Κεφάλαιο 5 Εκχύλιση. 5.1 Ισορροπία Υγρού - Υγρού

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Κεφάλαιο 5 Εκχύλιση. 5.1 Ισορροπία Υγρού - Υγρού"

Transcript

1 Κεφάλαιο 5 Εκχύλιση Σύνοψη Εκχύλιση υγρού/υγρού ονομάζεται η φυσική διεργασία διαχωρισμού ενός ή περισσοτέρων συστατικών ενός υγρού μίγματος με κατεργασία του με κατάλληλο διαλύτη, στον οποίο το(α) συστατικό(α) αυτό(α) διαλύεται εκλεκτικά. Εκχύλιση στερεών ονομάζεται η διεργασία κατά την οποία ένα διαλυτό συστατικό απομακρύνεται από κάποιο αδρανές στερεό με την επίδραση κατάλληλου διαλύτη. Ο διαλύτης αποτελεί τον παράγοντα διαχωρισμού, ενώ η διεργασία πραγματοποιείται λόγω της διαφορετικής διαλυτότητας της μεταφερόμενης ουσίας μεταξύ του αρχικού και του προστιθέμενου διαλύτη. Ειδικότερα στα επόμενα εξετάζονται: Ισορροπία υγρού - υγρού Περιγραφή της διεργασίας Μαθηματικό πρότυπο εκχύλισης μη αναμίξιμων διαλυτών Παράδειγμα εφαρμογής εκχύλισης μη αναμίξιμων διαλυτών Μαθηματικό πρότυπο εκχύλισης αναμίξιμων διαλυτών Παράδειγμα εφαρμογής εκχύλισης αναμίξιμων διαλυτών Μαθηματικό πρότυπο εκχύλισης στερεών Παράδειγμα εφαρμογής εκχύλισης στερεών 5.1 Ισορροπία Υγρού - Υγρού Η ανάμιξη τριών συστατικών προς σχηματισμό υγρού μίγματος μπορεί να οδηγήσει σε μία από τις ακόλουθες περιπτώσεις. 1. τα συστατικά σχηματίζουν ομοιογενές διάλυμα, 2. δημιουργούνται δύο φάσεις, οι διαλύτες των οποίων είναι τελείως μη αναμίξιμες, 3. δημιουργούνται δύο φάσεις, οι διαλύτες των οποίων είναι μερικώς αναμίξιμοι, 4. δημιουργούνται τρεις ή περισσότερες φάσεις μερικώς αναμίξιμων υγρών. Στην πρώτη περίπτωση δεν είναι δυνατή η εφαρμογή της εκχύλισης, ενώ η δεύτερη περίπτωση είναι η επιθυμητή, προκειμένου να ληφθούν όσο το δυνατό καθαρές φάσεις απαλλαγμένες από προσμίξεις, και να είναι απλούστερη η μαθηματική ανάλυση της διεργασίας. Εν τούτοις, η περίπτωση που απαντάται συνήθως κατά την εκχύλιση είναι η τρίτη, κατά την οποία το σύστημα αποτελείται από τρία επιμέρους συστατικά, τον διαλύτη τροφοδοσίας (), ο οποίος είναι εκείνος στον οποίο βρίσκεται διαλυμένη η ουσία προς εκχύλιση, το διαλύτη () που προστίθεται ως μέσο (παράγοντας) διαχωρισμού, και τη διαλυμένη ουσία (B), η οποία διαλύεται εκλεκτικά στο νέο διαλύτη και διαχωρίζεται από τον αρχικό. Γενικά, η ουσία B είναι διαλυτή και στους δύο διαλύτες και, ενώ οι ουσίες και είναι μερικώς διαλυτές μεταξύ τους ή αδιάλυτες. Ένα τέτοιο σύστημα, το οποίο χαρακτηρίζεται ως τύπου I, παριστάνεται με ένα τριγωνικό διάγραμμα, το οποίο μπορεί να έχει τη μορφή ισόπλευρου ή ορθογώνιου ισοσκελούς τριγώνου, όπως παρουσιάζεται στα Σχήματα 5.1 και 5.2, αντίστοιχα. Το σύστημα αποτελείται από δύο φάσεις, το εκχύλισμα που περιλαμβάνει τον προστιθέμενο διαλύτη, την ουσία προς διαχωρισμό που έχει διαλυθεί εκλεκτικά σε αυτόν και μικρή ή καθόλου ποσότητα του αρχικού διαλύτη και το υπόλειμμα, που αποτελείται από τον αρχικό διαλύτη, ποσότητα της ουσίας προς διαχωρισμό που δεν εκχειλίστηκε, λόγω της ισορροπίας που δημιουργείται ως προς την κατανομή της στις δύο φάσεις, και μικρή ή καθόλου ποσότητα του προστιθέμενου διαλύτη. 163

2 Σχήμα 5.1 Τριγωνικό διάγραμμα ισορροπία υγρού/υγρού συστήματος τύπου I (ισόπλευρο τρίγωνο). Σχήμα 5.2 Τριγωνικό διάγραμμα ισορροπία υγρού/υγρού συστήματος τύπου I (ισοσκελές ορθογώνιο τρίγωνο). Στο διάγραμμα του παραπάνω σχήματος οι τρεις κορυφές του τριγώνου παριστάνουν τα τρία συστατικά σε καθαρή κατάσταση. Το συστατικό B σχηματίζει και ομογενή διαλύματα με οποιαδήποτε σύσταση, τα οποία παριστάνονται με κάποιο σημείο πάνω στις πλευρές B και B, αντίστοιχα. Αντίθετα, τα συστατικά και (δηλαδή οι δύο διαλύτες) είναι μερικώς αναμίξιμα και τα σημεία E και εκφράζουν τη διαλυτότητα του συστατικού στο, και εκείνη του συστατικού στο, αντίστοιχα. Στην περίπτωση που τα σημεία E και βρίσκονται πάνω στις κορυφές και οι δύο διαλύτες είναι μη αναμίξιμοι. Η καμπύλη EP είναι η καμπύλη ισορροπίας ή διαλυτότητας των τριών συστατικών και η θέση της στο διάγραμμα συναρτάται άμεσα με τη θερμοκρασία στην οποία αυτό αναφέρεται. Το τμήμα ELP παριστάνει τη φάση του υπολείμματος (το είναι το κύριο συστατικό), ενώ το τμήμα PN παριστάνει τη φάση του εκχυλίσματος (το είναι το κύριο συστατικό). Το σημείο P αντιστοιχεί στην κατάσταση στην οποία οι δύο φάσεις έχουν την ίδια σύσταση και ονομάζεται κοινό σημείο. Ένα τριαδικό διάλυμα, οποιασδήποτε σύστασης, παριστάνεται στο διάγραμμα των Σχημάτων 5.1 και 5.2 με κάποιο σημείο M, τέτοιο ώστε οι αποστάσεις του από τις πλευρές του τριγώνου να αντιστοιχούν στο ποσοστό του κάθε συστατικού στο μίγμα. Αν το εν λόγω σημείο βρίσκεται πάνω από την καμπύλη 164

