plik


ÿþMINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Sylwester Stawarz Stosowanie maszyn, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego 815[01].Z1.03 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji  PaDstwowy Instytut Badawczy Radom 2007  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego Recenzenci: dr in\. Magdalena Rychlik mgr in\. Halina Bielecka Opracowanie redakcyjne: dr in\. Sylwester Stawarz Konsultacja: mgr in\. Halina Bielecka Poradnik stanowi obudow dydaktyczn programu jednostki moduBowej 815[01].Z1.03.  Stosowanie maszyn, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego , zawartego w moduBowym programie nauczania dla zawodu operator urzdzeD przemysBu chemicznego. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji  PaDstwowy Instytut Badawczy, Radom 2007  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 1 SPIS TREZCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstpne 5 3. Cele ksztaBcenia 6 4. MateriaB nauczania 7 4.1. Klasyfikacja maszyn, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego. Znormalizowane symbole aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego 7 4.1.1. MateriaB nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzajce 11 4.1.3. wiczenia 11 4.1.4. Sprawdzian postpów 13 4.2. Metale i stopy metali, stopy \elaza z wglem oraz stale stopowe i niestopowe  wBa[ciwo[ci fizyczne, chemiczne, mechaniczne i technologiczne 14 4.2.1. MateriaB nauczania 14 4.2.2. Pytania sprawdzajce 16 4.2.3. wiczenia 16 4.2.4. Sprawdzian postpów 17 4.3. Metale nie\elazne i ich stopy oraz materiaBy niemetaliczne 18 4.3.1. MateriaB nauczania 18 4.3.2. Pytania sprawdzajce 20 4.3.3. wiczenia 20 4.3.4. Sprawdzian postpów 21 4.4. Zasady ochrony przed korozj  odporno[ materiaBów konstrukcyjnych na czynniki mechaniczne i chemiczne w warunkach eksploatacji 22 4.4.1. MateriaB nauczania 22 4.4.2. Pytania sprawdzajce 26 4.4.3. wiczenia 27 4.4.4. Sprawdzian postpów 30 4.5. Budowa i zasada dziaBania aparatów i urzdzeD, bilanse materiaBowe i energetyczne 31 4.5.1. MateriaB nauczania 31 4.5.2. Pytania sprawdzajce 41 4.5.3. wiczenia 42 4.5.4. Sprawdzian postpów 46 5. Sprawdzian osigni 47 6. Literatura 51  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 2 1. WPROWADZENIE Poradnik ten pomo\e Ci w przyswajaniu wiedzy i ksztaBtowaniu umiejtno[ci z zakresu stosowania maszyn, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego, ujtych w moduBowym programie nauczania dla zawodu operator urzdzeD przemysBu chemicznego. Do nauki otrzymujesz Poradnik, który zawiera: - wymagania wstpne  wykaz umiejtno[ci, jakie powiniene[ posiada przed przystpieniem do nauki w tej jednostce moduBowej, - cele ksztaBcenia  wykaz umiejtno[ci jakie uksztaBtujesz podczas pracy z tym poradnikiem, - materiaB nauczania  czyli zestaw wiadomo[ci, które powiniene[ posiada, aby samodzielnie wykona wiczenia, - pytania sprawdzajce  zestawy pytaD, które pomog Ci sprawdzi, czy opanowaBe[ podane tre[ci i mo\esz ju\ rozpocz realizacj wiczeD, - wiczenia  maj one na celu uksztaBtowanie Twoich umiejtno[ci praktycznych. Przy wykonywaniu wiczeD laboratoryjnych powiniene[ korzysta z instrukcji stanowiskowych, wskazówek i poleceD nauczyciela, zwracajc szczególn uwag na przestrzeganie warunków bezpieczeDstwa i przepisów przeciwpo\arowych. Po wykonaniu wiczeD sprawdz poziom swoich postpów rozwizujc test  Sprawdzian postpów zamieszczony po wiczeniach, zaznaczajc w odpowiednim miejscu, jako wBa[ciw Twoim zdaniem, odpowiedz TAK albo NIE. Odpowiedzi TAK wskazuj Twoje mocne strony, natomiast odpowiedzi NIE wskazuj na luki w Twojej wiedzy i nie w peBni opanowane umiejtno[ci praktyczne, które musisz nadrobi. Po zrealizowaniu programu jednostki moduBowej nauczyciel sprawdzi poziom Twoich umiejtno[ci i wiadomo[ci. Otrzymasz do samodzielnego rozwizania test pisemny oraz zadanie praktyczne, w formie wiczenia laboratoryjnego. Nauczyciel oceni oba sprawdziany i na podstawie okre[lonych kryteriów podejmie decyzj o tym, czy zaliczyBe[ program jednostki moduBowej. - sprawdzian postpów  zestaw pytaD, na podstawie których sam mo\esz sprawdzi, czy potrafisz samodzielnie poradzi sobie z zadaniami, które wykonywaBe[ wcze[niej, - sprawdzian osigni  zawiera zestaw zadaD testowych (test wielokrotnego wyboru), - literatur  wykaz pozycji, z jakich mo\esz korzysta podczas nauki. BezpieczeDstwo i higiena pracy W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzega regulaminów, przepisów bhp i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpo\arowych, wynikajcych z rodzaju wykonywanych prac. Przepisy te poznaBe[ ju\ podczas trwania nauki i nale\y je bezwzgldnie stosowa.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 3 815[01].Z1 Techniczne podstawy chemicznych procesów przemysBowych 815[01].Z1.01 PosBugiwanie si dokumentacj techniczn 815[01].Z1.02 815[01].Z1.03 Wykonywanie pomiarów Stosowanie maszyn, parametrów procesowych aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego 815[01].Z1.04 815[01].Z1.05 Eksploatacja maszyn, Stosowanie ukBadów aparatów i urzdzeD automatyki i sterowania przemysBu chemicznego Schemat ukBadu jednostek moduBowych  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 4 2. WYMAGANIA WSTPNE Przystpujc do realizacji programu nauczania jednostki moduBowej powiniene[ umie: - posBugiwa si terminologi zawodow, - odczytywa oraz wykonywa proste rysunki techniczne i schematy technologiczne, - przestrzega przepisów bezpieczeDstwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo\arowej oraz ochrony [rodowiska, - organizowa stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii, - udziela pierwszej pomocy poszkodowanym w wypadkach przy pracy, - komunikowa si z uczestnikami procesu pracy, - przestrzega przepisów kodeksu pracy dotyczcych praw i obowizków pracownika i pracodawcy, - przestrzega przepisów prawa dotyczcych wykonywanych zadaD zawodowych, - korzysta z ró\nych zródeB informacji.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 5 3. CELE KSZTAACENIA W wyniku realizacji programu jednostki moduBowej powiniene[ umie: - zorganizowa stanowisko pracy laboratoryjnej i warsztatowej, - scharakteryzowa i rozpozna materiaBy stosowane do budowy aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego, - rozpozna elementy konstrukcyjne aparatów i urzdzeD, - okre[li sposoby zapobiegania korozji materiaBów konstrukcyjnych i wykBadzin w aparatach, urzdzeniach i instalacjach przemysBu chemicznego, - scharakteryzowa powBoki ochronne stosowane w aparatach i urzdzeniach przemysBu chemicznego, - wskaza przykBady zastosowania powBok ochronnych w aparatach i urzdzeniach przemysBu chemicznego, - rozpozna rodzaje powBok ochronnych na podstawie ich wygldu, opisu, wBa[ciwo[ci chemicznych i fizycznych, - scharakteryzowa budow i zasad dziaBania aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego, - okre[li zasady obsBugi podstawowych aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego, - sporzdzi bilanse energetyczne i materiaBowe procesów prowadzonych w aparatach i urzdzeniach, - rozró\ni znormalizowane symbole aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego, - wskaza na schematach aparaty i urzdzenia przemysBu chemicznego, - okre[li zastosowanie aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego, - dobra aparaty i urzdzenia do wskazanych procesów technologicznych, - racjonalnie wykorzysta sprzt i aparatur oraz substancje i czynniki energetyczne, - prowadzi dokumentacj prac laboratoryjnych, - oceni szkodliwo[ stosowanych substancji niebezpiecznych na podstawie ich kart charakterystyk, - zastosowa przepisy bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz przeciwpo\arowe podczas prac laboratoryjnych i warsztatowych.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 6 4. MATERIAA NAUCZANIA 4.1. Klasyfikacja maszyn, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego. Znormalizowane symbole aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego 4.1.1. MateriaB nauczania PrzemysB chemiczny pod wzgldem ró\norodno[ci urzdzeD stosowanych do prowadzenia ró\nego rodzaju procesów technologicznych zajmuje z pewno[ci, je\eli nie pierwsze, to na pewno jedno z pierwszych miejsc. Aby mógB by zrealizowany dowolny proces produkcyjny musz by speBnione pewne warunki, z których bardzo istotne jest posiadanie odpowiednich urzdzeD stanowicych [rodki produkcji. Urzdzenia mo\na podzieli na: zbiorniki magazynowe: Rys. 1. Zbiorniki magazynowe na produkty chemiczne [29] maszyny i aparaty: Rys. 2. PrzykBady maszyn i aparatów przemysBu chemicznego [29]  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 7 przyrzdy: Rys. 3. PrzykBady przyrzdów przemysBu chemicznego [29] Zbiorniki magazynowe s to naczynia o ró\nym ksztaBcie, odpowiednio wyposa\one, które sBu\ do przechowywania i transportu materiaBów pBynnych i staBych sypkich. Maszyny s to urzdzenia stanowice ukBady dynamiczne o [cisBe okre[lonym dziaBaniu, stosowane do nastpujcych celów: przetworzenia energii, zmiany cech u\ytkowych materiaBów, zmiany poBo\enia materiaBów, dostarczenia informacji. Charakterystyczn cech ka\dej maszyny jest ruch jej cz[ci wskutek dziaBania siB lub momentów siB. Aparaty s to urzdzenia, w których przebiegaj procesy fizyczne, fizykochemiczne lub chemiczne, majce na celu zmian wBasno[ci substancji biorcych udziaB w tym procesie. Przyrzdy s to urzdzenia dostarczajce informacji charakteryzujcych parametry przebiegajcego procesu w maszynie lub aparacie. Maszyny dzieli si na: - energetyczne, sBu\ce do przetwarzania jednego rodzaju energii w drugi (na przykBad turbina parowa, silnik elektryczny, itp.), - technologiczne, sBu\ce do zmiany ksztaBtu, wielko[ci i innych parametrów fizycznych materiaBów podlegajcych dziaBaniu maszyny (na przykBad rozdrabniarka, tokarka, tabletkarka, itp.), - transportowe, sBu\ce do zmiany poBo\enia materiaBów (na przykBad pompa, przeno[nik, dzwignica, samochód, itp.), - informacyjne, sBu\ce do przetwarzania informacji (na przykBad maszyny matematyczne  kalkulatory i komputery). Aparaty w zale\no[ci od rodzaju procesów przebiegajcych w danym aparacie mo\na podzieli na cztery grupy: do przenoszenia pdu, do wymiany ciepBa, do wymiany masy, do prowadzenia reakcji chemicznych i elektrochemicznych. Do grupy pierwszej nale\ aparaty sBu\ce do przygotowywania mieszanin, noszce nazw mieszalników i aparaty stosowane do rozdzielania ukBadów niejednorodnych, na przykBad komory pyBowe, cyklony, odstojniki, filtry, wirówki, hydrocyklony. Grupa druga obejmuje wymienniki ciepBa i aparaty wyparne. Grupa trzecia obejmuje krystalizatory, destylatory, absorbery, adsorbery, ekstraktory i suszarki. Do grupy czwartej nale\ reaktory i elektrolizery. W zale\no[ci od charakteru pracy zarówno maszyny technologiczne i transportowe, jak i aparaty mo\na podzieli na trzy grupy: o dziaBaniu okresowym, o dziaBaniu póBcigBym, o dziaBaniu cigBym. W urzdzeniach o dziaBaniu okresowym istniej wyraznie trzy kolejno po sobie nastpujce czynno[ci: doprowadzenie surowca, proces technologiczny lub operacja i odprowadzenie produktu. W urzdzeniach o dziaBaniu póBcigBym (dotyczy to [ci[le biorc tylko aparatów), stanowicych pewne zespoBy, poszczególne cz[ci zespoBu pracuj w sposób okresowy, ale caBy zespóB pracuje w sposób cigBy (na przykBad bateria ekstrakcyjna). W urzdzeniach o dziaBaniu cigBym w tym samym czasie odbywa si doprowadzenie  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 8 surowców, przebieg procesu i odprowadzenie produktów. Parametrem charakteryzujcym urzdzenie produkcyjne jest jego zdolno[ przerobowa lub produkcyjna. Zdolno[ci przerobow w przypadku urzdzeD produkcyjnych o dziaBaniu okresowym nazywa si stosunek ilo[ci przerobionego surowca w okresie jednego cyklu przerobowego do czasu trwania tego cyklu. Natomiast zdolno[ci produkcyjn tych urzdzeD nazywa si stosunek ilo[ci produktu otrzymanego w jednym cyklu do czasu trwania tego cyklu. Zdolno[ przerobowa urzdzeD pracujcych w sposób cigBy jest to ilo[ przerobionego surowca w jednostce czasu, a zdolno[ produkcyjna  ilo[ produktu otrzymanego w jednostce czasu. Zdolno[ produkcyjna bardzo czsto jest okre[lona wydajno[ci urzdzenia. Dla urzdzeD pomocniczych (na przykBad przeno[ników) tym parametrem charakteryzujcym jest wBa[nie wydajno[ jako ilo[ materiaBu podlegajcego danej operacji w jednostce czasu. Znormalizowane symbole aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego Schemat technologiczny jest wa\nym dokumentem w procesie projektowania. Jest to rysunek, na którym za pomoc symboli przedstawiajcych proste lub zBo\one procesy jednostkowe oraz ich powizanie  przedstawia si proces technologiczny. Schemat musi by jasny, zwarty, dokBadny i kompletny. PrzykBadowe symbole graficzne przedstawione s na rysunku 4.