powietrza); filtry wyciskające stosowane są wówczas, gdy konieczne jest

b. dokładne oddzielenie osadu.

W przemyśle najczęściej są używane: cedzidła, prasy filtracyjne i filtry obrotowe próżniowe.

Cedzidło (nucza) jest to filtr o działaniu okresowym: otwarty lub zamknięty zbiornik z nośnym

dnem sitowym pokrytym tkaniną filtracyjną; stosowany do filtrowania niezbyt dużych ilości

cieczy; filtrowanie przebiega w wyniku wytworzenia zmniejszonego ciśnienia w przestrzeni pod

dnem lub tłoczenia cieczy pod ciśnieniem przez filtr (w cedzidle zamkniętym). Prasa filtracyjna

jest filtrem o działaniu okresowym; charakteryzuje go duża powierzchnia filtrująca (niekiedy

ponad 2 tys. m

2

) przy zwartej budowie, w prasie filtracyjnej ramowej jest wiele, ustawionych na

ETC W-2

10

przemian, pustych ram i rowkowanych płyt, na płyty z obu stron są nałożone tkaniny filtracyjne;

filtrowaną ciecz doprowadza się pod ciśnieniem do przestrzeni wewnętrznej ram; filtrat po

przejściu przez tkaninę spływa po rowkowanej powierzchni płyt do kanału odpływowego, osad

natomiast pozostaje w przestrzeni między płytami, skąd jest okresowo usuwany; prasy filtracyjne

są stosowane tam gdzie konieczne jest oddzielanie i przemywanie dużych ilości osadu.

Filtr obrotowy próżniowy, bębnowy działa w sposób ciągły; główną jego częścią jest

perforowany bęben obciągnięty tkaniną filtracyjną; podczas obrotu bębna, zanurzonego

w filtrowanej zawiesinie, na jego wewnętrznej lub zewnętrznej powierzchni gromadzi się osad

poddawany kolejno: odessaniu filtratu (pod działaniem pompy próżniowej), przemyciu,

spulchnieniu i zeskrobaniu nożem; filtry te są stosowane do rozdzielania i przemywania dużej

ilości zawiesin. Filtry omówionych typów należą do filtrów osadowych — osad gromadzi się na

przegrodzie filtracyjnej; natomiast w filtrach dynamicznych (wprowadzanych obecnie do

przemysłu) rozdzielana zawiesina filtrowana jest w specjalnych warunkach zapobiegających

tworzeniu się osadu, co umożliwia ciągłe zagęszczanie zawiesiny; filtry dynamiczne są

przeznaczone do zagęszczania i przemywania zawiesin trudno filtrujących się (tj. gdy warstwa

osadu stawia duży opór).

ODWIROWYWANIE, centryfugowanie, rozdzielanie składników mieszaniny niejednorodnej

(emulsji lub zawiesiny) w wyniku wykorzystania różnicy gęstości składników; odwirowywanie

polega na poddawaniu rozdzielanej mieszaniny sile odśrodkowej, najczęściej w wirującym

bębnie (wirówka); odwirowywanie stosuje się w przemyśle spożywczym (np. odtłuszczanie

mleka) oraz chemicznym (np. oddzielanie kryształów od ługu pokrystalizacyjnego)

WIRÓWKA, urządzenie do rozdzielania ciekłych mieszanin niejednorodnych, np. zawiesin,

emulsji, na składniki o różnej gęstości; działa na zasadzie proporcjonalności siły odśrodkowej do

masy cząstek i cieczy; zależnie od konstrukcji rozróżnia się wirówki: talerzowe i bębnowe, te

ostatnie ze względu na sposób działania dzieli się na filtracyjne (o bębnie wykonanym

z perforowanej blachy) i sedymentacyjne (o bębnie wykonanym z pełnej blachy); wirówki

filtracyjne służą do rozdzielania zawiesin o krystalicznej lub ziarnistej budowie cząstek stałych,

sedymentacyjne — do rozdzielania emulsji. Do rozdzielania układów koloidalnych służą

ultrawirówki, których prędkość obrotowa osiąga kilkanaście (czasem kilkaset) tysięcy

obrotów/min.