3 διαλυτότητας, τα τρία συστατικά είναι πλήρως αναμίξιμα και υπάρχει μόνο μία φάση. Αν βρίσκεται κάτω από την καμπύλη διαλυτότητας, όπως στα αναφερθέντα σχήματα, σχηματίζονται δύο φάσεις, οι συστάσεις των οποίων αντιστοιχούν στα σημεία L (φάση υπολείμματος) και N (φάση εκχυλίσματος). Οι φάσεις αυτές βρίσκονται σε κατάσταση ισορροπίας και η ευθεία LMN αποτελεί τη γραμμή σύνδεσης των ισορροπούντων φάσεων. Στα τριγωνικά διαγράμματα που περιγράφηκαν ισχύει ο κανόνας του μοχλού που συνδέει τις μάζες του υπολείμματος L και εκχυλίσματος N με τη συνολική μάζα του μίγματος M με τη σχέση: ( L ) ( N ) = MN LM (5.1) Τυπικά παραδείγματα τριαδικών συστημάτων τύπου I αποτελούν τα συστήματα οξικού οξέος - νερού - ισοπροπυλικής αλκοόλης και ακετόνης - νερού - χλωροφορμίου. Εν τούτοις, υπάρχουν και συστήματα, που χαρακτηρίζονται τύπου II, στα οποία η ουσία προς εκχύλιση δεν είναι πλήρως αναμίξιμη και με τους δύο διαλύτες. Το τριγωνικό διάγραμμα ενός τέτοιου συστήματος, παρουσιάζεται στο Σχήμα 5.3. Χαρακτηριστικό σύστημα αυτού του είδους είναι το μεθυλοκυκλοεξάνιο - - επτάνιο - ανιλίνη. Σε αυτά τα συστήματα εφαρμόζεται συχνά η εκχύλιση σε στήλες με αναρροή (McCabe & mith, 2003 Σαραβάκος, 1985 Wakat, 1988 Wakat, 2012). Σχήμα 5.3 Τριγωνικό διάγραμμα ισορροπία υγρού/υγρού συστήματος τύπου II (ισοσκελές ορθογώνιο τρίγωνο). Η επίδραση της θερμοκρασίας στη διαλυτότητα των φάσεων παρουσιάζεται στο παρακάτω Σχήμα. 165

4 Σχήμα 5.4 Μεταβολή της καμπύλης διαλυτότητας συναρτήσει της θερμοκρασίας (στη γενική περίπτωση T 1>T 2>T 3). Η Εξίσωση 5.2 του Πίνακα 5.1 εκφράζει τον συντελεστή κατανομής του συστατικού B στις φάσεις εκχυλίσματος και υπολείμματος, που ορίζεται ως το κλάσμα μάζας του συστατικού αυτού στις εν λόγω φάσεις και συνδέεται με τους συντελεστές ενεργότητας του συστατικού στις δύο φάσεις. Η Εξίσωση 5.3 ορίζει το λόγο κατανομής του εκχυλιζόμενου συστατικού. Ένα στάδιο εκχύλισης μπορεί να θεωρηθεί ότι περιλαμβάνει τρεις φάσεις, την ανάμιξη του αρχικού διαλύματος και του διαλύτη με σκοπό την καλύτερη δυνατή επαφή τους, των διαχωρισμό των δύο φάσεων που σχηματίζονται και την ανάκτηση του διαλύτη από κάθε μία φάση. K B y = x B γ = γ B K B = B B ( yb xb ) ( y x ) β B = (5.3) K Πίνακας 5.1 Εξισώσεις ισορροπίας υγρού - υγρού. (5.2) Ένα σύστημα τριών συστατικών (C=3) που σχηματίζει δύο φάσεις (P=2), μερικά διαλυτές, χαρακτηρίζεται από τρεις (3) βαθμούς ελευθερίας, σύμφωνα με τον κανόνα των φάσεων του Gibbs. Στα συστήματα εκχύλισης η πίεση και η θερμοκρασία είναι σταθερές σε όλες σχεδόν τις πρακτικές εφαρμογές και συνεπώς ο ορισμός της σύστασης ενός συστατικού σε κάποια φάση καθορίζει πλήρως τη σύσταση και των δύο φάσεων. 5.2 Περιγραφή της Διεργασίας Η εκχύλιση υγρού/υγρού εφαρμόζεται σε περιπτώσεις όπου η απόσταξη δεν είναι ιδιαίτερα αποδοτική, όπως όταν η σχετική πτητικότητα των συστατικών του μίγματος είναι παραπλήσια της μονάδας, τα σημεία ζέσης των συστατικών είναι γειτονικά, κάποιο συστατικό του μίγματος είναι θερμοευαίσθητο ή αποσυντίθεται κατά τη θέρμανση, όταν τα συστατικά του μίγματος εμφανίζουν πολύ μικρή χημική συγγένεια, καθώς και όταν σχηματίζεται κατά την απόσταξη αζεότροπο μίγμα που δεν επιτρέπει τον περαιτέρω διαχωρισμό του. Η εκχύλιση μπορεί να είναι φυσική ή χημική διεργασία (κύρια στην εκχύλιση μετάλλων), όταν περιλαμβάνει την ανταλλαγή ιόντων ή το σχηματισμό συμπλόκου (additive compoud) μεταξύ της διαχωριζόμενης ουσίας και του διαλύτη. 166