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 9 Rys. 4. PrzykBady symboli graficznych aparatów i urzdzeD stosowanych w przemy[le chemicznym [21] Bez wzgldu na stopieD zBo\ono[ci ka\dy chemiczny proces technologiczny mo\e by odwzorowany jako zespól prostszych elementów  operacji jednostkowych i chemicznych procesów jednostkowych  zwizanych i wspóBpracujcych ze sob za po[rednictwem strumieni materiaBowych i energetycznych. Graficznym przedstawieniem procesu na tym poziomie uproszczenia jest schemat technologiczny. Aparaty i urzdzenia, w których przebiegaj operacje i procesy jednostkowe, przedstawione s w nim za pomoc uproszczonych symboli graficznych, identyfikujcych rodzaj przedstawianego obiektu, lecz z pominiciem szczegóBów konstrukcji i bez zachowania proporcji do rzeczywistych rozmiarów. Linie strumieni materiaBowych ukazuj ruch materiaBów i kolejno[ ich przerobu w poszczególnych stadiach danego procesu. Ka\dy schemat technologiczny powinien zawiera: - aparaty technologiczne (narysowane symbolicznie) z rozmieszczeniem (wy\ej, ni\ej) oraz z zachowaniem orientacyjnej skali (du\y, maBy), - poBczenia rurocigowe pomidzy aparatami z zasadnicz armatur, - wszystkie media technologiczne wchodzce i wychodzce z wzBa (na pocztku i koDcu schematu) z ich oznaczeniem i adresami (skd, dokd), - doprowadzenie (i odprowadzenie) czynników energetycznych i pomocniczych,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 10 - punkty pomiarów i automatyki oraz gBówne zawory regulacyjne, - punkty poboru próbek analitycznych (analizy midzyoperacyjne), - numeracj poszczególnych aparatów (i ewentualnie ich podstawowe parametry na przykBad w formie tabelki), - wykaz stosowanych skrótów i symboli, - tabelk schematu (nazwa instalacji i wzBa, wykonawcy, data, podpisy). PrzykBadowy schemat technologiczny przedstawiony jest na rysunku 5. Rys. 5. PrzykBadowy schemat technologiczny [21] 4.1.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Na jakie grupy mo\emy podzieli urzdzenia sBu\ce do realizacji procesów produkcyjnych w przemy[le chemicznym? 2. Jakie aparaty wykorzystuje si do procesów przenoszenia ciaB staBych, cieczy i gazów w przemy[le chemicznym? 3. Jakie aparaty wykorzystuje si do procesów wymiany ciepBa w przemy[le chemicznym? 4. Jakie aparaty wykorzystuje si do procesów wymiany masy w przemy[le chemicznym? 5. Co to jest i co powinien zawiera schemat technologiczny? 4.1.3. wiczenia wiczenie 1 Rozpoznaj aparaty i urzdzenia przemysBu chemicznego na podstawie znormalizowanych symboli. Wyszukaj informacje o rozpoznanych aparatach i urzdzeniach w Internecie.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 11 Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy i ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem list symboli aparatów i urzdzeD dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) przygotowa tabel wedBug wzoru: Lp. Symbol aparatu / urzdzenia Aparat/urzdzenie (nazwa) 1. 6) wyszuka informacje o rozpoznanych aparatach i urzdzeniach w Internecie, 7) dokona analizy wiczenia, 8) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - komputer z dostpem do Internetu, - zeszyt, - przybory pi[mienne. wiczenie 2 Rozpoznaj aparaty i urzdzenia przemysBu chemicznego na zdjciach instalacji chemicznych. Wyszukaj informacje o rozpoznanych aparatach i urzdzeniach w Internecie. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy i ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem list zdj instalacji chemicznych dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) przygotowa tabel wedBug wzoru: Lp. Zdjcie aparatu / urzdzenia Rozpoznana aparatura / urzdzenie 1 1. 2 6) wyszuka informacje o rozpoznanych aparatach i urzdzeniach w Internecie, 7) dokona analizy wiczenia, 8) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - stanowisko komputerowe z dostpem do Internetu, - zeszyt, - przybory pi[mienne.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 12 wiczenie 3 Rozpoznaj aparaty i urzdzenia przemysBu chemicznego na schematach instalacji chemicznych. Wyszukaj informacje o rozpoznanych aparatach i urzdzeniach w Internecie. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy i ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem list schematów instalacji chemicznych dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) przygotowa tabel wedBug wzoru: Lp. Schemat Rozpoznany aparat / urzdzenie 1 1. 2 6) wyszuka informacje o rozpoznanych aparatach i urzdzeniach w Internecie, 7) dokona analizy wiczenia, 8) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - komputer z dostpem do Internetu, - zeszyt, - przybory pi[mienne. 4.1.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) dokona podziaBu urzdzeD sBu\cych do realizacji procesów produkcyjnych w przemy[le chemicznym? 1 1 2) wymieni aparaty wykorzystywane do procesów przenoszenia ciaB staBych, cieczy i gazów w przemy[le chemicznym? 1 1 3) wymieni aparaty wykorzystywane do procesów wymiany ciepBa w przemy[le chemicznym? 1 1 4) wymieni aparaty wykorzystywane do procesów wymiany masy w przemy[le chemicznym? 1 1 5) wyja[ni co to jest i co powinien zawiera schemat technologiczny? 1 1  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 13 4.2. Metale i stopy metali, stopy \elaza z wglem oraz stale stopowe i niestopowe  wBa[ciwo[ci fizyczne, chemiczne, mechaniczne i technologiczne 4.2.1. MateriaB nauczania Metale s podstawowym tworzywem konstrukcyjnym maszyn, konstrukcji i [rodków transportu. Maj du\ wytrzymaBo[ i cigliwo[, a niektóre tak\e bardzo wysok temperatur topnienia. Czyste metale s wykorzystywane do[ rzadko, najcz[ciej stosuje si ich stopy, z których najbardziej popularne s stale, tj. stopy metali z \elazem. Stopy metali maj, bowiem lepsze wBasno[ci wytrzymaBo[ciowe a dodatkami stopowymi i obróbk ciepln mo\na nadawa im wymagane wBasno[ci (na przykBad \aroodporne, nierdzewne, magnetyczne i in.). Z innych metali nale\y wymieni miedz, aluminium, tytan, magnez, cyn, cynk, oBów, które znalazBy najwiksze zastosowanie zarówno w postaci czystej jak i stopów. Metale mo\na podzieli na ró\ne grupy w zale\no[ci od ich wBasno[ci na przykBad na lekkie lub ci\kie, Batwo-, [rednio  lub trudnotopliwe, nieszlachetne, póBszlachetne lub szlachetne, itp. MateriaBy metalowe i ich stopy Stal stanowi stop \elaza z wglem i ewentualnie z innymi pierwiastkami o zawarto[ci wgla do 2%. Gatunek stali jest okre[lony skBadem chemicznym i dodatkowo, je[li to konieczne, wBa[ciwo[ciami wytrzymaBo[ciowymi, chemicznymi i fizycznymi. Stale ogólnie dzieli si na wglowe i stopowe. Stal otrzymuje si z surówki w piecach konwertorowych, Bukowych, pró\niowych, pozwalajcych, na uzyskanie najwy\szej jako[ci stali. Stal dostarczana jest w postaci ró\norodnych wyrobów hutniczych  wlewek, prtów okrgBych, kwadratowych, sze[cioktnych, rur okrgBych, profili zamknitych i otwartych (pBaskowników, ktowników, ceowników, teowników, dwuteowników), blachy. Im wiksza zawarto[ wgla, tym wiksza twardo[ stali. W stalach stopowych wpByw wgla na twardo[ jest równie\ spowodowany tendencj niektórych metali, gBównie chromu, do tworzenia zwizków z wglem  gBównie wglików o bardzo wysokiej twardo[ci. Stal wglowa (niestopowa) obejmuje gatunki, w których najmniejsze zawarto[ci pierwiastków stopowych nie przekraczaj nastpujcych warto[ci (w %): Mn  0,8, Si  0,4, Ni  0,3, Cr  0,3, W  0,2, Co  0,2, Cu  0,2, Al  0,1, Mo  0,05, V  0,05, Ti  0,05 i nie zawieraj one innych, celowo dodanych skBadników. Stale te dzieli si na niskowglowe (do 0,25% C), [redniowglowe (0,25-0,6% C) i wysokowglowe (> 0,6% C). Stal jest okre[lana mianem stopowej, gdy zawarto[ chocia\by jednego z wymienionych pierwiastków jest równa lub wiksza od podanych. Stale stopowe dzieli si na nisko  i wysokostopowe. Przewa\nie jednak dzieli si je na grupy, w zale\no[ci od dominujcego udziaBu pierwiastka stopowego, np. stale chromowe, niklowe, manganowe, chromowo- niklowe, niklowo-chromowo-molibdenowe i in. Gatunki stali dzieli si ponadto na grupy na podstawie skBadu chemicznego, stopnia czysto[ci, sposobu wytwarzania, przeznaczenia i inne. Schemat podziaBu stali, z uwzgldnieniem gatunków istotnych dla przemysBu chemicznego i przetwórczego, przedstawia rysunek 6.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 14 Rys. 6. Schemat podziaBu gatunków stali [19, s. 29] Stale wglowe konstrukcyjne wy\szej jako[ci s oznaczane liczb dwucyfrow, okre[lajc [redni zawarto[ wgla w setnych cz[ciach procenta. Dodatkowe oznaczenia z prawej strony okre[laj szczególne wBa[ciwo[ci i podwy\szon zawarto[ metali, na przykBad 55, 40 lub 15G, 60G, 0,5X. Pierwiastki stopowe w stali s oznaczane znakami literowymi: G  mangan, H  chrom, J  glin, K  kobalt, M  molibden, N  nikiel, Nb  niob, S  krzem, T  tytan, V  wanad, W  wolfram. Spo[ród stali stopowych w budowie aparatury procesowej najwiksze zastosowanie znajduj stale o szczególnych wBa[ciwo[ciach, w tym odporne na korozj. Wyró\nia si w tym stale nierdzewne i kwasoodporne. Kluczow rol w omawianych stalach odgrywaj chrom, nikiel i molibden. W zasadzie pierwiastki te okre[laj struktur, wBa[ciwo[ci mechaniczne i odporno[ korozyjn stali. Pewne wBa[ciwo[ci mog by równie\ polepszane lub modyfikowane przez dodatek maBej ilo[ci innych pierwiastków. Stale nierdzewne  to zasadniczo stale chromowe z minimaln zawarto[ci chromu (12%), przy czym odporno[ na korozj zwiksza si wraz ze wzrostem zawarto[ci chromu. Nierdzewno[ zale\y równie\ od zawarto[ci wgla; im zawarto[ jego jest mniejsza, tym wiksza odporno[ stali na korozj. Stale nierdzewne nie s odporne na dziaBanie wikszo[ci kwasów nieorganicznych, st\onych roztworów kwasów organicznych i soli kwa[nych. Stale kwasoodporne s odporne na dziaBanie kwasów organicznych i wikszo[ci nieorganicznych, z wyjtkiem kwasów solnego (HCl) i siarkowego (H2SO4). S to zasadniczo stale chromowo-niklowe o zawarto[ci chromu (H) 17 20%, niklu (N) 8 14% i mo\liwie najmniejszej zawarto[ci wgla (C). Dodatki innych pierwiastków stopowych, jak: tytanu, molibdenu, wolframu, niobu i in. modyfikuj wBa[ciwo[ci i zwikszaj odporno[ korozyjn stali na dziaBanie szczególnego [rodowiska. Gatunki stali nierdzewnych i kwasoodpornych s oznaczane zestawem symboli literowych pierwiastków stopowych i ich procentow zawarto[ci, wyra\on w liczbach caBkowitych. Gdy gatunki ró\ni si zawarto[ci wgla, wówczas jest to oznaczane na pocztku symbolu, na przykBad: - 0H13, maksymalna zawarto[ wgla 0,08%, chromu 13%, - 0H13J, Cmax = 0,08%, Cr = 13%, Al = 0,10%, - 2H17N2, C[r = 0,2%, Cr = 17%, Ni = 2%,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 15 - H18N10MT, C = 0,1%, Cr = 18, Ni = 10%, Mo = 1%, Ti = 1%. Stale \aroodporne w wysokiej temperaturze odznaczaj si dobrymi wBa[ciwo[ciami mechanicznymi i odporno[ci korozyjn na dziaBanie gazów spalinowych. S to zasadniczo stale chromowo-niklowe o zawarto[ci wgla C = 0,1 0,4%; chromu Cr = 13 30%; niklu Ni = 1 20%. W celu zwikszenia wytrzymaBo[ci jest dodawany molibden lub wolfram [aroodporno[, któr stal zawdzicza obecno[ci chromu, który przeciwdziaBa jej utlenianiu, zwiksza si i polepsza si wraz ze wzrostem jego zawarto[ci. Stosowane dodatki, jak krzem glin podnosz odporno[ na utlenianie. Temperatura robocza graniczna stali odpowiada 1100 1400 K, gdy zawarto[ chromu wynosi 25 30%. 4.2.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Jakie znasz podstawowe cechy metali i ich stopów? 2. Co to jest stal, w jaki sposób j si otrzymuje? 3. Jakie znasz gatunki stali? 4. Jakie znasz skBadniki stopowe stosowane do uszlachetniania metali? 5. Jakie znasz stale stopowe o szczególnych wBa[ciwo[ciach fizycznych, które znajduj zastosowanie w budowie aparatury chemicznej? 4..2.3. wiczenia wiczenie 1 Na podstawie wygldu zewntrznego rozpoznaj metale. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem zestaw próbek metali dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) przygotowa tabel wedBug wzoru: Próbka metalu Cechy fizyczne Rozpoznanie 1. 