ETC W-2

11

WIRÓWKA FILTRACYJNA, wirówka do rozdzielania zawiesin o krystalicznej lub ziarnistej

budowie cząstek stałych; ma bęben wykonany z perforowanej blachy pełniący funkcję filtra.

WIRÓWKA SEDYMENTACYJNA, potocznie centryfuga, wirówka do rozdzielania emulsji;

ma bęben wykonany z pełnej blachy, podczas wirowania na jego wewnętrznej powierzchni zbiera

się warstwa składnika o większej gęstości.

WYPARKA, aparat do odparowania (dzięki doprowadzeniu ciepła) części rozpuszczalnika z

roztworu lub emulsji w celu zatężenia roztworu lub wydzielenia ciał stałych (np. cukru); często

wyparki są łączone w baterie wyparne.

KRYSTALIZACJA [łac. < gr.], tworzenie się i wzrost kryształów; zachodzi w wyniku

przechłodzenia pary lub cieczy albo przesycenia roztworu (np. wskutek obniżenia temperatury

roztworu nasyconego, usuwania rozpuszczalnika przez odparowywanie lub oddestylowanie); aby

w danym ośrodku nastąpiła krystalizacja, muszą znajdować się w nim zarodki krystalizacji, np.

drobne kryształy danej substancji lub innej o podobnej strukturze, powstające samorzutnie bądź

celowo wprowadzane (tzw. zaszczepianie), pęcherzyki gazu, nierówności na ściankach naczynia;

krystalizacji towarzyszy zwykle wydzielanie się ciepła. Krystalizację stosuje się do oczyszczania

substancji, wydzielania substancji z mieszanin lub rozdzielania mieszanin na składniki

(krystalizacja frakcjonująca) i do otrzymywania (hodowania) monokryształów.

KRYSTALIZATOR: chem. aparat do przeprowadzania krystalizacji; z chłodzeniem roztworu (i

zwykle mieszadłem) lub z odparowaniem rozpuszczalnika;

ROZDRABNIANIE, techn. zmniejszanie rozmiarów brył materiałów stałych w celu uzyskania

odpowiedniej granulacji lub rozwinięcia powierzchni materiału (zwiększenie powierzchni

umożliwia szybszy przebieg procesów cieplnych, dyfuzyjnych i chemicznych); w zależności od

wymiarów materiału wyjściowego oraz uzyskiwanego stopnia rozdrobnienia (stosunku wymiaru

ziaren przed i po rozdrobnieniu) rozróżnia się rozdrabnianie:



wstępne (prowadzone w kruszarkach i łamaczach),



średnie (w rozdrabniarkach np. młotowych, stożkowych),



drobne (np. w gniotownikach obiegowych) oraz prowadzone w młynach (mielenie)



bardzo drobne,

ETC W-2

12



ultradrobne



koloidalne

MŁYN, urządzenie stosowane do rozdrabniania substancji stałych (np. węgla, karbidu, cementu);

ze względu na zasadę działania (w tym konstrukcję elementów rozdrabniających) młyny dzieli

się na: walcowe, żarnowe, młotkowe, palcowe, udarowo-tarczowe, kulowe, wibracyjne

i strumieniowe (rozdrabnianie następuje w strumieniu gazu).

REAKTOR [ łac.], chem. aparat stosowany do przeprowadzania w skali techn. reakcji

(procesów) chemicznych w układzie jedno- lub wielofazowym; w zależności od warunków

prowadzenia reakcji chemicznej (np. ciśnienia, temperatury) są stosowane różnego rodzaju

reaktory, np. reaktory do prowadzenia procesów okresowych i ciągłych, reaktory kontaktowe,

w których stosuje się kontakt (katalizator stały) nieruchomy lub w postaci zawiesiny, reaktory

próżniowe, bezciśnieniowe oraz ciśnieniowe, izotermiczne oraz adiabatyczne; reaktory są

wykonywane z materiałów odpornych na działanie korodujących reagentów.