5 Η εκχύλιση βρίσκει εκτεταμένες εφαρμογές στην κατεργασία των ελαφρών υδρογονανθράκων και των υγραερίων, για τον καθαρισμό τους από το υδρόθειο, με επεξεργασία με καυστική σόδα και αμίνη, αντίστοιχα, στη φαρμακοβιομηχανία για το διαχωρισμό ευαίσθητων ουσιών (π.χ. πενικιλλίνη), στην παραγωγή ουσιών υψηλής καθαρότητας (π.χ. βενζόλιο, τολουόλιο, ξυλόλια), στον εξευγενισμό καυσίμων ουρανίου και την ανάκτηση στοιχείων από πυρηνικά καύσιμα, στην ανάκτηση μετάλλων (π.χ. χαλκός) από υγρά επεξεργασία του μετάλλου με οξέα, το διαχωρισμό αρωματικών από παραφινικά και ναφθενικά παράγωγα στη βιομηχανία λιπαντικών, στο διαχωρισμό προϊόντων βιοτεχνολογικά παρασκευασμένων, όπως πρωτεΐνες, με τη χρήση κατάλληλων διαλυτών υδατικής βάσης, κλπ. Ένα ιδιαίτερα κρίσιμο στοιχείο για την αποδοτική πραγματοποίηση της εκχύλισης αποτελεί η επιλογή του κατάλληλου διαλύτη. Ορισμένα από τα χαρακτηριστικά που επιζητούνται από ένα διαλύτη εκχύλισης είναι τα ακόλουθα: 1. να παρουσιάζει υψηλή δυναμικότητα ως προς την εκχυλιζόμενη ουσία, ώστε ο ρυθμός ροής του να είναι κατά το δυνατό χαμηλότερος, 2. να είναι εκλεκτικός, διαλύοντας την ουσία προς διαχωρισμό σε μεγάλη έκταση και τις υπόλοιπες ουσίες του αρχικού διαλύματος σε όσο το δυνατό μικρότερα ποσά, 3. να μην εγκυμονεί σοβαρούς κινδύνους ανάφλεξης ή έκρηξης, 4. να έχει σχετικά χαμηλή πτητικότητα ώστε να αποφεύγεται η απώλεια λόγω εξάτμισης κατά το στάδιο της εκχύλισης αλλά και της αναγέννησής του, 5. να έχει σχετικά χαμηλό ιξώδες, ώστε να αντλείται και να αναδεύεται εύκολα, 6. να είναι μη τοξικός, 7. να μην είναι διαβρωτικός, γεγονός που θα οδηγούσε σε μικρούς χρόνους ζωής του εξοπλισμού, 8. να μην προκαλεί σοβαρές μολύνσεις στα ρεύματα με τα οποία έρχεται σε επαφή, 9. να αναγεννάται σχετικά εύκολα, ώστε να μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί και συγχρόνως να είναι εύκολη η απομάκρυνση της ουσίας που έχει εκχυλίσει, 10. να είναι σχετικά φθηνός Είναι φανερό ότι είναι σχεδόν αδύνατο να βρεθεί σε κάθε περίπτωση διαλύτης με όλες τις παραπάνω ιδιότητες. Στην πράξη επιλέγεται εκείνος με τις περισσότερες ιδιότητες και στο μεγαλύτερο βαθμό. Από τις αναφερθείσες, οι δύο πρώτες θεωρούνται οι θεμελιώδεις. Για τη διεύρυνση της εφαρμογής της εκχύλισης, έχει αναπτυχθεί η δημιουργία διαλυτών με κατάλληλη μοριακή δομή προκειμένου να επιτυγχάνεται σε κάθε περίπτωση η μέγιστη εκλεκτικότητα του διαλύτη. Σε ορισμένες περιπτώσεις εξάλλου χρησιμοποιούνται μίγματα διαλυτών προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή απομάκρυνση των διαλυτών συστατικών από το μίγμα κατεργασίας. Στην περίπτωση της εκχύλισης υγρού/υγρού ορίζεται ο παράγοντας διαχωρισμού των συστατικών i και j, στις φάσεις 1 και 2, από τη σχέση: γ i2γ α ij = γ γ j1 i1 i2 (5.4) και εκφράζει την τάση του συστατικού i να εκχυλιστεί εντονότερα από τη φάση 2 στην 1 σε σχέση με το συστατικό j. Στην περίπτωση που ο διαλύτης δεν παρουσιάζει μεγάλη διαλυτότητα στη φάση του υπολείμματος, όπως είναι το επιθυμητό, μπορεί να οριστεί η εκλεκτικότητα του διαλύτη από τη σχέση: ij γ = γ j1 i1 (5.5) όπου ο δείκτης 1 δηλώνει τη φάση του εκχυλίσματος. Λεπτομερή ανάλυση των συντελεστών ενεργότητας υπάρχει στη βιβλιογραφία (Kig, 1980). Οι δύο φάσεις που λαμβάνονται από την εκχύλιση περιέχουν, γενικά, και τα τρία συστατικά, η κάθε μία και η απομόνωση του εκχυλιζόμενου συστατικού απαιτεί την πραγματοποίηση και συμπληρωματικής 167

6 διεργασίας, συνήθως απόσταξη, προκειμένου οι διαλύτες να απομακρυνθούν και να ανακυκλωθούν (ουσιαστικά ανακτάται ο προστιθέμενος διαλύτης από τη φάση του εκχυλίσματος). Συχνά, το κόστος των συμπληρωματικών διεργασιών μπορεί να είναι μεγαλύτερο από εκείνο της διεργασίας της εκχύλισης, και για το λόγο αυτό πρέπει πάντα να εξετάζεται το συνολικό κόστος που περιλαμβάνει την εξευγενισμό των λαμβανομένων φάσεων και την ανακύκλωση του διαλύτη. Έτσι το κόστος της εκχύλισης υπερβαίνει, συνήθως, το κόστος άλλων διεργασιών, όπως η απόσταξη, από την οποία λαμβάνονται άμεσα τα ρεύματα προϊόντων, και για το λόγο αυτό η εφαρμογή της ενδείκνυται στις ειδικές περιπτώσεις που αναφέρθηκαν στην αρχή της παραγράφου. 5.3 Είδη Εξοπλισμού Η εκχύλιση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε πληθώρα συστημάτων, συνεχούς ή ασυνεχούς λειτουργίας, τα κυριότερα εκ των οποίων περιγράφονται στη συνέχεια Αναμικτήρας - Διαχωριστής Αποτελείται από ένα αναδευόμενο δοχείο εντός του οποίου φέρονται το αρχικό διάλυμα και ο διαλύτης προς έντονη ανάδευση. Με τον τρόπο αυτό οι δύο φάσεις προσεγγίζουν την κατάσταση ισορροπίας. Ο χρόνος παραμονής στον αναδευτήρα έχει ιδιαίτερη σημασία δεδομένου ότι καθορίζει το μέγεθος της συσκευής και στην περίπτωση πραγματοποίησης χημικής αντίδρασης θα πρέπει να προσδιοριστεί η κινητική εξίσωσή της προκειμένου να υπολογιστεί ο χρόνος παραμονής. Η ισχύ του αναδευτήρα καθορίζεται από τον αριθμό Reyolds που πρέπει να ξεπερνά τις και τον αριθμό δύναμης που πρέπει να είναι της τάξης του 6 για δοχείο με ανακλαστήρες, ενώ η εσωτερική ανακυκλοφορία του αναμικτήρα επηρεάζει το βαθμό απόδοσης της μονάδας. Το μίγμα που προκύπτει αφήνεται στη συνέχεια να διαχωριστεί στις επιμέρους φάσεις λόγω βαρύτητας σε δοχείο διαχωρισμού. Σε μεγάλες εγκαταστάσεις ο όγκος του διαχωριστή μπορεί να είναι ακόμα και τριπλάσιος από του αναδευτήρα. Η αποδοτικότητα ενός διαχωριστή αυξάνεται με τον περιορισμό της τύρβης στο εσωτερικό του, με την ελαχιστοποίηση της δημιουργίας μικρών σταγόνων στον αναμικτήρα ώστε να επιτευχθεί ικανοποιητικός ρυθμός κατακάθισης και συσσωμάτωσης και τη διατήρηση χαμηλών γραμμικών ταχυτήτων κατά μήκος του διαχωριστήρα προς αποφυγή παράσυρσης των μικρών σταγόνων από τη ζώνη διασποράς. το ύψος της ζώνης επηρεάζεται από την παροχή δεδομένου ότι απαιτείται ένας ελάχιστος χρόνος παραμονής για τη συσσωμάτωση. Τα δύο τμήματα μπορεί να αποτελούν ξεχωριστά στοιχεία εξοπλισμού ή να υπάρχει μία ενιαία μονάδα που περιλαμβάνει και τα δύο στάδια. Σε κάθε περίπτωση το σύστημα αντιμετωπίζεται ως μία βαθμίδα εκχύλισης ιδιαίτερα όταν λαμβάνει χώρα φυσική εκχύλιση. Ο βαθμός απόδοσης αυτών των εκχυλιστήρων είναι γενικά υψηλός και ξεπερνά το 70%, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις και το 90%. Αλλά πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν είναι η δυνατότητά τους να επεξεργάζονται υγρά με υψηλό ιξώδες και υψηλούς λόγους ροής υγρών, η ύπαρξη αξιόπιστων μεθόδων κλιμάκωσής τους, η ευελιξία λειτουργίας τους. Οι κυριότερες εφαρμογές απαντώνται στην πετροχημική, μεταλλουργική και πυρηνική βιομηχανία Στήλες με Δίσκους με Ανακλαστήρες Πρόκειται για κυλινδρικές στήλες που φέρουν δίσκους με ανακλαστήρες, προς διευθέτηση της ροής της διεσπαρμένης φάσης. Το υγρό με τη μικρότερη πυκνότητα εισέρχεται στον πυθμένα και ανέρχεται προς την κορυφή της στήλης, ενώ το υγρό υψηλότερης πυκνότητας κατέρχεται από την κορυφή. Ο βαθμός απόδοσης των δίσκων είναι πολύ χαμηλός, αλλά η απόσταση μεταξύ των δίσκων στις στήλες αυτού του τύπου είναι 7,5-15 cm, οπότε είναι δυνατό να κατασκευαστούν στήλες αρκετών θεωρητικών βαθμίδων με λογικό ύψος Αναδευόμενοι Εκχυλιστήρες Στους εκχυλιστήρες αυτού του τύπου, που έχουν συνήθως τη μορφή στήλης, υπάρχει σύστημα μηχανικής ανάδευσης που συντελεί στη δημιουργία αποδοτικότερης διασποράς των δύο φάσεων και βελτιώνει τη μεταφορά μάζας, λόγω αύξησης της επιφάνειας επαφής τους ανά μονάδα όγκου, και συνεπώς το βαθμό απόδοσης. Εμφανίζουν ορισμένα σημαντικά πλεονεκτήματα όπως ικανοποιητική δυναμικότητα και ύψος 168