6) wpisa do tabeli rozpoznane metale na podstawie cech fizycznych, 7) dokona analizy wiczenia, 8) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - zestaw próbek ró\nego rodzaju stali: w postaci: prtów, pBaskowników, profili, itp., - zeszyt, - przybory pi[mienne.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 16 wiczenie 2 Dobierz odpowiednie metale do budowy narzdzi, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem list symboli stopów dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) przygotowa tabel wedBug wzoru: Rozpoznanie Symbol SkBad chemiczny Inne wBa[ciwo[ci 1 6) dokona analizy wiczenia, 7) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - tablice symboli próbek metali i stopów, - zeszyt, - przybory pi[mienne. 4.2.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymieni podstawowe cechy metali i ich stopów? 1 1 2) wyja[ni, co to jest stal i w jaki sposób j si otrzymuje? 1 1 3) rozró\ni gatunki stali? 1 1 4) wymieni skBadniki stopowe stosowane do uszlachetniania metali? 1 1 5) wymieni stale stopowe o szczególnych wBa[ciwo[ciach fizycznych, które znajduj zastosowanie w budowie aparatury chemicznej? 1 1  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 17 4.3. Metale nie\elazne i ich stopy oraz materiaBy niemetaliczne 4.3.1. MateriaB nauczania Metale nie\elazne i ich stopy s stosowane w szczególnie niekorzystnych warunkach procesowych i korozyjnych. Do najcz[ciej stosowanych w maszynach, aparatach i urzdzeniach przemysBu chemicznego metali tej grupy, tzw. metali kolorowych, nale\: miedz, cyna, cynk, nikiel, oBów, glin (aluminium) oraz ich stopy. Miedz  jest materiaBem o barwie czerwonozBocistej. Czysta miedz jest bardzo dobrym przewodnikiem prdu elektrycznego oraz charakteryzuje si du\ przewodno[ci ciepln. Jest ponadto bardzo plastyczna i cigliwa. Wykonuje si z niej midzy innymi: przewody elektryczne, wymienniki ciepBa oraz elementy uszczelniajce i podkBadki. Ma równie\ szerokie zastosowanie w galwanicznym pokrywaniu przedmiotów z innych metali jako powBoka ochronna lub zmniejszajca opór elektryczny. Cyna  ma barw srebrzystobiaB. Czysta cyna podczas zgniatania lub zginania trzeszczy. Jest pierwiastkiem wyró\niajcym si du\ odporno[ci na wpBywy atmosferyczne, wykazuje odporno[ na dziaBanie kwasów organicznych i nadaje si do obróbki plastycznej. Dziki swym wBa[ciwo[ciom znalazBa szerokie zastosowanie do powlekania naczyD metalowych warstw ochronn, a w postaci cienkich blach do pakowania produktów spo\ywczych. W maszynach przemysBu chemicznego cyna wystpuje jedynie w postaci stopów Bo\yskowych oraz brzów. Cynk  ma barw niebiesko-biaB. Jest pierwiastkiem Batwo topliwym i rzadko pBynnym, lecz ze wzgldu na sw krucho[ nie stosowanym do odlewów w stanie czystym. Cynk jest odporny na korozj, lecz nie zapewnia ochrony przed kwasami. Stosuje si go do powlekania ochronnego blach stalowych, wyrobu ogniw galwanicznych oraz stosuje jako wa\ny skBadnik wielu stopów. Nikiel  ma barw srebrzystobiaB. Jest pierwiastkiem odpornym na dziaBanie czynników atmosferycznych, wod morsk, kwasy organiczne oraz alkalia. Jest stosowany do wyrobu wielu elementów instalacji chemicznych, pokrywania galwanicznego przedmiotów w celu ich ochrony przed korozj oraz jako skBadnik uszlachetniajcy wielu stopów. OBów  ma barw szar, jest bardzo Batwo obrabialny plastycznie, nadaje si do odlewania i jest odporny na kwasy z wyjtkiem kwasu azotowego. Jest stosowany do wyrobu pByt akumulatorowych, powBok kabli elektrycznych, uszczelnieD, izolacji budowlanych oraz jest u\ywany jako jeden ze skBadników stopów Bo\yskowych i czcionkowych. Glin (aluminium)  ma barw srebrzystobiaB. Glin jest metalem Batwo obrabialnym plastycznie, daje si Batwo odlewa i obrabia skrawaniem. Wykazuje si dobr przewodno[ci elektryczn i ciepln. Glin ze wzgldu na bardzo maB gsto[ (ci\ar wBa[ciwy)znalazB szerokie zastosowanie w przemy[le lotniczym. W technice rolniczej glin jest stosowany zarówno w formie czystej, jak i w postaci stopów. Wykonuje si z niego elementy aparatury chemicznej, wymienniki ciepBa oraz ró\nego typu osBony. Ze wzgldu na dobr przewodno[ jest szeroko stosowany do wyrobu przewodów wysokiego napicia. Brz  jest stopem miedzi z cyn. Zawarto[ cyny wynosi 6 20%. W celu polepszenia wBasno[ci brzu dodaje si skBadniki stopowe, jak: cynk, mangan, nikiel, oBów oraz fosfor. Brzy charakteryzuj si dobrymi wBasno[ciami odlewniczymi, s odporne na korozj. Odznaczaj si du\ twardo[ci oraz odporno[ci na [cieranie. Brzy o niskiej zawarto[ci cyny s stosowane na wyroby kute. Zastosowanie brzów jest bardzo szerokie, wykonuje si z nich midzy innymi: panewki Bo\ysk, tuleje, elementy gazników oraz cz[ci armatury hydraulicznej i maszynowej.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 18 Mosidz  jest stopem miedzi z cynkiem. Zawarto[ cynku wynosi 30 40%. Twardo[ mosidzu wzrasta wraz z zawarto[ci cynku. Mosidze o du\ej zawarto[ci cynku charakteryzuj si bardzo dobrymi wBasno[ciami odlewniczymi oraz nadaj si do obróbki plastycznej na zimno. Odlewy z mosidzu s stosowane do wyrobu armatury kotBowej i hydraulicznej, a mosidz obrabialny plastycznie znalazB najszersze zastosowanie w przemy[le elektrotechnicznym. Magnez i jego stopy z aluminium, cynkiem i inne znajduj mniejsze zastosowanie. Metale trudnotopliwe i ich stopy: wolfram, tytan, tantal, cyrkon, molibden, niob, beryl, cyrkon maj w wysokiej temperaturze dobr wytrzymaBo[ mechaniczn i odporno[ w [rodowiskach korozyjnych i utleniajcych wobec wielu agresywnych chemicznie substancji. Ograniczenia w stosowaniu wynikaj z ich wysokiego kosztu. MateriaBy niemetalowe Oprócz tworzyw metalowych stosowanych do budowy aparatów i urzdzeD w przemy[le chemicznym istotne znaczenie maj tworzywa niemetalowe, do których nale\ nastpujce: drewno, cegBa, granit oraz elastomery wspóBczesne, jak na przykBad: polimery, szkBo i ceramika, grafit oraz ró\nego rodzaju kompozyty tworzyw. Polimery z racji wBa[ciwo[ci antykorozyjnych i maBej gsto[ci s preferowane w wielu konstrukcjach aparatury jak na przykBad: zbiorniki, zasobniki, przewody i kanaBy wentylacyjne, rurocigi, skrubery, zawory, pompy i wiele innych. Zastosowanie znajduj zarówno tworzywa termoplastyczne, jak i termoutwardzalne. Z powszechnie stosowanych wymieni mo\na: PVC, polietylen, polipropylen, poliestry, \ywice epoksydowe, teflon i wiele innych. SzkBo wytwarzane w wielu gatunkach, m. in. jako borokrzemowe i krzemowe znajduje zastosowanie w laboratoriach i w przemy[le do wyrobu rur, zbiorników, aparatów procesowych i tzw. osprztu. Jest ono odporne na korozj i napr\enia termiczne i jest przezroczyste. SzkBo nie jest odporne na alkalia, fluorki i fosforany; znajduje zastosowanie jako wykBadzina zbiorników reaktorów stalowych, co zapewnia du\ wytrzymaBo[ i odporno[ korozyjn, lecz wymaga ostro\nego obchodzenia si. Gdy jest konieczna wiksza odporno[ na uderzenia, co dotyczy midzy innymi takich elementów aparatury jak mieszadBa, póBki, przelewy, przesypy (wysypy) i inne, wówczas jest stosowane szkBo krystalizowane. Tworzywa ceramiczne s stosowane do wyrobu elementów aparatury w caBo[ci, jako odlewy lub w postaci wykBadzin (cegBy, pBytki, ksztaBtki). Tworzywa te to cement, kamieD, tlenki metali, wgliki metali, azotki. Wyroby ceramiczne maj du\ odporno[ na [cieranie i korozj, równie\ w wysokiej temperaturze. Odporno[ korozyjn okre[la zasadniczo skBad i budowa fizykochemiczna ceramiki. Grafit, jako tworzywo konstrukcyjne i wykBadzina, znajduje zastosowanie wtedy, gdy jest wymagana du\a odporno[ korozyjna w wysokiej temperaturze, w dobrej przewodno[ci cieplnej. Wytwarzane s równie\ kompozyty grafitu z innymi materiaBami ceramicznymi w ró\nych zastosowaniach, tak\e grafit jest impregnowany, na przykBad odporn chemicznie gum i innymi tworzywami. MateriaBy kompozytowe w przemy[le chemicznym s stosowane ju\ od wielu lat do wyrobu rurocigów i zbiorników cieczy i gazów o silnym dziaBaniu korozyjnym, a tak\e: kolumn, wymienników ciepBa, pomp, wentylatorów i wielu innych. Szerokie ich rozpowszechnienie wynika gBównie z du\ej odporno[ci korozyjnej, a tak\e zdolno[ci do stosunkowo prostego modyfikowania ich wBa[ciwo[ci przez ró\nego rodzaju dodatki zmieniajce, na przykBad wBa[ciwo[ci termo-izolacyjne, palne i inne. Rodzaj \ywicy, okre[lany jako tzw. matryca, oraz wBókna i jego orientacja, tj. usytuowanie przestrzenne, daj du\e mo\liwo[ci kombinacji w projektowaniu kompozytów. Jako matryce s stosowane trzy grupy \ywic:  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 19 - estry winylowe, charakteryzujce si wysok odporno[ci korozyjn, - nienasycone poliestry, - \ywice epoksydowe. 4.3.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Jakie znasz podstawowe metale nie\elazne stosowane w maszynach, aparatach i urzdzeniach przemysBu chemicznego? 2. Jakie znasz podstawowe cechy fizyczne i mechaniczne metali nie\elaznych? 3. Jakie znasz zastosowanie metali nie\elaznych do budowy maszyn, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego? 4. Jakie materiaBy zalicza si do grupy materiaBów niemetalowych? 5. Jakie znasz zastosowania materiaBów niemetalowych? 4.3.3. wiczenia wiczenie 1 Na podstawie wygldu zewntrznego rozpoznaj metale nie\elazne i ich stopy. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem zestaw próbek metali nie\elaznych dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) przygotowa tabel wedBug wzoru: Próbka metalu Cechy fizyczne Rozpoznanie 1 6) dokona analizy wiczenia, 7) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - zestaw próbek metali nie\elaznych w postaci: prtów, pBaskowników, profili, itp., - zeszyt, - przybory pi[mienne. wiczenie 2 Na podstawie wygldu zewntrznego rozpoznaj materiaBy konstrukcyjne niemetaliczne. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 20 oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem zestaw próbek materiaBów konstrukcyjnych niemetalicznych dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) przygotowa tabel wedBug wzoru: Próbka materiaBu Cechy fizyczne Rozpoznanie 1 6) dokona analizy wiczenia, 7) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - instrukcja do wykonania wiczenia laboratoryjnego, - zeszyt, - przybory pi[mienne. 4.3.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) Wymieni podstawowe metale nie\elazne stosowane w maszynach, aparatach i urzdzeniach przemysBu chemicznego? 1 1 2) Wymieni podstawowe cechy fizyczne i mechaniczne metali nie\elaznych? 1 1 3) Omówi zastosowanie metali nie\elaznych do budowy maszyn, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego? 1 1 4) Wymieni materiaBy, które zalicza si do grupy materiaBów niemetalowych? 1 1 5) Okre[li zastosowania materiaBów niemetalowych? 