7 μονάδας μεταφοράς, ικανοποιητικό κόστος κατασκευής, χαμηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης και δυνατότητα ύπαρξης πολλών βαθμίδων εντός της στήλης. Οι περισσότερες σύγχρονες πολυβάθμιες μονάδες εκχύλισης ανήκουν στην κατηγορία περιστροφικά αναδευόμενων στηλών. Διακρίνονται σε διάφορες κατηγορίες όπως: Ο εκχυλιστήρας περιστρεφόμενων δίσκων στον οποίο ένας σημαντικός αριθμός δίσκων, στερεωμένος σε κατακόρυφο άξονα, περιστρέφεται στο εσωτερικό στήλης, η οποία στα τοιχώματά της φέρει κυκλικούς ανακλαστήρες. Η αρχή λειτουργίας του στηρίζεται στη χρησιμοποίηση της διατμητικής δράσης των περιστρεφόμενων δίσκων για τη διασπορά των φάσεων. Η αξονική ανάμιξη, που για μεγάλες διαμέτρους στήλης είναι πιο έντονη, μειώνει ως ένα βαθμό την απόδοση της διεργασίας. Σε ορισμένες περιπτώσεις η περιστροφή των δίσκων είναι ασύμμετρη, προς βελτίωση της απόδοσης. Στην περίπτωση αυτή η στήλη περιλαμβάνει μία ζώνη ανάμιξης αποτελούμενη από αριθμό διαμερισμάτων εξοπλισμένων με αναδευτήρες τύπου δίσκου στερεωμένων σε κοινό άξονα και μία ζώνη διαχωρισμού που αποτελείται από διαμερίσματα χωριζόμενα από δακτυλιοειδείς οριζόντιους ανακλαστήρες. Η κατανάλωση μηχανικής ενέργειας είναι σημαντική (αυτό ισχύει γενικά για τους αναδευόμενους εκχυλιστήρες) και χρησιμοποιείται σε εγκαταστάσεις με μέτριο αριθμό βαθμίδων. Εμφανίζει ιδιαίτερη εφαρμογή στην πετροχημική βιομηχανία (εκχυλιστικός διαχωρισμός αρωματικών και αλιφατικών ενώσεων, εκχύλιση φουρφουράλης και διοξειδίου του θείου, εξευγενισμός της καπρολακτάμης, κλπ.). Μπορεί να θεωρηθεί ένας από τους πλέον μελετημένους τύπους εκχυλιστήρων με εκατοντάδες βιβλιογραφικές αναφορές. Ο εκχυλιστήρας Oldshue-Rushto αποτελείται από ένα αριθμό διαμερισμάτων που χωρίζονται από οριζόντιους στατικούς δακτυλιοειδείς ανακλαστήρες και ένα κεντρικό περιστρεφόμενο άξονα που φέρει αναδευτήρες τύπου τουρμπίνας, ενώ στα τοιχώματα υπάρχουν κατακόρυφοι ανακλαστήρες. Η συσκευή αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί επίσης για απορρόφηση αερίων, διάλυση στερεών ή ως χημικός αντιδραστήρας, αναφέρεται σε βιβλιογραφικές αναφορές ότι μπορεί να επεξεργαστεί και υγρά με αιωρούμενα στερεά. Η κατανάλωση ενέργειας είναι υψηλή, αλλά και ο βαθμός απόδοσης που επιτυγχάνεται κυμαίνεται μεταξύ 0,50-0,70%. Είναι κατάλληλος για σχετικά μικρές εγκαταστάσεις (chweitzer, 1979). Ο εκχυλιστήρας cheibel αποτελείται από μία στήλη που φέρει, κατά το ύψος της, εναλλασσόμενη σειρά από διαμερίσματα στα οποία το ρευστό αναδεύεται από πτερύγια που είναι στερεωμένα σε ένα κεντρικό περιστρεφόμενο άξονα, και διαμερίσματα που φέρουν συρμάτινο πλέγμα του οποίου το πορώδες μπορεί να ανέλθει σε 97% για τη διάσπαση των γαλακτωμάτων. Το ύψος μονάδας μεταφοράς που επιτυγχάνεται είναι cm, που είναι καλύτερη τιμή από αυτή που επιτυγχάνεται σε πύργους με πληρωτικό υλικό. Με την πάροδο του χρόνου αναπτύχθηκαν παραλλαγές του εξεταζόμενου εκχυλιστήρα, όπως ο τύπος με οριζόντιους ανακλαστήρες που παρουσιάζει βελτιωμένες τιμές του ύψους μονάδας μεταφοράς και σε ορισμένες περιπτώσεις δε φέρει την πλήρωση του συρμάτινου πλέγματος. Ο εκχυλιστήρας Graesser περιλαμβάνει ένα μακρύ οριζόντιο κυλινδρικό δοχείο το οποίο είναι γεμάτο με τις δύο φάσεις και σειρά μικρών δοχείων που περιστρέφονται στο εσωτερικό, απομακρύνουν υγρό από τη φάση που βρίσκεται στο κάτω μέρος του κυλίνδρου και τη διασκορπίζουν εντός της ανώτερης φάσης. Είναι ο μόνος τύπος που προκαλεί διασπορά της κάθε φάσης μέσα στην άλλη. Το σύστημα μοιάζει με περιστρεφόμενο ξηραντήρα όπου το στερεό ρέει με τη μορφή καταρράκτη μέσα στο ρεύμα θερμού αέρα (Κροκίδα κ.ά., 2003). Η μέθοδος εφαρμόζεται με επιτυχία στην περίπτωση μιγμάτων που σχηματίζουν γαλακτώματα και γενικά διαχωρίζονται δύσκολα Στήλες Καταιονισμού Οι στήλες αυτές είναι απλές κατασκευές που μπορούν να λειτουργήσουν με δύο τρόπους. Είτε το υγρό χαμηλότερης πυκνότητας κατανέμεται, μέσω διανομέα, στον πυθμένα της στήλης, και τα σταγονίδια ανέρχονται εντός του υγρού υψηλότερης πυκνότητας σχηματίζοντας διεπιφάνεια των δύο φάσεων στην κορυφή της στήλης, ή το υγρό με τη μεγαλύτερη πυκνότητα διασπείρεται και κατέρχεται στη στήλη, σχηματίζοντας διεπιφάνεια κοντά στον πυθμένα της. Επομένως, στην πρώτη περίπτωση η διεσπαρμένη φάση είναι το υγρό με τη χαμηλότερη πυκνότητα, ενώ στη δεύτερη το υγρό με την υψηλότερη. Οι στήλες έχουν χαμηλό λειτουργικό κόστος, αλλά και μικρή απόδοση, λόγω της περιορισμένης ανανέωσης της διεπιφάνειας των δύο φάσεων, της μη επίτευξης αντιρροής στην κυκλοφορία των δύο φάσεων από αυξημένη ανακυκλοφορία της συνεχούς φάσης και περιορισμένης δημιουργίας τύρβης στη φάση αυτή. Τα ανωτέρω έχουν ως αποτέλεσμα το ύψος της μονάδας μεταφοράς να φτάνει ακόμη και το 6 m (Rousseau, 1987). 169

8 5.3.5 Στήλες με Πληρωτικό Υλικό Είναι αντίστοιχες εκείνων που χρησιμοποιούνται στην απορρόφηση και την απόσταξη, παρότι οι ρυθμοί ροής που επιτυγχάνονται στην εκχύλιση είναι πολύ διαφορετικοί λόγω της παρουσίας δύο υγρών φάσεων. Η παρουσία του πληρωτικού υλικού προκαλεί μια συνεχή συσσωμάτωση και διάσπαση της συνεχούς φάσης με αποτέλεσμα την αύξηση της διεπιφάνειας και κατ επέκταση του ρυθμού μεταφοράς μάζας. Είναι οικονομικές, παρουσιάζουν μέτριο βαθμό απόδοσης, αλλά δε μπορούν να χρησιμοποιηθούν για υγρά με υψηλό ιξώδες ή με αιρούμενα σωματίδια Παλλόμενες Στήλες Η παρεμπόδιση συσσωμάτωσης της διεσπαρμένης φάσης και η καλύτερη ανάμιξή της με τη συνεχή φάση, μπορούν να διευκολυνθούν με την εφαρμογή παλμικής κίνησης στην τελευταία, με τη χρήση μηχανικού δονητήρα ή με τη διαβίβαση πεπιεσμένου αέρα. Η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί σε στήλες με δίσκους ή πληρωτικό υλικό, το οποίο όμως δεν πρέπει να είναι εύθραυστο (π.χ. κεραμικό). Με τον τρόπο αυτό το ύψος της μονάδας μεταφοράς παλλόμενης στήλης με πληρωτικό υλικό μπορεί να μειωθεί περίπου στο μισό σε σχέση με τη μη ύπαρξη δόνησης και είναι της τάξης 0,25 0,30 cm, ενώ δεν περιλαμβάνουν εσωτερικά κινούμενα μέρη. Χαρακτηριστικό των στηλών αυτών είναι ότι η αξονική ανάμιξη που είναι ανεπιθύμητη κατά την εκχύλιση, παραμένει σχετικά χαμηλή, ενώ παρουσιάζει μικρή μόνο αύξηση κατά την αύξηση της διατομής. Λόγω των ενισχύσεων που χρειάζονται οι δονούμενες στήλες και της δυσκολίας διευθέτησης του μηχανισμού δόνησης με τη στήλη, οι παλλόμενες στήλες είναι σχετικά μικρές, παρότι πρόσφατα έχουν κατασκευαστεί στήλες αυτού του τύπου με διάμετρο 2,7 m. Οι δονούμενες στήλες μπορεί να φέρουν στο εσωτερικό τους πληρωτικό υλικό ή δίσκους, οι οποίοι καταλαμβάνουν ολόκληρη την διατομή, χωρίς την ύπαρξη αγωγών καθόδου Στήλες με Παλιδρομούντες Δίσκους Προκειμένου να μειωθεί η ενέργεια που απαιτείται για τη δόνηση ολόκληρης της στήλης αναπτύχθηκαν στήλες που περιλαμβάνουν δίσκους ή πληρωτικό υλικό με δυνατότητα δόνησης ή παλινδρομικής κίνησης, οι οποίοι είναι λιγότερο ενεργοβόροι και συγχρόνως παρουσιάζουν ομοιόμορφη διασπορά, υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς μάζας λόγω της δημιουργίας έντονης τύρβης των φάσεων και μικρής αξονικής ανάμιξης, και κατ επέκταση υψηλή ογκομετρική απόδοση. Η στήλη με διάτρητους παλιδρομούντες δίσκους ανοικτού τύπου περιλαμβάνει σειρά δίσκων και ανακλαστήρων οι οποίοι στηρίζονται σε άξονα που συνδέεται με μηχανή παλινδρομικής κίνησης τοποθετημένη στην κορυφή της στήλης. Το πλάτος της δόνησης μπορεί να κυμαίνεται από 3 ως 50 mm και ο ρυθμός της να φτάσει τις 1000 δονήσεις/λεπτό. Στήλες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία φαρμάκων, πετροχημικών και επεξεργασίας αποβλήτων, και επιπλέον έχουν τη δυνατότητα να επεξεργαστούν υγρά με αιρούμενα στερεά ή τάση σχηματισμού αφρού. Μπορούν να φέρουν μεγάλο αριθμό βαθμίδων και να διαχωρίσουν ακόμη και σύνθετα διαλύματα με κλασματική εκχύλιση. Είναι δυνατό ένα τμήμα του δίσκου να λείπει επιτρέποντας τη συνεχή φάση να περνά από την κενή περιοχή ενώ η διεσπαρμένη φάση διέρχεται μέσω των οπών. Η ροή της συνεχούς φάσης έξω από τις οπές οδηγεί στη δυνατότητα χρησιμοποίησης ροών μεγαλύτερων απ ότι σε άλλες συσκευές. Έχουν ακόμη κατασκευαστεί στήλες με δύο εσωτερικούς άξονες, και οι δίσκοι βρίσκονται εναλλάξ στερεωμένοι στον καθένα, ενώ οι δίσκοι μπορούν να ολισθαίνουν ελεύθερα ως προς τον άξονα στον οποίο δεν στηρίζονται. Με τον τρόπο αυτό οι δίσκοι, ανά δύο, πλησιάζουν ή απομακρύνονται μεταξύ τους κατά την παλινδρομική κίνησή τους. Υπάρχουν επίσης στήλες στις οποίες υπάρχει πλήρωση από συρμάτινο πλέγμα, το οποίο παλινδρομεί κάθετα στη στήλη, πετυχαίνοντας υψηλούς ρυθμούς εκχύλισης Φυγοκεντρικοί Εκχυλιστήρες Οι συσκευές αυτού του τύπου διακρίνονται σε διαφορικούς (Podbieliak, lfa-laval, Quadroic) και διακριτών βαθμίδων (Westfalia, Robatel), λειτουργούν με βάση τη δημιουργεί φυγόκεντρης δύναμης αντί της βαρύτητας και εφαρμόζονται στην περίπτωση υγρών με μικρή διαφορά πυκνότητας και όταν απαιτείται διαχωρισμός φάσεως υψηλής απόδοσης, όπως στην περίπτωση της εκχύλισης αντιβιοτικών, σουλφωνομένων σαπουνιών, 170