1 1  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 21 4.4. Zasady ochrony przed korozj  odporno[ materiaBów konstrukcyjnych na czynniki mechaniczne i chemiczne w warunkach eksploatacji 4.4.1. MateriaB nauczania Natura procesów chemicznych i zwizane z tym czsto agresywne chemiczne [rodowisko, wysoka temperatura i ci[nienie maj istotny wpByw na rodzaj materiaBu konstrukcyjnego stosowanego do budowy maszyn, aparatury i urzdzeD oraz ich wyposa\enia. By dobra wBa[ciwy materiaB do okre[lonych warunków procesu chemicznego i wytrzymaBo[ciowych nale\y rozwa\y wiele czynników. Dobrany materiaB powinien speBnia okre[lone wymagania przez okres eksploatacji przy minimalnych kosztach. Najistotniejsze wBa[ciwo[ci materiaBów konstrukcyjnych stosowanych do budowy aparatów i urzdzeD w przemy[le chemicznym s nastpujce: - wytrzymaBo[ na rozciganie i [ciskanie oraz twardo[, - okre[lenie wBa[ciwo[ci w wysokiej oraz niskiej temperaturze, - odporno[ korozyjna, - wBa[ciwo[ci specjalne, - wytwarzanie i dostpno[, - koszt. Warunki procesów chemicznych  agresywne chemicznie [rodowisko, wysokie temperatury i ci[nienie  drastycznie przyspieszaj korozj. Ogólnie mo\na powiedzie, \e w takim [rodowisku szybko[ korozji podwaja si podczas ka\dego wzrostu temperatury o 10 stopni. Jest wiele zasad postpowania umo\liwiajcych racjonalny wybór materiaBu konstrukcyjnego, do których nale\ m. in.: - analiza procesu i poznanie mechanizmu korozji w jego [rodowisku, - konsultacje z ekspertem, - wykonanie testów do[wiadczalnych, - analiza ekonomiczna materiaBów proponowanych do zastosowania. Ogólnie, materiaBy stosowane w budowie aparatury chemicznej i procesowej dzieli si na metalowe i niemetalowe. Dobór odpowiednich materiaBów do budowy aparatury procesowej wymaga, szczegóBowej analizy, zwizanej ze specyfik jego zastosowania, która obejmuje: - oddziaBywanie chemiczne [rodowiska, - minimum i maksimum st\enia substancji korozyjnych, - zakres pH w ukBadzie, - temperatur pracy i zakres temperatur dopuszczalnych wystpujcych w aparatach, - mo\liwo[ erozji ([cierania) i uwarunkowania mieszania, - odporno[ termiczn i paln, - wymagania izolacji termicznej. Korozj metali nazywa si procesy niszczenia metali w wyniku zachodzenia chemicznych lub elektrochemicznych reakcji z otaczajcym je [rodowiskiem. Nale\y podkre[li, \e wikszo[ metali odznacza si okre[lon skBonno[ci do korodowania, w wyniku reagowania z otaczajcym [rodowiskiem. Metale tworz z otaczajcym [rodowiskiem ukBad termodynamicznie nietrwaBy, który d\y do oddawania energii w procesie przechodzenia nietrwaBej postaci metalicznej w trwaBe zwizki chemiczne (na przykBad w tlenek lub wodorotlenek). Najcz[ciej metale otrzymuje si z ich trwaBych  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 22 zwizków chemicznych, jakimi s wystpujce w przyrodzie rudy. Proces korozji jest zatem d\no[ci metalu do powrotu do stanu naturalnego, to jest do postaci utlenionej. Korozja chemiczna Korozja chemiczna metali nastpuje w wyniku dziaBania suchych gazów lub cieczy nieprzewodzcych prdu elektrycznego. PrzykBadem korozji chemicznej mo\e by dziaBanie tlenu na metale w podwy\szonej temperaturze. Na powierzchni metalu powstaje wtedy warstwa tlenku. Utlenianie metalu do jego tlenków nie zawsze jest procesem szkodliwym. Je\eli warstwa tlenku jest dostatecznie zwarta i mocno zwizana z powierzchni metalu, chroni (pasywuje) metal przed dalszym utlenianiem. Glin, jak wynika, z jego poBo\enia w szeregu napiciowym metali jest metalem nieszlachetnym. Metal ten i jego stopy odznaczaj si w [rodowisku du\ odporno[ci na korozj, wynikajc z utworzenia si pasywnej, trudno rozpuszczalnej warstwy tlenku. Podobne tlenkowe warstwy ochronne tworzy cynk, chrom i nikiel. Do korozji chemicznej zalicza si tak\e czernienie przedmiotów srebrnych na powietrzu. GBównym skBadnikiem ciemnego nalotu jest siarczek srebra powstajcy w reakcji srebra ze zwizkami siarki zawartymi w powietrzu. Korozja elektrochemiczna Korozja elektrochemiczna jest najbardziej powszechnym rodzajem korozji. Nale\y do niej powszechne zjawisko korozji atmosferycznej, która spowodowana jest dziaBaniem na metale wilgotnego powietrza i zawartych w nim zanieczyszczeD. Korozja elektrochemiczna powstaje wskutek dziaBania nietrwaBych ogniw na styku metalu z elektrolitem. Ogniwa te powstaj w rezultacie niejednorodno[ci chemicznej (lub fizycznej) metalu na przykBad na styku ró\nych metali, bdz w skutek niejednorodno[ci krystalicznej w strukturze metalu. Korozja metali najcz[ciej objawia si poprzez powierzchniowe ubytki metalu (plamy i w\ery), bdz przez obni\enie wytrzymaBo[ci metali. Rodzaje korozji ze wzgldu na wygld zewntrzny lub zmian wBa[ciwo[ci metali: - korozja równomierna  obejmuje zasigiem caB powierzchni - korozja przedmiotu metalowego (na przykBad rdzewienie \elaza); - korozja w\erowa  wystpuje w postaci plam lub w\erów; - korozja selektywna (parting), na przykBad odcynkowanie mosidzu, cynk przechodzi do roztworu, pozostaje gbczasta warstwa miedzi; - korozja midzykrystaliczna  przebiega na granicy ziaren metalu, na przykBad korozja midzykrystaliczna niektórych stali kwasoodpornych; - korozja napr\eniowa  w wyniku jednoczesnego oddziaBywania [rodowiska korozyjnego i napr\eD rozcigajcych. Zu\ywanie erozyjne  pod wpBywem szybko przepBywajcych gazów, cieczy oraz pBynów zanieczyszczonych twardymi czstkami. Erozja kawitacyjna  w urzdzeniach lub aparatach, które pracuj w warunkach obni\onego ci[nienia (na przykBad w przewodach sscych pomp) mo\e wystpowa erozja kawitacyjna. W przewodach tych o [ciany uderzaj pcherzyki parowo gazowe. W wyniku implozji mog powstawa lokalnie ci[nienia rzdu dziesitków a nawet setek MPa. Cykliczne uderzenia czstek cieczy o powierzchni detali prowadz do zmczenia warstw wierzchnich i oddzielania si czstek materiaBu. Ochrona metali przed korozj W zale\no[ci od rodzaju korozji i charakteru chemicznego czynników korozyjnych istnieje wiele sposobów zapobiegania lub zmniejszania skutków korozji. Podstawowym sposobem ochrony przed korozj chemiczn jest dobór odpowiedniego  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 23 materiaBu do warunków [rodowiska agresywnego. Znacznie mo\na obni\y dziaBanie korodujce niektórych czynników przez zastosowanie inhibitorów (opózniaczy) korozji. Obni\enie dziaBania korodujcego niektórych czynników mo\na uzyska przez zastosowanie inhibitorów (opózniaczy) korozji. Inhibitory tworz zwykle na powierzchni metalu warstewki ochronne hamujce szybko[ korozji. Dla korozji w [rodowisku alkalicznym jako inhibitory korozji stosowane s sole cyny, arsenu, niklu i magnezu, za[ w [rodowisku kwa[nym: krochmal, klej lub biaBko. Zabezpieczenie przed korozj elektrochemiczn stanowi tak zwana ochrona katodowa. Ochrona katodowa polega na poBczeniu chronionej konstrukcji z metalem mniej szlachetnym, tworzcym anod (protektor) ogniwa. Katod jest obiekt chroniony. PoBczenie takiej anody z konstrukcj chronion wykonuje si przez bezpo[redni styk lub za pomoc przewodnika. Za pomoc protektorów chroni si przed korozj du\e obiekty stalowe, takie jak kadBuby statków, rurocigi i podziemne zbiorniki. Protektorami s blachy lub sztaby wykonane z metali aktywnych jak: cynk, magnez lub glin, poBczone przewodami z obiektem chronionym. W utworzonym w ten sposób ogniwie protektor ulega korozji. Po zu\yciu protektory wymienia si na nowe. Do wa\niejszych sposobów zapobiegania lub zmniejszania skutków korozji materiaBów konstrukcyjnych nale\y zastosowanie powBok ochronnych. MateriaBy konstrukcyjne s podatne na ró\ne obci\enia oraz warunki mogce powodowa w niektórych wypadkach powa\ne uszkodzenia. W ka\dym projekcie bierze si pod uwag, jakie mog wystpi mo\liwe uszkodzenia i co mo\e powodowa pogorszenie si stanu instalacji. Dotyczy to ka\dego rodzaju materiaBów konstrukcyjnych, które w procesie bd si kontaktowa z organicznymi i nieorganicznymi zwizkami, substancjami zanieczyszczajcymi lub [wie\ wod, par wodn lub powietrzem. Pogorszenie si stanu urzdzeD mo\e mie form: elektrochemiczn, chemiczn, mechaniczn lub kombinacj ich wszystkich. Uszkodzenia mechaniczne Powody uszkodzeD mechanicznych to m.in.: - wadliwe materiaBy, - nieprawidBowy wyrób i monta\, - nadmierny nacisk, - nadci[nienie, - przegrzanie, - zmczenie cieplne i mechaniczne, - udar mechaniczny, - pknicia kruche, - peBzanie, - korozja. Uszkodzenia spowodowane korozj Najcz[ciej wystpujce mechanizmy korozji to: - korozja ogólna, - korozja szczelinowa, - w\ery korozyjne, - korozja zewntrzna wBczajc korozj pod izolacj ciepBochBonn, - pkanie korozyjne napr\eniowe, - zmczenie korozyjne.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 24 PowBoki ochronne i pokrycia izolacyjne Znajomo[ mechanizmu korozji i czynników wpBywajcych na jej szybko[ umo\liwia stosowanie ró\norodnych czynników zabezpieczajcych materiaBy konstrukcyjne i wykBadziny przed korodujcym dziaBaniem [rodowiska. Do najwa\niejszych z nich nale\ niemetaliczne powBoki ochronne. Zadaniem powBok niemetalicznych jest izolowanie powierzchni metali od dostpu tlenu i wilgoci. Konstrukcje stalowe aparatów, urzdzeD i instalacji przemysBu chemicznego maluje si farbami olejnymi i lakierami, a niekiedy nakBada mini, smoB lub asfalt. Naczynia z blachy stalowej i \eliwa pokrywa si emaliami. Narzdzia i trce o siebie cz[ci maszyn mo\na chroni jedynie przez naBo\enie warstwy smaru. Skuteczn, lecz drog metod jest pokrywanie wyrobów metalowych cienk warstewk tlenku. Niektóre metale, w[ród nich glin, samorzutnie pokrywaj si na powietrzu warstw tlenku, który chroni metal przed dalsz korozj. Zjawisko to jest nazywane pasywacj. W praktyce przemysBowej stosuje si ró\ne rodzaje powBok ochronnych. Jednym z rodzajów s metaliczne powBoki ochronne. Powierzchni ochronn, izolujc metal od wpBywu wilgoci i powietrza, uzyskuje si przez zanurzenie w ciekBym metalu, natryskiwanie lub osadzanie elektrolityczne. Nawet je[li powBoka ulegnie uszkodzeniu, do roztworu nie bdzie przechodziBo \elazo, tylko metal tworzcy powBok. Innym rodzajem powBok s metaliczne powBoki ochronne z metali o wy\szym od \elaza potencjale standardowym, na przykBad miedzi, cyny lub niklu. DziaBanie tego rodzaju powBoki jest czysto mechaniczne i powBoka speBnia swoje zadanie tylko wtedy, gdy jest zupeBnie szczelna. Z chwil jej uszkodzenia proces korozji staje si intensywniejszy ni\ bez powBoki. W kotBach parowych (na przykBad centralnego ogrzewania) i instalacjach chBodniczych ciecz znajdujca si w zamknitym obiegu stanowi [rodowisko sprzyjajce korozji. W takich instalacjach jako ochron przed korozj stosuje si dodawanie inhibitorów, tzn. dodawanie niewielkich ilo[ci substancji silnie adsorbujcych si na powierzchni metalu i blokujcych dostp jonów wodorowych, co opóznia znacznie procesy korozyjne. Przygotowanie powierzchni TrwaBo[ powBok polimerowych (farb olejnych, lakierów, minii) w du\ym stopniu uwarunkowana jest jako[ci przygotowania podBo\a przed nakBadaniem powBok. Rodzaj zastosowanej metody przygotowania metalowego podBo\a przed nakBadaniem powBok polimerowych istotnie wpBywa na odporno[ powBok na oddziaBywanie mediów agresywnych. Przed zastosowaniem mechanicznego czyszczenia metalowych powierzchni elementów urzdzeD technicznych powinny by one pozbawione zanieczyszczeD w postaci filmów (czyli cienkich warstw) wodnych lub olejowych. Nale\y zatem, powierzchnie wysuszy lub odtBu[ci. Po zastosowanej obróbce strumieniowo-[ciernej na powierzchni metalowego podBo\a nie mog równie\ pozostawa zanieczyszczenia chemiczne, które s przyczyn korozji metalowego podBo\a, a tak\e destrukcji powBok polimerowych. Na powierzchni podBo\a nie mo\e by tak\e wody, pozostajcej po procesie mycia, Zanieczyszczenia chemiczne powierzchni metalowego podBo\a stanowi przyczyn powstawania w powBoce polimerowej wad w postaci: kraterów, pcherzyków, przebarwieD. Wyró\nia si nastpujce metody czyszczenia powierzchni metalowego podBo\a  przed naBo\eniem powBok ochronnych: - metody mechaniczne (rczne lub mechaniczne za pomoc narzdzi, obróbka strumieniowo-[cierna, czyszczenie wod pod wysokim ci[nieniem); - metody termiczne (z wykorzystaniem pBomienia lub nagrzanej pary); - metody chemiczne i elektrochemiczne (odtBuszczanie, trawienie, polerowanie chemiczne). W zale\no[ci od zastosowanego narzdzia wyró\nia si nastpujce metody  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 25 mechanicznego czyszczenia metalowego podBo\a: rczne (skrobanie, mBotkowanie, szczotkowanie, szlifowanie) lub mechaniczne (obróbka strumieniowo-[cierna: pneumatyczna, wirnikowa). Rczne czyszczenie (równie\ z wykorzystaniem urzdzeD mechanicznych) pozwala tylko na zgrubne przygotowanie powierzchni stalowego podBo\a. Podczas tej obróbki usuwane s produkty korozji, zgorzelina, stare powBoki polimerowe. Nanoszenie powBok ochronnych Na wBasno[ci u\ytkowe powBoki ma wpByw nie tylko rodzaj materiaBu malarskiego, ale równie\ proces jego aplikacji. PowBoki polimerowe mog by wytwarzane wieloma metodami. Wybór odpowiedniej metody zale\y od takich czynników, jak: rodzaj stosowanego materiaBu malarskiego, \dana grubo[ powBoki i jej wygld, ksztaBt przedmiotu pokrywanego powBok, wielko[ produkcji. WBa[ciwie dobrana metoda aplikacji powBoki powinna zapewni: dobr adhezj do podBo\a, odpowiedni grubo[, szczelno[, faktur oraz projektowan trwaBo[. PowBoki polimerowe s nakBadane gBównie nastpujcymi metodami: - rcznie (za pomoc pdzli i waBków), - za pomoc natrysku, - poprzez zanurzenie, - poprzez powlekanie na walcach (coil coating), Pdzle i waBki s stosowane gBównie w budownictwie. Rzadko stosuje si je w praktyce przemysBowej, ze wzgldu na du\ pracochBonno[ takiej metody aplikacji. W przemy[le najwiksze, jak dotychczas, zastosowanie maj metody natryskowe. Zalet tych metod jest nie tylko szybko[ nakBadania i wzgldna tanio[ stosowanego sprztu, ale równie\ mo\liwo[ pokrywania powBokami przedmiotów o skomplikowanych ksztaBtach. NakBadanie powBok przez powlekanie na walcach (coil coating) polega na cigBym nakBadaniu powBoki lakierniczej na ta[m metalow, rozwijan i nawijan w zwoje. Metod t pokrywa si gBównie stal ocynkowan i stal walcowan na zimno. Metoda zanurzeniowa jest stosunkowo Batwym i tanim oraz stosunkowo wydajnym sposobem nakBadania powBok polimerowych. Zasada tej metody jest prosta: malowany przedmiot zanurza si w zbiorniku zawierajcym materiaB lakierniczy, a nastpnie wyjmuje i pozwala na odcieknicie nadmiaru tego materiaBu. W trakcie odciekania nastpuje cz[ciowe odparowanie rozpuszczalnika. Przy takim sposobie aplikacji, w dolnej cz[ci wyrobu tworzy si powBoka grubsza ni\ w cz[ci górnej. Aby zminimalizowa te ró\nice nale\y kontrolowa szybko[ wyjmowania przedmiotu ze zbiornika i szybko[ parowania rozpuszczalnika. Im wolniej jest przedmiot wyjmowany i im wiksza jest szybko[ parowania rozpuszczalnika, tym bardziej równomiern grubo[ powBoki mo\na uzyska. 