9 λασπών οξέων από υδρογονάνθρακες, σπανίων γαιών (π.χ. ουράνιο) από υγρά έκπλυσης, καθώς και στο πλύσιμο ραφιναρισμένων εδώδιμων ελαίων. Στους εκχυλιστήρες αυτούς επιτυγχάνεται κίνηση των δύο φάσεων κατ αντιρροή και υψηλές διατμητικές δυνάμεις που οδηγούν σε υψηλούς ρυθμούς εκχύλισης. Οι φυγοκεντρικοί εκχυλιστήρες καταλαμβάνουν μικρό όγκο, λειτουργούν σε συνεχή βάση, απαιτούν μικρούς χρόνους παραμονής για δεδομένο διαχωρισμό και η διαχωριστική τους ικανότητα μπορεί να υπερβεί τις δέκα θεωρητικές βαθμίδες, εν τούτοις δεν προσφέρονται στην περίπτωση επεξεργασίας υγρών μέτριας ή μεγάλης παροχής, ενώ έχουν σχετικά υψηλό κόστος αγοράς, λόγω της πολύπλοκης κατασκευής τους σε σχέση με άλλους εκχυλιστήρες, καθώς και μεγαλύτερες απαιτήσεις συντήρησης. Κάνοντας μια σύντομη ανασκόπηση των παραπάνω συστημάτων εκχύλισης μπορούμε να αναφέρουμε ότι η ροή των ρευστών κατ αντιρροή, που είναι ο συνηθέστερος, αν όχι ο μόνος, τρόπος λειτουργίας των συσκευών, επιτυγχάνεται με τη βαρύτητα ή την φυγόκεντρη δύναμη, ενώ η διασπορά της μίας φάσης στην άλλη επιτυγχάνεται με τη βαρύτητα, τη δόνηση, τη μηχανική ανάδευση ή τη φυγόκεντρη δύναμη. Όσον αφορά την επιλογή της κατάλληλης μεθόδου εφαρμόζονται κάποιοι απλοί κανόνες όπως οι ακόλουθοι: 11. για συστατικά χημικά ασταθή και φάσεις που διαχωρίζονται δύσκολα η αποκλειστική μέθοδος είναι οι φυγοκεντρικοί διαχωριστήρες, 12. για συστατικά χημικά σταθερά, φάσεις που διαχωρίζονται εύκολα και προϊόντα χαμηλού κόστους επιλέγονται οι στήλες εκχύλισης (με δίσκους, πληρωτικό υλικό ή ψεκασμού) και οι συσκευές ανάμιξης - διαχωρισμού στην περίπτωση μέτριων παροχών ή οι στήλες με εσωτερική ανάδευση και οι συσκευές ανάμιξης - διαχωρισμού στην περίπτωση υψηλών παροχών. Σημειώνεται ότι οι στήλες διαφορικής επαφής προτιμώνται για μικρό αριθμό απαιτούμενων βαθμίδων, ενώ στην περίπτωση σημαντικού αριθμού βαθμίδων και για μέτριες παροχές βρίσκουν εφαρμογή και οι δονούμενες στήλες. 13. για συστατικά χημικά σταθερά και υψηλής αξίας προτιμώνται οι δονούμενες στήλες για μέτριες παροχές και οι στήλες με εσωτερική μηχανική ανάδευση για υψηλές παροχές. 5.4 Μαθηματικό Πρότυπο Εκχύλισης μη Αναμίξιμων Διαλυτών Στην περίπτωση που ένα μίγμα των συστατικών και B εκχυλίζεται με κάποιο διαλύτη, στον οποίο το συστατικό προς ανάκτηση B διαλύεται εκλεκτικά, ενώ ο αρχικός διαλύτης εμφανίζει αμελητέα διαλυτότητα, μπορούμε να θεωρήσουμε ότι οι διαλύτες είναι μη αναμίξιμοι και κάθε φάση θα αποτελείται από δύο μόνο συστατικά. Επομένως θα υπάρχει η φάση του εκχυλίσματος που θα περιέχει το διαλύτη και ποσότητα του συστατικού B που εκχυλίστηκε και η φάση του υπολείμματος που θα αποτελείται από το συστατικό και ποσότητα του B που παρέμεινε στο αρχικό διάλυμα. Οι ροή των διαλυτών και θεωρείται σταθερή στο σύστημα εκχύλισης. Επειδή κάθε φάση περιλαμβάνει μόνο δύο συστατικά, μπορεί να περιγραφεί η ισορροπία του συστήματος χωρίς τη χρήση των τριγωνικών διαγραμμάτων, αλλά μέσω μιας καμπύλης (ή της αντίστοιχής εξίσωσης) κατανομής του εκχυλιζόμενου συστατικού στις δύο φάσεις. Η εκχύλιση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε ομορροή ή αντιρροή, σε μία ή περισσότερες βαθμίδες, ανάλογα με το λόγο ροής διαλύτη προς αρχικό διάλυμα. Στο Σχήμα 5.5 παριστάνεται σύστημα εκχύλισης σε σειρά βαθμίδων καθ ομορροή (Ασσαέλ & Μαγγιλιώτου, 1998). Σχήμα 5.5 Σχηματική παράσταση συστήματος εκχύλισης σε ομορροή. Το διάλυμα της ουσίας B στο διαλύτη σύστασης x Ro (κλάσμα βάρους) εισέρχεται, με παροχή, στην πρώτη βαθμίδα, όπου αναμιγνύεται με διαλύτη, σύστασης y 1 (κλάσμα μάζας) σε συστατικό B, ο οποίος εισέρχεται στη βαθμίδα αυτή με παροχή s1. Το υγρό αφήνεται σε ηρεμήσει σε δοχείο διαχωρισμού, οπότε διαχωρίζεται 171