4.4.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Jakie czynniki decyduj o doborze materiaBu konstrukcyjnego do budowy maszyn, aparatury i urzdzeD oraz ich wyposa\enia? 2. Na czym polega zjawisko korozji wyrobów metalowych? 3. Co rozumiesz pod pojciami: korozja chemiczna, korozja elektrochemiczna? 4. Jakie znasz czynniki wpBywajce na szybko[ korozji wyrobów metalowych? 5. Jakie znasz sposoby zapobiegania korozji materiaBów konstrukcyjnych i wykBadzin w aparatach, urzdzeniach i instalacjach przemysBu chemicznego? 6. Jakie czynniki mog mie wpByw na pogorszenie si stanu urzdzeD w warunkach eksploatacji? 7. Jakie znasz zadania powBok ochronnych?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 26 8. Jakie znasz rodzaje powBok ochronnych? 9. Jakie znasz metody czyszczenia powierzchni metalowego podBo\a. 10. Jakie s metody nanoszenia powBok ochronnych? 4.4.3. wiczenia wiczenie 1 Zbadaj wpByw czynników wpBywajcych na szybko[ korozji. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem zestaw stalowych blaszek dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) umie[ci (na kilka dni) stalowe blaszki w naczyniach z zawarto[ci: a) wody destylowanej, b) roztworu kwasu azotowego c) roztworu kwasu solnego, d) roztworu kwasu azotowego, e) roztworu zasady sodowej. 6) zaobserwowa zmiany makroskopowe po upBywie kilku dni, 7) dokona analizy wiczenia, 8) wycign wnioski na podstawie spostrze\eD, porówna je z wnioskami innych uczniów, 9) przeanalizowa z grup i nauczycielem wpByw czynników opózniajcych procesy korozji. Wyposa\enie stanowiska pracy: - zestaw niezbdnych materiaBów i odczynników chemicznych, - literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia, - zeszyt, - przybory pi[mienne. wiczenie 2 Zbadaj wpByw czynników opózniajcych proces korozji Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem zestaw stalowych blaszek dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) umie[ci (na kilka dni) w zlewce z wodnym roztworem NaCl lub HNO3 blaszki stalowe owinite: a) drutem miedzianym,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 27 b) foli aluminiow. 6) zaobserwowa zmiany w naczyniach i na powierzchni blaszek po upBywie kilku dni, 7) dokona analizy wiczenia, 8) wycign wnioski na podstawie spostrze\eD, porówna je z wnioskami innych uczniów, 9) przeanalizowa z grup i nauczycielem wpByw czynników opózniajcych procesy korozji. Wyposa\enie stanowiska pracy: - zestaw niezbdnych materiaBów i odczynników chemicznych, - Poradnik dla ucznia, - literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia, - zeszyt, - przybory pi[mienne. wiczenie 3 Na podstawie wygldu zewntrznego zidentyfikuj rodzaje zu\y korozyjnych elementów maszyn i zaproponuj sposób zapobiegania tym zu\yciom. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem zestaw detali maszyn i urzdzeD dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) dokona makroskopowo ogldzin detali, zanalizowa, które z powierzchni ulegBy zu\yciu korozyjnemu, 6) okre[li wielko[ i rodzaje wystpujcych zu\y, posBugujc si lup, dokona analizy, w jakich warunkach te zu\ycia wystpiBy; okre[li rodzaj zu\ycia, 7) przedstawi sposób podwy\szenia trwaBo[ci dla ka\dego z detali, 8) przygotowa tabel wedBug wzoru: Sposób Prawdopodobne Opis wygldu Detal Rodzaj zu\ycia podwy\szenia warunki pracy powierzchni trwaBo[ci 1. 9) dokona analizy wiczenia, 10) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - zestaw niezbdnych materiaBów i odczynników chemicznych, - literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia, - zeszyt, - przybory pi[mienne.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 28 wiczenie 4 Dokonaj pokazu przygotowania skorodowanej metalowej powierzchni do nakBadania powBok polimerowych. Omów zagro\enia wynikajce z bBdnego przygotowania podBo\a. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem sprzt do wiczenia, 5) zapozna si z instrukcj obsBugi i eksploatacji sprztu, 6) wykona wiczenie, 7) dokona analizy wiczenia, 8) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - zestaw próbek metali i ich stopów z objawami zniszczeD korozyjnych, - zestaw do rcznego czyszczenia metalowych powierzchni (papier [cierny, szczotki druciane), - sprzt do mechanicznego czyszczenia metalowych powierzchni wraz z instrukcjami obsBugi i eksploatacji, - literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. wiczenie 5 Dokonaj pokazu naniesienia powBoki ochronnej na oczyszczone metalowe podBo\e. Omów zagro\enia wynikajce z bBdnego naniesienia powBoki. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy i ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem metod naniesienia powBoki na powierzchni metalu, 5) ustali z nauczycielem sprzt do wiczenia, 6) zapozna si z instrukcj obsBugi i eksploatacji sprztu, 7) wykona wiczenie, 8) dokona analizy wiczenia, 9) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - sprzt do rcznej metody nanoszenia powBok w postaci pdzli i waBków, - sprzt do mechanicznej metody nanoszenia powBok wraz z instrukcjami obsBugi i eksploatacji, - literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 29 wiczenie 6 Na podstawie obejrzanego filmu oraz przezroczy prezentujcych maszyny, aparaty i urzdzenia przemysBu chemicznego zaproponuj ich ochron przed skutkami korozji. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) przeanalizowa film, przezrocza oraz katalogi instalacji chemicznych, 5) przygotowa tabel wedBug wzoru: Zaproponowana ochrona przed Lp. Film/przezrocze Rozpoznana aparatura korozj 1 1. (typ instalacji) 2 6) dokona analizy wiczenia, 7) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - film prezentujcy podstawow aparatur i urzdzenia przemysBu chemicznego, - przezrocza oraz katalog zdj aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego, - prospekty aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego, - zeszyt, - przybory pi[mienne. - literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 4.4.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) okre[li, jakie czynniki decyduj o doborze materiaBu konstrukcyjnego do budowy maszyn, aparatury i urzdzeD oraz ich wyposa\enia? 1 1 2) wyja[ni, na czym polega zjawisko korozji wyrobów metalowych? 1 1 3) wyja[ni pojcia: korozja chemiczna, korozja elektrochemiczna? 1 1 4) wymieni czynniki wpBywajce na szybko[ korozji wyrobów metalowych? 1 1 5) okre[li sposoby zapobiegania korozji materiaBów konstrukcyjnych i wykBadzin w aparatach, urzdzeniach i instalacjach przemysBu chemicznego? 1 1 6) wymieni czynniki, które mog mie wpByw na pogorszenie si stanu urzdzeD w warunkach eksploatacji? 1 1 7) okre[li zastosowanie powBok ochronnych? 1 1 8) wymieni rodzaje powBok ochronnych? 1 1 9) wymieni metody czyszczenia powierzchni metalowego podBo\a? 1 1 10) wymieni metody nanoszenia powBok ochronnych? 1 1  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 30 4.5. Budowa i zasada dziaBania aparatów i urzdzeD, bilanse materiaBowe i energetyczne 4.5.1. MateriaB nauczania Jeden z kierunków w dziedzinie nauk technicznych, zwany technologi chemiczn, zajmuje si sposobami przetwarzania odpowiednich surowców w po\dane produkty. Zestaw, cig wykonywanych w tym celu czynno[ci nazywa si procesem technologicznym. Wikszo[ produktów przemysBu chemicznego otrzymuje si w wyniku prowadzenia procesów podstawowych, fizycznych i chemicznych. Procesy podstawowe zwizane z przemianami fizykochemicznymi okre[la si jako procesy jednostkowe. Wyró\nia si nastpujce procesy podstawowe i jednostkowe: - mechaniczne  magazynowanie, transport (przenoszenie), rozdrabnianie, klasyfikacja i przesiewanie, flotacja, mieszanie, separacja (filtracja, wirowanie), - cieplne  chBodzenie, ogrzewanie, kondensacja i skraplanie, wrzenie, odparowanie, zat\anie, - dyfuzyjne  destylacja, rektyfikacja, absorpcja, adsorpcja, ekstrakcja i Bugowanie, suszenie, nawil\anie, krystalizacja, sublimacja, - procesy z reakcj chemiczn, zwizane z wymienionymi i dodatkowo z przemianami chemicznymi, jak na przykBad: utlenianie i redukcja, nitrowanie, chlorowanie, itd. Wymienione procesy prowadzi si w ró\nego rodzaju aparatach i urzdzeniach. Aparat lub urzdzenie stanowi zespóB przedmiotów (cz[ci), skonstruowany w celu prowadzenia odpowiednich procesów, z mo\liwo[ci speBnienia wymagaD procesowych. Istnieje wiele podziaBów aparatów na grupy, zwizane z peBnion funkcj w procesie technologicznym i cechami konstrukcyjnymi. O ksztaBcie aparatu procesowego decyduj w najwikszym stopniu wBa[ciwo[ci substancji biorcych udziaB w procesie i warunki fizyczne jego przebiegu. S to midzy innymi: stan skupienia substancji procesowych, wzajemna aktywno[ substancji, temperatura procesu, intensywno[ wymiany ciepBa, ci[nienie, aktywno[ korozyjno-erozyjna, sposób prowadzenia procesu. W procesie okresowym wszystkie jego stadia przebiegaj w caBej przestrzeni roboczej aparatu i w miar postpu przemiany parametry procesu jak na przykBad temperatura, ci[nienie, st\enia, itd., zmieniaj si. Praca aparatu przebiega w powtarzajcych si cyklicznie etapach: doprowadzenie surowca, przeprowadzenie procesu, usunicie (wyBadowanie) produktów. W procesie cigBym dostarczanie surowców i odbiór produktów odbywa si nieprzerwanie i wszystkie stadia procesu przebiegaj jednocze[nie w ró\nych miejscach cigu, okre[lanego równie\ mianem instalacji technologicznej. W ka\dym z tych miejsc panuj ró\ne warunki, niezmienne w czasie lub zmieniajce si nieznacznie. Taki przebieg procesu okre[la si jako stacjonarny. Proces cigBy charakteryzuje si na ogóB wiksz wydajno[ci, odniesion do jednostki objto[ci lub powierzchni aparatury, co jest równie\ miar intensyfikacji prowadzenia procesu. W procesach cigBych jest uBatwiona kontrola i automatyzacja aparatów i urzdzeD oraz caBego cigu technologicznego. Otrzymuje si lepszy, bardziej jednolity produkt, W du\ym, tzw. wielotona\owym przemy[le chemiczno- przetwórczym, dominuj procesy cigBe, okresowe natomiast w przemy[le: farmaceutycznym, barwnikarskim, tworzyw sztucznych, chemii spo\ywczej i gospodarczej, itp. W ukBadzie mieszanym instalacja technologiczna pracowa mo\e w sposób cigBy, natomiast aparaty i urzdzenia wchodzce w jej skBad w sposób okresowy. Bilanse masowe i energetyczne s jednym z kryteriów oceny racjonalno[ci stosowania zarówno danego procesu technologicznego, jak i poszczególnych aparatów i urzdzeD.