10 στις φάσεις του εκχυλίσματος, παροχής s1 και σύστασης y E1 (κλάσμα μάζας) και του υπολείμματος, παροχής 1 και σύστασης x R1. Ο πλούσιος, σε συστατικό B, διαλύτης απομακρύνεται από το σύστημα ενώ το υπόλειμμα της πρώτης βαθμίδας αποτελεί την τροφοδοσία της δεύτερης. Στη βαθμίδα αυτή προστίθεται επίσης διαλύτης, παροχής s2 και σύστασης y 2 και επαναλαμβάνεται η διαδικασία της εκχύλισης, όπως στην πρώτη βαθμίδα. Θεωρώντας μία ενδιάμεση βαθμίδα, μπορούμε να γράψουμε τα ακόλουθα: Ρεύμα Παροχή Σύσταση Είσοδος εκχυλιζόμενου διαλύματος -1 x R-1 Είσοδος διαλύτη y E Έξοδος εκχυλιζόμενου διαλύματος xr Έξοδος διαλύτη y E Πίνακας 5.2 Στοιχεία των επιμέρους ρευμάτων. Ο αριθμός των βαθμίδων εκχύλισης είναι N και η σύσταση του διαλύματος προς εκχύλιση στην τελευταία βαθμίδα είναι x RN. Στον Πίνακα 5.3 δίνεται το μαθηματικό πρότυπο της εκχύλισης υγρού/υγρού καθ ομορροή στην περίπτωση μη αναμίξιμων διαλυτών, θεωρώντας ότι το σύστημα αποτελείται από τρεις βαθμίδες. Δεδομένου ότι η περιεκτικότητα των διαλυμάτων σε εκχυλιζόμενη ουσία B μπορεί να είναι σημαντική, οι ροές τους μεταβάλλονται από βαθμίδα σε βαθμίδα. Έτσι, στο μαθηματικό πρότυπο χρησιμοποιούνται ροές των διαλυτών και, οι οποίες παραμένουν σταθερές, καθώς η αμοιβαία διαλυτότητα των δύο αυτών συστατικών είναι αμελητέα, κατά τρόπο ανάλογο με εκείνο της ανάλυσης της απορρόφησης αερίων από πυκνά μίγματα. Η Εξίσωση 5.6 υπολογίζει τη ροή του διαλύτη στο σύστημα, η Εξίσωση 5.7 δίνει το λόγο κλάσματος μάζας της ουσίας προς εκχύλιση στην είσοδο του ρεύματος διεργασίας και η Εξίσωση 5.8 παρέχει τον αντίστοιχο λόγο στην έξοδο του ρεύματος. Η Εξίσωση 5.9 υπολογίζει το ρυθμό ροής του διαλύτη εκχύλισης και η Εξίσωση 5.10 δίνει το λόγο κλάσματος μάζας τροφοδοσίας της εκχυλιζόμενης ουσίας στον εν λόγω διαλύτη στην -βαθμίδα. Η Εξίσωση 5.11 εκφράζει το ισοζύγιο μάζας της ουσίας προς εκχύλιση και η Εξίσωση 5.12 περιγράφει την ισορροπία της ουσίας στις δύο φάσεις που σχηματίζονται στην -βαθμίδα. Οι Εξισώσεις 5.13 και 5.14 υπολογίζουν το ρυθμό ροής του υπολείμματος και του εκχυλίσματος και οι Εξισώσεις 5.15 και 5.16 εκφράζουν τους λόγους κλασμάτων μάζας της εκχυλιζόμενης ουσίας στο υπόλειμμα και εκχύλισμα, αντίστοιχα, για την - βαθμίδα. Η Εξίσωση 5.17 υπολογίζει τον απαιτούμενο όγκο του δοχείου ανάμιξης της βαθμίδας αυτής, λαμβάνοντας υπόψη κάποιο συντελεστή πλήρωσης του δοχείου και το χρόνο παραμονής προκειμένου να επιτευχθεί ικανοποιητική ανάμιξη των φάσεων για την καλύτερη δυνατή κατανομή της ουσίας B στον διαλύτη. Η Εξίσωση 5.18 υπολογίζει, με αντίστοιχο τρόπο, τον απαιτούμενο όγκο του δοχείου διαχωρισμού, ο οποίος πρέπει να παρέχει χρόνο παραμονής επαρκή για το διαχωρισμό των φάσεων σε δύο στοιβάδες. Οι Εξισώσεις 5.17 και 5.18 αντιστοιχούν σε κάθε -βαθμίδα. Η Εξίσωση 5.19 εκφράζει το λόγο των διαλυτών του υπολείμματος και εκχυλίσματος για κάθε συγκεκριμένη βαθμίδα και στο διάγραμμα ισορροπίας X-Y παριστάνεται ως η κλίση της γραμμής λειτουργίας της βαθμίδας αυτής. Πρέπει να τονιστεί ότι οι Εξισώσεις 5.9 ως 5.19 πρέπει να λυθούν για κάθε βαθμίδα ξεχωριστά μέχρι ο λόγος κλάσματος μάζας του υπολείμματος να λάβει τιμή ίση ή μικρότερη από την προβλεπόμενη από την Εξίσωση 5.8. Πρόκειται δηλαδή για μία λύση βαθμίδας-βαθμίδας. Η Εξίσωση 5.20 δίνει τη συνολική παροχή διαλύτη εκχύλισης στο σύστημα, η οποία ισούται με την παροχή σε κάθε βαθμίδα και η Εξίσωση 5.21 παρέχει τη συγκέντρωση του εκχυλίσματος που προκύπτει από την ανάμιξη των εκχυλισμάτων των επιμέρους βαθμίδων. Η Εξίσωση 5.22 υπολογίζει τον όγκο του δοχείου ανάμιξης και η Εξίσωση 5.23 τον όγκο του δοχείου διαχωρισμού κάθε βαθμίδας. Σημειώνουμε ότι οι αντίστοιχοι όγκοι που υπολογίζονται από τις Εξισώσεις 5.17 και 5.18 διαφέρουν μεταξύ τους λόγω μεταβολής των ροών των ρευμάτων διεργασίας και διαλύτη εκχύλισης, καθώς ποσότητα συστατικού B μεταφέρεται από το πρώτο ρεύμα στο δεύτερο και εξέρχεται από το σύστημα με το εκχύλισμα κάθε βαθμίδας. Για πρακτικούς όμως λόγους δεν είναι εύκολη η κατασκευή των δοχείων με διαστάσεις λίγο διαφορετικές του καθενός από τα υπόλοιπα. Έτσι, ως όγκος επιλέγεται ο μεγαλύτερος από τους επιμέρους όγκους. Η Εξίσωση 5.24 εκφράζει τον όγκο κατακόρυφου κυλινδρικού δοχείου ανάμιξης συναρτήσει της διαμέτρου και του ύψους του και η Εξίσωση 5.25 δίνει το λόγο ύψους προς διάμετρο του δοχείου, ο οποίος κυμαίνεται μεταξύ 2 και 5. Η Εξίσωση 5.26 δίνει τη διάμετρο του αναδευτήρα, ο οποίος λαμβάνεται εμπειρικά ίσος προς το 1/3 της διαμέτρου του δοχείου, η Εξίσωση 5.27 υπολογίζει τον αριθμό δύναμης του συστήματος ανάδευσης που για δοχεία ανάδευσης εκχυλιζόμενων διαλυμάτων λαμβάνει την τιμή περίπου 6 και τέλος, η Εξίσωση 5.28 εκφράζει 172