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 31 Racjonalno[ polega midzy innymi na jak najlepszym wykorzystaniu surowców i mo\liwie najmniejszej masie produktów ubocznych, nie majcych warto[ci u\ytkowych. Wa\nym zagadnieniem jest równie\ jak najlepsze wykorzystanie energii. Celem wymienionych analiz i obliczeD jest okre[lenie optymalnych stanów pracy, odpowiedniej powierzchni lub objto[ci roboczej aparatów, a nastpnie podstawowych ich wymiarów. Aparatem typowym, stosowanym w wikszo[ci procesów, jest aparat typu zbiornikowego (rys. 7). Elementy konstrukcyjne tego aparatu stanowi: [ciany zwane powBok, korpusem lub pBaszczem, dna, pokrywy, pBaszcze, króce, koBnierze, dBawnice (uszczelnienia), wBazy, wzierniki, cieczowskazy, podpory i in. A. B. Rys. 7. Aparat typu zbiornikowego: A  Schemat podstawowy aparatu: 1  powBoka (korpus); 2  dno, 3  pokrywa, 4  pBaszcz, 5  króce, 6  wBazy (luki), 7  podpory, B  zdjcie aparatu zbiornikowego (z mieszadBem) [19, s. 15] MieszadBa Zbiornik  mieszalnik wyposa\ony w odpowiednie mieszadBo jest czsto stosowanym aparatem do mieszania cieczy, sporzdzania roztworów i zawiesin. Celem mieszania jest uzyskanie jednorodno[ci w jedno  lub wielofazowym [rodowisku, pod wzgldem skBadu (st\enia) skBadników, gsto[ci, temperatury lub innych wBa[ciwo[ci mieszaniny. Urzdzenie do mieszania dobiera si w taki sposób, aby uzyska wymagany stopieD wymieszania w krótkim czasie przy minimalnym nakBadzie energii. Urzdzenia do mieszania w fazie ciekBej s zwane mieszadBami (mieszalnikami) (rys. 8), do ciaB staBych sypkich  mieszarkami, do cieczy lepkich, st\onych zawiesin, szlamów i past  zagniatarkami. Rys. 8. MieszadBa Bapowe i kotwicowe: a)  Bapowe proste, b)  wieloBapowe, c)  kotwicowe (palcowe) [19, s. 132]  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 32 MieszadBa osiowe [migBowe (rys. 9) s stosowane zazwyczaj w maBych mieszalnikach do wytwarzania ruchu burzliwego cieczy w najbli\szym ssiedztwie mieszadBa. Rys. 9. MieszadBo dwu  i trzy[migBowe [19, s. 132] Mieszanie cieczy polega na przyspieszeniu ruchu cieczy przez zainstalowanie urzdzeD wymuszajcych nie uporzdkowany ruch cieczy w mieszalniku lub innym aparacie procesowym. Szeroko s stosowane mieszadBa mechaniczne. Filtry Filtry stanowi aparaty, w których na przegrodzie porowatej (filtracyjnej) odbywa si rozdziaB zawiesiny na: osad ciaBa staBego (placek) zatrzymywany na przegrodzie i ciecz przepBywajc porami przegrody  filtrat (ciecz klarowna, przescz). Przegrody filtracyjne stanowi wiele materiaBów w postaci warstw luznych i zwartych oraz tkanin, stosowanych w ró\nych warunkach prowadzenia filtracji (tabela 1). Tabela 1. Przegrody filtracyjne [1, s. 158] Rodzaj, posta MateriaB Tkaniny tkane wBókna naturalne  baweBna, weBna, len, juta Siatki wBókna sztuczne  nylon, elana, polietylen, polipropylen, teflon, anilina, szkBo, metale Tkaniny filcowe weBna, sier[, wBókna szklane PByty filtracyjne celulozowe, baweBniane, wBókna sztuczne Warstwy sztywne spieki metalowe, ceramiczne, szklane Warstwy sypkie \wir, wgiel, koks, ebonit, wBókna cite Podczas filtracji trudno rozdzielajcych si zawiesin, w celu zwikszenia szybko[ci i polepszenia jako[ci procesu filtracji s stosowane tzw. pomoce filtracyjne z materiaBów ziarnistych, midzy innymi diatomit. Jako materiaB obojtny, o nieregularnym ksztaBcie ziaren, zapewnia on du\ sprawno[ filtracji i maB adsorpcj skBadników cieczy. Podczas przepBywu zawiesiny (surówki filtracyjnej) przez filtr, w wyniku dziaBania siB ssania i ci[nienia, wraz z czasem przebiegu filtracji warstwa osadu na powierzchni filtracyjnej zwiksza si. Zarówno przebieg filtracji, jak i usuwanie osadu, mog przebiega okresowo lub w sposób cigBy. W filtracji okresowej prowadzonej w nuczach, prasach filtracyjnych ramowych i pBytowych (komorowych) filtracja jest prowadzona do czasu wytworzenia placka odpowiedniej grubo[ci. W filtracji cigBej rozdzielanie odbywa si na powierzchni porowatego bbna cylindrycznego, tarczy lub ta[my tak, \e w sposób cigBy s odbierane osad ciaBa staBego i filtrat. Nucze stanowi najprostszy typ filtra okresowego. Jest to zbiornik, zwykle cylindryczny z perforowanym dnem, na którym znajduje si przegroda filtracyjna w postaci warstwy ziarnistej lub tkaniny. Filtry z warstw ziarnist s stosowane do filtracji zawiesin rozcieDczonych  klarowania cieczy. Filtracja w nuczach z tkanin filtracyjn mo\e przebiega pod ci[nieniem sBupa zawiesiny, pod ci[nieniem zwikszonym lub pró\ni (w aparatach zamknitych). Nucze, z racji maBej powierzchni filtracji, do 5 m2 s stosowane do filtracji maBych objto[ci zawiesin. Filtry ramowe i pBytowe s jednymi z najcz[ciej stosowanych filtrów okresowych. Filtry te s zdolne do filtracji cieczy lepkich.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 33 A. B. Rys. 10. A  Schemat prasy filtracyjnej pBytowo-ramowej: 1  ramy filtracyjne, 2  pByty filtracyjne, 3  tkanina filtracyjna, 4  osad (placek filtracyjny), B  filtr ramowy do filtracji na pBytach [19, s. 159] Filtr, zwany pras filtracyjn (rys. 10) skBada si z szeregu pByt i ram, ssiadujcych na przemian ze sob, opartych na belkach wspornikowych. Pomidzy stykajcymi si powierzchniami pByt i ram jest umieszczona tkaninowa przegroda filtracyjna. Ramy i pByty posiadaj w naro\ach lub w pobli\u krawdzi, na osi, otwory, które, po doci[niciu ram i pByt, tworz wzdBu\ prasy kanaBy do przepBywu zawiesiny, cieczy klarownej i cieczy myjcej. Ramy posiadaj równie\ otwory, które Bcz jej wntrze z kanaBem doprowadzajcym zawiesin. Ramy s obcignite tkanin. PByty na powierzchni kontaktu z tkanin filtracyjn maj pionowe nacicia rowkowe i otwory, przez które przescz odpBywa do kanaBu zbiorczego. Podczas filtracji stopniowo wzrasta warstwa osadu w przestrzeni ram i dlatego opór przepBywu cieczy przez tkanin równie\ ro[nie natomiast objto[ strumienia filtratu maleje. Gdy opór filtracji osignie warto[ zadan, wstrzymuje si wtedy dopByw surówki i osad przemywa si. Po myciu rozsuwa si pByty i ramy i osad z ram wypada do zbiornika umieszczonego pod pras lub jest usuwany rcznie albo mechanicznie. Wymienniki ciepBa A. B. Rys. 11. Wymiennik ciepBa: A  schemat wymiennika przeciwprdowego typu  rura w rurze , B  zdjcie aparatu [opracowanie wBasne] Wymiennik ciepBa jest aparatem, w którym, lub za pomoc którego, ciepBo jest przenoszone z jednego [rodowiska (czynnika) do drugiego. Czynniki, które oddaj i pobieraj ciepBo w wymiennikach ciepBa mog by gazowe lub ciekBe. Wymiana ciepBa odbywa si mo\e przez bezpo[redni kontakt czynników (no[ników) ciepBa i wtedy wymienniki ciepBa s nazywane bezprzeponowymi. Gdy wymiana ciepBa odbywa si przez przegrod (przepon) wymienniki ciepBa nazywa si przeponowymi. StrumieD ciepBa wymieniony w wymienniku ciepBa jest okre[lony wzorem: Q = K Å" A Å" "Tm  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 34 StrumieD ciepBa przenikajcy przez powierzchnie wymiany ciepBa A jest proporcjonalny do tej powierzchni, ró\nicy temperatur pomidzy czynnikami ([rodowiskami) "Tm i do wspóBczynnika przenikania ciepBa K. Warto[ci wymienionych wielko[ci zale\ od du\ej liczby zmiennych, okre[lonych przede wszystkim wBa[ciwo[ciami fizykochemicznymi czynników i dynamik ich przepBywu. Istnieje du\a liczba wymienników ciepBa, które musz speBnia ró\norodne wymagania odno[nie do temperatury, strumieni przepBywu, spadków ci[nienia, odporno[ci mechanicznej i korozyjnej, sprawno[ci cieplnej, kosztów i inne. Klasyfikacja wymienników mo\e by dokonywana wedBug nastpujcych przesBanek: - procesu przenoszenia ciepBa, - konstrukcji, - rodzaju przepBywu, - mechanizmu przenoszenia ciepBa, - liczby faz lub pBynów, - rodzaju materiaBu konstrukcyjnego, - zastosowania. Najcz[ciej jest stosowana klasyfikacja zwizana z mechanizmem przenoszenia ciepBa, konstrukcj wymienników i ich zastosowaniem. Z mechanizmem przenoszenia ciepBa jest zwizany podziaB wymienników na wymienniki bezprzeponowe i przeponowe oraz na konwekcyjne i radiacyjne. WedBug konstrukcji i zastosowaD wymienniki dzieli si nastpujco: - rurowe  rura w rurze, pBaszczowo-rurowe, spiralno-rurowe. - pBytowe  koszowe, spiralne, lamelowe. - z powikszon powierzchni wymiany ciepBa  pBytowe, rurowe. - regeneratory  warstwowe (wypeBnione), rotacyjne (dyskowe, bbnowe). Specjalnym rodzajem wymienników ciepBa s kotBy na paliwo staBe, w których spaliny przekazuj ciepBo przez konwekcj i promieniowanie do rurek, w których cyrkuluje woda lub para. Krystalizatory Krystalizacja stanowi proces wydzielenia substancji rozpuszczonej z roztworu przesyconego lub z substancji macierzystej bdcej w stanie ciekBym, bdz bezpo[rednio z fazy gazowej, z pominiciem fazy ciekBej na skutek desublimacji. W wyniku krystalizacji nastpuje wydzielenie produktu w postaci staBej lub oczyszczenie roztworu macierzystego lub gazu. Z wymienionych procesów krystalizacji najwiksze zastosowanie ma krystalizacja z roztworów ciekBych, zwana krystalizacj masow. Krystalizacja jest zwizana z obecno[ci w roztworze zarodków lub z ich powstawaniem  nukleacj i wzrostem. SiB napdow obu procesów jest przesycenie roztworu, uzyskiwane przez odparowanie rozpuszczalnika, chBodzenie roztworu, reakcj chemiczn lub dodanie trzeciego skBadnika. Zdolno[ do przesycenia roztworu, okre[lana jako stosunek st\enia aktualnego C do st\enia równowagowego C*: S = C/C* d" 1,0, zale\y od rodzaju substancji i wynosi na przykBad dla cukru = 2,0, soli NaCl H"1,0. Krystalizacj prowadzi si w aparatach zwanych krystalizatorami, w których istniej warunki do powstawania i wzrostu krysztaBów.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 35 A. B. Rys. 12. Krystalizator: A  schemat krystalizatora pró\niowego z cyrkulacj zewntrzn: 1  komora krystalizacyjna, 2  kondensator, 3  pompa cyrkulacyjna, B  zdjcie aparatu [19, s. 238] Krystalizacja mo\e by prowadzona w sposób okresowy lub cigBy. Wyparki Zat\anie roztworów nielotnych przez odparowanie rozpuszczalnika prowadzi si w wymiennikach ciepBa, zwanych wyparkami lub warnikami. Odparowanie rozpuszczalnika, zwykle wody, jest prowadzone do okre[lonego st\enia produktu. Rozpuszczalnik nie jest usuwany caBkowicie i zat\anie roztworu nie przekracza stanu przesycenia. Odparowanie do stanu przesycenia roztworu, i wytrceniem krysztaBów, prowadzi si w wyparkach krystalizacyjnych. Temperatura wrzenia roztworu jest wy\sza od temperatury wrzenia czystego rozpuszczalnika pod tym samym ci[nieniem i zwiksza si wraz ze wzrostem st\enia roztworu. Z tego wynika, \e wraz ze zwikszeniem st\enia roztworu ró\nica temperatury pomidzy wrzcym, zat\anym roztworem a czynnikiem grzejnym zwiksza si. Wzrasta równie\ gsto[ zat\anego roztworu, co powoduje wzrost ci[nienia hydrostatycznego w masie roztworu, mimo mieszania, i podwy\szenie temperatury wrzenia. Odparowanie mo\e by prowadzone pod ci[nieniem atmosferycznym, pró\ni lub ci[nieniem zwikszonym, co w du\ym stopniu zale\y od wBa[ciwo[ci fizykochemicznych zat\anych substancji (roztworów). Odparowywanie prowadzi si w aparatach wyparnych  wyparkach jedno  lub wielodziaBowych, zwanych te\ bateriami wyparnymi. Baterie wyparne skBadaj si z szeregu wyparek poBczonych rurocigami technologicznymi tak, \e mog pracowa w ukBadzie wspóBprdowym, przeciwprdowym lub mieszanym.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 36 A. B. Rys. 13. Wyparka A  schemat wyparki z obiegiem naturalnym: 1  komora grzejna, 2  przestrzeD parowa, 3  odkraplacz, P  para grzejna, G  gazy nie skraplajce si, C  ciecz (kondensat), S  surówka. K  produkt (koncentrat), O  opary, B  zdjcie wyparki przemysBowej [19, s. 223] Klasyfikacja konstrukcji wyparek, podobnie jak i wymienników ciepBa, zwizana jest z postaci i ksztaBtem elementów grzejnych, a tak\e ze sposobem cyrkulacji zat\onego roztworu i jego postaci. Wyró\nia si trzy zasadnicze typy wyparek: z cyrkulacj naturaln, z cyrkulacj wymuszon, warstewkowe. Suszarki Proces suszenia  usuwania wilgoci lub innej substancji lotnej z ciaB staBych, szlamów i zawiesin jest etapem przej[ciowym lub koDcowym wielu technologii przemysBowych, w tym równie\ wytwarzania wyrobów gotowych. Suszenie ma m.in. na celu: wytworzenie produktu lub póBproduktu o odpowiednich wBa[ciwo[ciach u\ytkowych, zwikszenie trwaBo[ci materiaBów, zmniejszenie kosztów transportu materiaBów. MateriaB w kontakcie z powietrzem, o okre[lonej temperaturze i wilgotno[ci, traci lub zyskuje wilgo, a\ osignie stan równowagi nasycenia wilgoci. W zale\no[ci od wymienionych parametrów oraz rodzaju materiaBu stan równowagi zmienia si w szerokich granicach. Szybko[ suszenia zale\y od rodzaju materiaBu i jego struktury. W pierwszym etapie usuwana jest wilgo swobodna z powierzchni materiaBu i proces odbywa si ze staB szybko[ci: jest to I okres suszenia. W II okresie suszenia wilgo jest usuwana z wntrza materiaBu i szybko[ suszenia stale spada. Du\a ró\norodno[ wBa[ciwo[ci fizycznych i chemicznych suszonych materiaBów powoduje, \e istnieje wiele sposobów prowadzenia procesu suszenia i rozwizaD konstrukcyjnych aparatów do suszenia  suszarek. W klasyfikacji suszarek, opartej na metodzie pracy i sposobie dostarczania ciepBa, wyró\nia si nastpujce suszarki: 1. Okresowe lub cigBe. 2. Z ogrzewaniem: a) bezpo[rednim  suszarki konwekcyjne (komorowe, tunelowe, ta[mowe, talerzowe, bbnowe, rozpyBowe, fluidalne, pneumatyczne, kombinowane) b) po[rednim  suszarki przeponowe (póBkowo-pró\niowe, walcowe  kontaktowe, cylindryczne i sto\kowe, z mieszadBami i bez mieszadBa, kontaktowo-wibracyjne i inne). 3. Radiacyjne. 4. Mikrofalowe i dielektryczne. 5. Specjalne.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 37 A. B. Rys. 14. Suszarka: A  schemat suszarki komorowej: 1  póBki, 2  nagrzewnica, 3  klapy regulacyjne, B  zdjcie suszarki laboratoryjnej [19, s. 306] Suszenie mo\e by prowadzone pod ci[nieniem zwikszonym, atmosferycznym lub pod pró\ni. O okresowo[ci lub cigBo[ci suszenia decyduje strumieD masy suszonego materiaBu. Suszenie okresowe prowadzi si zazwyczaj wtedy, gdy masa suszonego materiaBu jest mniejsza ni\ 100 kg/dzieD. Proces cigBy zapewnia bardziej równomierne suszenie i w zale\no[ci od kierunku wzajemnego ruchu czynnika suszcego i suszonego materiaBu (surowca) wyró\nia si suszarki wspóBprdowe, przeciwprdowe i o przepBywie skrzy\owanym. Jako czynniki grzejne s stosowane: powietrze, gazy spalinowe, para wodna, niewodne no[niki ciepBa, prd elektryczny, promieniowanie podczerwone i ultrakrótkie, prdy o wysokiej czstotliwo[ci. Ogrzewanie bezpo[rednie materiaBu suszonego ma wiele zalet, lecz sprawno[ cieplna procesu jest bardzo maBa w wyniku unoszenia du\ego strumienia ciepBa z gazami odlotowymi. Nie ma tej wady ogrzewanie przeponowe, lecz komplikuje konstrukcj suszarki. Ocena techniczno-procesowa suszarek jest dokonywana na podstawie czasu suszenia, szybko[ci wBa[ciwej suszenia wyra\anej w kilogramach odparowanej wilgoci na jednostk powierzchni grzejnej w jednostce czasu [kg/(m2Å"h)], wydajno[ci suszenia odniesionej do strumienia masy surowca lub produktu, zu\ycia mocy, sprawno[ci energetycznej i innych. Odstojniki Rozdzielanie w odstojnikach jest oparte na opadaniu czstek staBych z prdko[ci zale\n od ich rozmiaru i gsto[ci. W odstojnikach nastpuje wzrost st\enia wzgldnie du\ych czstek w zawiesinie. Odstojniki stanowi zbiorniki o du\ej powierzchni, wyposa\one w mieszadBa, zwykle grabiowe (rys. 15). A. B. Rys. 15. Odstojnik: A  schemat odstojnika (osadnika): 1  przelew cieczy klarownej, 2  mieszadBo grabiowe, B  zdjcie odstojnika przemysBowego [19, s. 155]  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 38 W celu przyspieszenia sedymentacji niektórych czstek (osadów) do zawiesiny s dodawane flokulanty lub koagulanty. Koagulanty, substancje nieorganiczne, neutralizuj Badunki powierzchniowe na czstkach, co umo\liwia ich zderzenia i koagulacj. Stosowane s zwizki glinu, chlorek i siarczan \elaza. Flokulanty s to wielkoczsteczkowe zwizki organiczne lub polimery tworzce struktury sieciowe, plastrowe itp. Stanowi je m. in. poliakryloamidy i poliakrylany. Niekiedy oba specyfiki s dodawane jednocze[nie. Odstawanie lub klarowanie mo\e by prowadzone okresowo lub w sposób cigBy. W warunkach przemysBowych dominuj osadniki cigBe. Podczas sedymentacji w odstojniku wyró\ni mo\na trzy strefy. Surowiec jest podawany do strefy [rodkowej  wypadania. Ze strefy wypadania czstki opadaj do strefy dolnej, zagszczania. Ciecz klarowna natomiast odpBywa do strefy górnej, do przelewu. Odstojniki s stosowane zarówno jako samodzielne aparaty do zagszczania zawiesin, flotacji, oczyszczania biologicznego [cieków, jak i we wspóBpracy z innymi aparatami procesowymi: reaktorami wielofazowymi, bioreaktorami, krystalizatorami i in. Ekstraktory Ekstrakcja to proces rozdzielania mieszanin ciekBych i Bugowania skBadników z ciaB staBych za pomoc ciekBego rozpuszczalnika  ekstrahentu. W wyniku ekstrakcji otrzymuje si ekstrakt skBadajcy si z rozpuszczalnika wtórnego i substancji rozpuszczonej oraz rafinat, który stanowi rozpuszczalnik pierwotny. Zawarto[ substancji ekstrahowanej w stanie równowagi, w wymienionych fazach, zale\y od wBa[ciwo[ci rozpuszczalnika, w tym w du\ym stopniu od jego selektywno[ci oraz temperatury i ci[nienia. Proces ekstrakcji, z którego nazw jest zwizane zarówno rozdzielanie ukBadów ciekBych, jak i Bugowanie mieszanin staBych, ze wzgldu na kontakt faz mo\e by prowadzony w sposób stopniowany lub cigBy, we wspóBprdzie lub przeciwprdzie. Ekstraktory w zale\no[ci od stanu skupienia materiaBu podlegajcego ekstrakcji mo\na podzieli na: 1) ekstraktory do ciaB staBych, 2) ekstraktory do cieczy. W zale\no[ci od sposobu pracy ekstraktory do ciaB staBych dziel si na trzy grupy: 1) o dziaBaniu okresowym, 2) o dziaBaniu póBcigBym, 3) o dziaBaniu cigBym. Ekstraktory do cieczy, stosowane w przemy[le, pracuj z reguBy w sposób cigBy. Rozró\nia si trzy rodzaje tych ekstraktorów: 1) mieszalniczo-odstojnikowe, 2) kolumnowe, 3) wirówkowe. A. B. Rys. 16. Ekstraktor: A  schemat ekstraktora typu mieszalnik-odstojnik (pionowy): 1  komora mieszania, 2  mieszadBa, 3  komory odstawania, B  zdjcie ekstraktora przemysBowego [19, s. 298]  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 39 Destylatory Destylacja  operacja jednostkowa polegajca na przeprowadzeniu cieczy w stan pary i ponownym skropleniu jednego lub kilku skBadników mieszaniny ciekBej w celu ich rozdzielenia lub oczyszczenia. W procesie destylacji wykorzystuje si ró\n lotno[ poszczególnych skBadników zawartych w mieszaninie ciekBej w danej temperaturze. Z tego wzgldu skBad pary jest inny ni\ skBad cieczy wrzcej tzn. w parze znajduj si praktycznie wszystkie skBadniki zawarte we wrzcej cieczy jednak jest ona bogatsza o skBadniki bardziej lotne (o ni\szej temperaturze wrzenia), a wrzca ciecz wzbogaca si o skBadniki mniej lotne. Std destylat posiada wiksze st\enie skBadnika bardziej lotnego natomiast w cieczy wyczerpanej wzrasta st\enie skBadnika lub skBadników mniej lotnych. Destylatory pracujce w przemy[le pracuj w sposób okresowy (destylacja prosta rzutowa (ró\niczkowa), cz[ciej cigBy (destylacja równowagowa, destylacja z par wodn). A. B. Rys. 17. Destylacja: A  Schemat ukBadu destylacji z par wodn: 1  kocioB, 2  skraplacz, 3  rozdzielacz destylatu i wody, 4  doprowadzenie pary wodnej do beBkotki i na pBaszcz grzewczy, 5  beBkotka, 6  odprowadzenie wody, 7  linia spBywowa destylatu do zbiorników, 8  pBaszcz grzewczy kotBa, 9  linia odprowadzenia cieczy wyczerpanej, 10  odpByw kondensatu pary wodnej z pBaszcza, B  zdjcie 5-stanowiskowego destylatora z par wodn [19, s. 298] Bilanse materiaBowe i energetyczne, wydajno[ procesu Zestawienie wszystkich strumieni masy i energii, doprowadzanych i odprowadzanych z instalacji produkcyjnej, nazywa si bilansem technologicznym. Jego istotn cz[ci jest bilans materiaBowy, czyli bilans masy. Zestawienie strumieni energii lub ciepBa (entalpii) nazywa si odpowiednio bilansem energetycznym lub cieplnym (bilansem entalpii). Bilanse takie zawiera dokumentacja ka\dej przemysBowej instalacji produkcyjnej. Bilans materiaBowy i cieplny stanowi jeden z wa\niejszych elementów projektu technologicznego, który jest podstaw do dalszych etapów projektowania instalacji przemysBowej. Bilans technologiczny instalacji, lub ogólniej  ukBadu technologicznego, skBada si jak ka\dy bilans z przychodu i z rozchodu. Nawet gdy w procesie produkcyjnym pojawiaj si trudne do dokBadnego wyznaczenia pozycje, na przykBad straty spowodowane niedoskonaBo[ci aparatury, to odpowiednia pozycja powinna by ujawniona w bilansie. Procesy produkcyjne, tak jak wszystkie zjawiska fizyczne, podlegaj ogólnym prawom przyrody. Zatem bilans materiaBowy musi pozostawa w zgodzie z prawem zachowania masy, a bilans energetyczny  z prawem zachowania energii. W przypadku procesów chemicznych obowizuj reguBy stechiometrii. Graficznym obrazem bilansu masy i energii jest tzw. bilans strumieniowy. Wykres strumieniowy przedstawia wielko[ci poszczególnych strumieni masy i ich skBad.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 40 Równanie bilansowe Bilans mo\na zapisa w postaci równania: przychód = rozchód (P = R). Dotyczy to zarówno bilansu masy, jak i energii. Poniewa\ zwykle mamy do czynienia z wieloma skBadnikami wystpujcymi w strumieniach masy, mo\na zestawi caBy szereg tego typu równaD. Je[li w ukBadzie nie zachodz \adne przemiany chemiczne, to dla ka\dej substancji wystpujcej w strumieniach mo\na uBo\y takie równanie. Mo\emy na przykBad zrobi bilans wody w sieci wodocigowej albo bilans paliw na stacji benzynowej. Jednak gdy bilansujemy procesy chemiczne, równanie bilansowe P = R mo\emy stosowa tylko do tych skBadników strumieni, których ilo[ nie ulega zmianie w toku procesu. Prosta, a zalecana tu metoda sporzdzania bilansu masy polega na ukBadaniu równaD bilansowych dla poszczególnych pierwiastków wchodzcych w skBad substancji przetwarzanych w procesie technologicznym. Poniewa\ w zwykBych procesach chemicznych nie zachodz przemiany jdrowe, to dla ka\dego z wystpujcych pierwiastków mo\na uBo\y równanie P = R. Nie jest przy tym istotna posta substancji, w jakiej pierwiastek ten wystpuje. Je[li na przykBad rozpatrujemy instalacj produkujc kwas siarkowy, to bilansujc siark (jako pierwiastek) uwzgldniamy j w równaniu bilansowym niezale\nie od tego, czy wystpuje jako siarka elementarna czy te\ w postaci SO2, SO3 bdz H2SO4. Sporzdzajc bilans masy ukBadu technologicznego mamy tyle równaD, ile pierwiastków w nim wystpuje. Równania bilansowe pierwiastków zawieraj istotne informacje o ukBadach technologicznych, których dotycz. Podobne znaczenie maj równania bilansów energetycznych. Wykorzystujc oba te rodzaje równaD bilansowych mo\na przedstawi niektóre istotne wBa[ciwo[ci rozpatrywanych ukBadów technologicznych w postaci zapisu matematycznego. Zale\no[ci, które wyznacza si na podstawie takiej analizy bilansu technologicznego, znajduj zastosowanie przy projektowaniu nowych procesów, a tak\e przy ocenie dziaBania oraz optymalizacji istniejcych instalacji produkcyjnych. Obie te czynno[ci nale\ do zadaD chemików- technologów. Wydajno[ procesu (zwana tak\e wydajno[ci surowcow) jest wielko[ci okre[lajc, jaka cz[ wprowadzonego do procesu substratu zostaBa przetworzona we wBa[ciwy produkt. 4.5.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Jakie znasz procesy fizykochemiczne (podstawowe i jednostkowe)? 2. Jaka jest ró\nica pomidzy procesem okresowym, cigBym i mieszanym w instalacji produkcyjnej? 3. Narysuj schemat oraz opisz budow aparatu typu zbiornikowego. 4. Jakie znasz zastosowanie mieszadeB? 5. Jakie znasz zastosowanie filtrów? Jakie znasz rodzaje przegród filtracyjnych? 6. Co to jest wymiennik ciepBa? Sklasyfikuj wymienniki ciepBa. 7. Do czego sBu\y krystalizator i wyparka? 8. Jakie znasz rodzaje suszarek? 9. Jakie znasz zastosowanie odstojników? 10. Jakie znasz zastosowanie ekstraktorów? 11. Co rozumiemy pod pojciem: bilans materiaBowy, bilans energetyczny, wydajno[ procesu.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 41 4.5.3. wiczenia wiczenie 1 Zbadaj wpByw ksztaBtu mieszadBa i prdko[ci obrotowej mieszadBa na efektywno[ mieszania. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem mieszanin cieczy dla których bdzie wykonane wiczenie, 5) ustali z nauczycielem zestaw 3 mieszadeB dla których bdzie wykonane wiczenie, 6) ustali z nauczycielem prdko[ci obrotowe mieszadeB, 7) przygotowa tabel wedBug o wzoru: Efektywno[ Lp. MieszadBo Prdko[ obrotowa Wnioski mieszania A 1. B A 2. B A 3. B 8) dokona analizy wiczenia, 9) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - zestawy mieszadeB i przyrzdy wiczeniowe, - instrukcje obsBugi aparatów, - instrukcja do wykonania wiczenia, - zeszyt, - przybory pi[mienne. wiczenie 2 Badanie wpBywu rodzaju tkaniny filtracyjnej na efektywno[ procesu filtracji przy staBym ci[nieniu. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) ustali z nauczycielem ci[nienie dla którego bdzie wykonane wiczenie, 5) ustali z nauczycielem zestaw 3 tkanin filtracyjnych dla których bdzie wykonane wiczenie,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 42 6) przygotowa tabel wedBug wzoru: Zastosowana tkanina Lp. Efektywno[ filtracji Wnioski filtracyjna 1. 2. 3. 7) dokona analizy wiczenia, 8) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - zestawy przegród filtracyjnych z ró\nymi typami filtrów, - laboratoryjna prasa filtracyjna, - instrukcja obsBugi prasy filtracyjnej, - instrukcja do wykonania wiczenia, - zeszyt, - przybory pi[mienne. wiczenie 3 Okre[lenie stopnia wysuszenia materiaBu. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) odwa\y w ilo[ciach podanych przez nauczyciela próbki: materiaBu A, materiaBu B, materiaBu C, i doda do nich okre[lone (przez nauczyciela) ilo[ci wody, 5) wBczy suszark, 6) ustali temperatur suszenia na 333 343 [K], 7) wstawi do suszarki wilgotne materiaBy, 8) mierzy mas suszonych materiaBów po czasach ustalonych przez nauczyciela, 9) przygotowa tabel wedBug wzoru: Lp. Czas suszenia MateriaB A MateriaB B MateriaB C 1. 2. 10) obliczy ilo[ wody przypadajcej na 1 kg materiaBu suchego po poszczególnych czasach masa wody suszenia: X = (kg / kg) , masa materialu 11) wyja[ni jaka jest zale\no[ (je\eli istnieje) midzy struktur materiaBu a przebiegiem procesu suszenia, 12) dokona analizy wiczenia, 13) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 43 Wyposa\enie stanowiska pracy: - suszarka laboratoryjna, - zestawy niezbdnych materiaBów do wykonania wiczenia, - instrukcja obsBugi suszarki laboratoryjnej, - instrukcja do wykonania wiczenia, - zeszyt, - przybory pi[mienne. wiczenie 4 Rozdzielanie zawiesiny w kaskadzie odstojników. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) odwa\y 3 porcje rozdrobnionego materiaBu (masy podaje nauczyciel), 5) porzdzi w 3 zlewkach s zawiesiny z rozdrobnionego materiaBu i wody, 6) przela zawiesiny do cylindrów i dopeBni je wod do 600 ml, 7) zakorkowa dokBadnie cylindry i dokBadnie wymiesza zawiesin, 8) mierzy poziom zawiesiny w podanych przez nauczyciela odstpach czasu a\ do momentu, gdy 3 kolejne pomiary bd jednakowe, 9) przygotowa tabel wedBug wzoru: Cylinder I Cylinder II Cylinder III Czas sedymentacji Lp. wysoko[ zawiesiny Z wysoko[ zawiesiny Z wysoko[ zawiesiny Z [min] [cm] [cm] [cm] 1. 5 2. 10 3. . Z1" Z2" Z3" 4. Ä" 10) ustali z nauczycielem prowadzcym ilo[ pomiarów i obliczeD oraz ich szczegóBowe warianty, 11) wyja[ni jaka jest zale\no[ (je\eli istnieje) midzy struktur materiaBu a przebiegiem procesu osiadania, 12) dokona analizy wiczenia, 13) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - 3 cylindry szklane wyskalowane o objto[ci 600 ml, - laboratoryjna waga techniczna, - zestawy niezbdnych materiaBów do wykonania wiczenia, - instrukcja do wykonania wiczenia, - zeszyt, - przybory pi[mienne.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 44 wiczenie 5 Badanie procesu ekstrakcji. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zgromadzi materiaBy i przybory potrzebne do wykonania wiczenia, 2) zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ergonomii pracy, 3) zaplanowa tok postpowania, 4) przygotowa odpowiednie ilo[ci skór (podane przez nauczyciela) i zwa\y je, 5) umie[ci skóry w kolbach aparatów Soxletta, 6) wla rozpuszczalniki (podane przez nauczyciela), 7) zakorkowa dokBadnie cylindry i dokBadnie wymiesza zawiesin, 8) umie[ci zestawy w pBaszczach grzejnych i ogrzewa do wrzenia, 9) przygotowa tabel wedBug wzoru: Masa skóry w aparacie Masa skóry w aparacie Masa skóry w aparacie I II III Przed Bugowaniem x1 x2 x3 Po Bugowaniu y1 y2 y3 10) ustali z nauczycielem prowadzcym ilo[ pomiarów i obliczeD oraz ich szczegóBowe warianty, 11) obliczy zawarto[ tBuszczu w próbkach: mt = xn  yn, (n = 1, 2, 3), mt 12) obliczy % zawarto[ci tBuszczu w próbkach: %tB = , xn 13) zinterpretowa metod graficzn proces Bugownia na podstawie danych dodatkowych podanych przez nauczyciela, 14) dokona analizy wiczenia, 15) zaprezentowa wyniki wiczenia na forum grupy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - 3 zestawy do Bugowania, tzw. aparaty Soxletta, oraz pBaszcze grzejne do tych zestawów, - laboratoryjna waga techniczna, - zestawy niezbdnych materiaBów do wykonania wiczenia, - instrukcja do wykonania wiczenia, - zeszyt, - przybory pi[mienne.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 45 4.5.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymieni procesy fizykochemiczne (podstawowe i jednostkowe)? 1 1 2) poda ró\nic pomidzy procesem okresowym, cigBym i mieszanym w instalacji produkcyjnej? 1 1 3) narysowa schemat oraz opisa budow aparatu typu zbiornikowego? 1 1 4) okre[li zastosowanie mieszadeB? 1 1 5) okre[li zastosowanie filtrów i wymieni rodzaje przegród filtracyjnych? 1 1 6) wyja[ni co to jest wymiennik ciepBa i sklasyfikowa wymienniki ciepBa? 1 1 7) wyja[ni do czego sBu\y krystalizator i wyparka? 1 1 8) wymieni rodzaje suszarek? 1 1 9) okre[li zastosowanie odstojników? 1 1 10) okre[li zastosowanie ekstraktorów? 1 1 11) wyja[ni pojcia: bilans materiaBowy, bilans energetyczny, wydajno[ procesu. 1 1  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 46 5. SPRAWDZIAN OSIGNI INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uwa\nie instrukcj zanim rozpoczniesz rozwizywa zadania. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kart odpowiedzi. 3. Zapoznaj si z zestawem zadaD testowych. 4. Odpowiedzi udzielaj tylko na zaBczonej karcie odpowiedzi. 5. Test skBada si z 20 zadaD wielokrotnego wyboru, z których tylko jedna jest poprawna. 6. Wybran odpowiedz zaznacz na karcie odpowiedzi znakiem X. 7. Je[li uznasz, \e pomyliBe[ si i wybraBe[ nieprawidBow odpowiedz, to otocz wybór kóBkiem, a nastpnie prawidBow odpowiedz zaznacz znakiem X. 8. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy bdziesz mógB sprawdzi poziom swojej wiedzy i umiejtno[ci. 9. Je[li jakie[ zadanie sprawi Ci trudno[, rozwi\ inne i ponownie spróbuj rozwiza poprzednie. 10. Odpowiedzi udzielaj tylko na zaBczonej karcie odpowiedzi. 11. Na rozwizanie wszystkich zadaD masz 45 minut. Powodzenia! ZESTAW ZADAC TESTOWYCH 1. Na rysunku obok znajduje si symbol a) filtra ci[nieniowego. b) zbiornika bezci[nieniowego. c) wymiennika ciepBa. d) suszarki komorowej bezci[nieniowej. 2. Karta charakterystyk substancji niebezpiecznych informuje o a) dacie wa\no[ci u\ycia substancji. b) wBa[ciwo[ciach danej substancji chemicznej. c) dostpno[ci substancji niebezpiecznej w hurtowni chemicznej. d) zakazie u\ywania substancji w warunkach domowych. 3. WedBug oznaczenia X10 Ni Cr Mn 15 10 stal ta zawiera a) 10% Ni, 10% Cr, 10% C. b) 15% Ni, 15% Cr, 15% Mn. c) 15% Ni, 10% Cr, 0,1% C. d) 10% Ni, 15% Cr, 10% Mn. 4. Na zdjciu obok znajduje si a) krystalizator. b) wyparka. c) suszarka laboratoryjna. d) wymiennik ciepBa.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 47 5. Na zdjciu obok znajduje si a) aparat typu zbiornikowego. b) mieszarka. c) eksykator. d) odstojnik. 6. Stal stanowi stop \elaza z a) mosidzem. b) wglem. c) magnezem. d) cyn. 7. W celu przyspieszenia sedymentacji niektórych czstek (osadów) do zawiesiny s dodawane a) \ele. b) \wir i piasek c) flokulanty lub koagulanty. d) wBókna sztuczne. 8. Do zabezpieczania podziemnych rurocigów przed korozj stosuje si a) powBoki z emalii szklistych. b) ochron katodow. c) powBoki katodowe. d) oksydowanie. 9. Do grupy metali nie\elaznych nale\y a) kompozyt. b) glin. c) polimer. d) szkBo. 10. Grafit nale\y do grupy a) materiaBów nie\elaznych. b) stopów metali. c) metali. d) materiaBów niemetalowych. 11. Korozja chemiczna metali nastpuje w wyniku dziaBania a) wody. b) suchych gazów lub cieczy nie przewodzcych prdu elektrycznego. c) wylanych chemikaliów na powierzchni metalu. d) pró\ni. 12. Wysoka temperatura i ci[nienie a) nieznacznie wpBywa na korozj. b) zwiksza korozj. c) zmniejsza korozj. d) ma wpByw na korozj tylko w agresywnym [rodowisku chemicznym.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 48 13. Inhibitory korozji to a) substancje chemiczne powodujce korozj. b) warstewki ochronne hamujce szybko[ korozji. c) symbole oznaczajce typ korozji. d) substancje rozpuszczajce rdz . 14. OdtBuszczanie i trawienie to czyszczenie powierzchni metalowego podBo\a metod a) mechaniczn. b) termiczn. c) chemiczn i elektrochemiczn. d) pneumatyczn. 15. Niemetaliczne powBoki ochronne to a) du\e opakowania na instalacj chemiczn. b) na przykBad farby olejne i lakiery naBo\one na powierzchni chronion. c) tzw. ochrona protektorowa powierzchni metalowych. d) typowe inhibitory korozji. 16. W reaktorach okresowych parametry procesu a) wszystkie zmieniaj si. b) \aden nie zmienia si. c) jeden pozostaje staBy. d) jeden nie zmienia si. 17. Urzdzenia do mieszania w fazie ciekBej to a) mieszalniki. b) mieszarki. c) zagniatarki. d) miksery. 18. Zat\anie roztworów nielotnych przez odparowanie rozpuszczalnika prowadzi si w a) zat\arkach. b) wyparkach. c) ekstraktorach. d) suszarkach. 19. Suszarki z ogrzewaniem bezpo[rednim to suszarki a) mikrofalowe i dielektryczne. b) przeponowe (póBkowo-pró\niowe, walcowe  kontaktowe, cylindryczne i sto\kowe, z mieszadBami i bez mieszadBa, kontaktowo-wibracyjne i inne). c) radiacyjne. d) konwekcyjne (komorowe, tunelowe, ta[mowe, talerzowe, bbnowe, rozpyBowe, fluidalne, pneumatyczne, kombinowane). 20. Na wzrost twardo[ci stali ma wpByw a) wiksza zawarto[ wgla. b) mniejsza zawarto[ wgla. c) mniejsza zawarto[ krzemu. d) wiksza zawarto[ chromu.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 49 KARTA ODPOWIEDZI Imi i nazwisko.................................................................................................................. Stosowanie maszyn, aparatów i urzdzeD przemysBu chemicznego Zakre[l poprawn odpowiedz. Nr Odpowiedz Punkty zadania 1 a b c d 2 a b c d 3 a b c d 4 a b c d 5 a b c d 6 a b c d 7 a b c d 8 a b c d 9 a b c d 10 a b c d 11 a b c d 12 a b c d 13 a b c d 14 a b c d 15 a b c d 16 a b c d 17 a b c d 18 a b c d 19 a b c d 20 a b c d Razem:  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 50 LITERATURA 1. BBasiDski H., MBodziDski B.: Aparaty przemysBu chemicznego. WNT, Warszawa 1983 2. BuliDski J., Miszczak M.: Podstawy mechanizacji rolnictwa. WSiP, Warszawa 1996 3. DobrzyDski T.: Rysunek techniczny maszynowy. WNT, Warszawa 2004 4. Francuz W. M., SokoBowski R.: BezpieczeDstwo i higiena pracy w rzemio[le. WSiP, Warszawa 1996 5. GieBdowski L.: Przekroje. WSiP, Warszawa 1998 6. JabBoDska-Drozdowska H., Krajewska K.: Aparaty, urzdzenia i procesy przemysBu chemicznego. WSiP, 1995 7. Kordowicz-Sot Anna: Automatyka i robotyka. UkBady regulacji automatycznej. WSiP, Warszawa 1999 8. Kotnarowska D., Wojtyniak M.: Metody badaD jako[ci powBok ochronnych. WPR, Radom 2007 9. Molenda J.: Chemia w przemy[le: surowce  procesy  produkty. WSiP, Warszawa 1996 10. Molenda J.: Technologia chemiczna. WSiP, Warszawa 1993 11. PikoD J.: Aparatura chemiczna. PWN, Warszawa 1983 12. Rczkowski B.: BHP w praktyce. ODDK, GdaDsk 1999 13. Ryng M.: BezpieczeDstwo techniczne w przemy[le chemicznym. WNT, Warszawa 1993 14. Szmidt-SzaBowski K.: Podstawy technologii chemicznej. Bilanse procesów technologicznych. OWPW, Warszawa 1997 15. Waszkiewicz E., Waszkiewicz S.: Rysunek zawodowy. WSiP, Warszawa 1999 16. Warych J.: Aparaty i urzdzenia przemysBu chemicznego i przetwórczego. WSiP, Warszawa 1996 17. Warych J.: Oczyszczanie gazów. Procesy i aparatura. WNT, Warszawa 1998 18. Warych J.: Podstawowe procesy przemysBu chemicznego i przetwórczego. WSiP, Warszawa 1996 19. Warych J.: Aparatura chemiczna i procesowa. OWPW, Warszawa 1998 20. Waselowsky K.: 225 do[wiadczeD chemicznych. WNT, Warszawa 1987 21. Wisialski J., Synoradzki L.: Projektowanie procesów technologicznych. PW, Warszawa 2007. 22. Wojtkun F., BukaBa W.: MateriaBoznawstwo. Cz[ 1 i 2. WSiP, Warszawa 1997 23. Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2001 Strony internetowe 24. http://pg.gda.pl 25. http://ch.pw.edu.pl 26. http://donserv.pl 27. http://pl.wikipedia.org 28. http://tribologia.org 29. http://encyklopedia.servis.pl  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 51

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Eksploatacja maszyn, aparatów i urządzeń przemysłu chemicznego
egzaminA06 13 operator urzadzen przemyslu chemicznego 3str
18 Eksploatacja maszyn, aparatów i urządzeń
egzaminA06 13 X operator urzadzen przemyslu chemicznego 13str
Stosowanie maszyn i urządzeń w produkcji mięsa i jego przetworow
Dobieranie maszyn i urządzeń przemysłowych oraz transportowych
Rozpoznawanie podzespołów stosowanych w maszynach i urządzeniach elektrycznych
222r3307 mechanik maszyn i urzadzen przemyslowych
222r3307 mechanik maszyn i urzadzen przemyslowych
713[08] Z4 03 Wykonywanie izolacji przeciwdrganiowych maszyn i urządzeń przemysłowych
Stosowanie maszyn i urządzeń
06 Stosowanie maszyn i urządzeń elektrycznych
Stosowanie maszyn i urządzeń elektrycznych
Stosowanie maszyn, urządzeń i narzędzi kaletniczych

więcej podobnych podstron