11 τον αριθμό Reyolds για το σύστημα ανάδευσης, ο οποίος εμπειρικά έχει βρεθεί ότι πρέπει να λαμβάνει τιμή ανώτερη του Στον Πίνακα 5.4 περιγράφονται οι μεταβλητές που υπεισέρχονται στο μαθηματικό πρότυπο. Αξίζει να σημειώσουμε ότι ο αριθμός των θεωρητικών βαθμίδων δεν αποτελεί μεταβλητή του προτύπου, δεδομένου ότι ακολουθείται μία μέθοδο υπολογισμού «βαθμίδα προς βαθμίδα». Ο αριθμός αυτός προσδιορίζεται από τον αριθμό ζευγών λόγων μαζικών κλασμάτων του εκχυλιζόμενου συστατικού στο υπόλειμμα και εκχύλισμα που υπολογίζονται, ή ισοδύναμα, από τον αριθμό ανακυκλώσεων που εκτελεί το σύστημα κατά την επίλυση όσων αφορά στις Εξισώσεις 5.9 ως = 1 ( ) x X R o X R N x = 1 x xn = 1 x N Για κάθε -βαθμίδα = 1 y Y s ys = 1 y R 1 ( ) s s X + Y = X + Y 2 E = ax bx R + R + = 1 + e s ( X R ) ( Y ) = 1 + X Y V R E M x = 1 x R y = 1 y = f E M o R E ρ s s E c 1 + t ρ R M s V f 1 = t o + ρ s ρ = Για ολόκληρο το σύστημα εκχύλισης s = N i= 1 s N e s y s = 1 V M = max V = 1,..., N V = max V = 1,..., N π 2 V M = D L 4 N = = 1 ( M ) ( ) e s y E Y E (5.6) (5.7) (5.8) (5.9) (5.10) (5.11) (5.12) (5.13) (5.14) (5.15) (5.16) (5.17) (5.18) (5.19) (5.20) (5.21) (5.22) (5.23) (5.24) 173

12 L = λ D 1 D a = 3 D (5.25) (5.26) P N P = (5.27) D N 2 a a ρ Re = D a N a ρ η Πίνακας 5.3 Εξισώσεις εκχύλισης καθ ομορροή μη αναμίξιμων διαλυτών. (5.28) D D a M o Διάμετρος δοχείου ανάμιξης Διάμετρος αναδευτήρα f Συντελεστής πλήρωσης δοχείου ανάμιξης f o Συντελεστής πλήρωσης δοχείου διαχωρισμού Ρυθμός ροής ρεύματος προς εκχύλιση Ρυθμός ροής καθαρού αρχικού διαλύτη Λόγος ρυθμών ροής αρχικού προς διαλύτη εκχύλισης στην -βαθμίδα s e s s Ρυθμός ροής εξόδου υπολείμματος στην -βαθμίδα Ρυθμός ροής τροφοδοσίας διαλύτη εκχύλισης στην -βαθμίδα Ρυθμός ροής εξόδου εκχυλίσματος στην -βαθμίδα Συνολικός ρυθμός ροής διαλύτη εκχύλισης Ρυθμός ροής καθαρού διαλύτη εκχύλισης στην -βαθμίδα L N N a P Ύψος δοχείου ανάμιξης Αριθμός θεωρητικών βαθμίδων Ρυθμός περιστροφής αναδευτήρα Ισχύς αναδευτήρα t M Χρόνος ανάμιξης του μίγματος t Χρόνος διαχωρισμού του μίγματος V Όγκος δοχείων ανάμιξης M V Απαιτούμενος όγκος δοχείου ανάμιξης στην -βαθμίδα V M Όγκος δοχείων διαχωρισμού V Όγκος δοχείου διαχωρισμού στην -βαθμίδα x x N R Αρχικό ΚΜ** εκχυλιζόμενης ουσίας στο ρεύμα προς εκχύλιση Τελικό ΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο ρεύμα προς εκχύλιση x ΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο υπόλειμμα στην -βαθμίδα X R ΛΚΜ* εκχυλιζόμενης ουσίας στο υπόλειμμα στην -βαθμίδα X R N ΛΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο υπόλειμμα στην τελευταία βαθμίδα X R o ΛΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο διάλυμα τροφοδοσίας στην πρώτη βαθμίδα y E ΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο εκχύλισμα στην -βαθμίδα y s Μέσο ΚΜ εκχυλίσματος 174

13 y s ΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στον διαλύτη τροφοδοσίας στην -βαθμίδα Y E ΛΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο εκχύλισμα στην -βαθμίδα Y ΛΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο διαλύτη τροφοδοσίας στην -βαθμίδα λ Λόγος ύψους προς διάμετρο δοχείου ανάμιξης *ΛΚΜ = Λόγος κλάσματος μάζας. **ΚΜ = Κλάσμα μάζας. Πίνακας 5.4 Μεταβλητές εκχύλισης καθ ομορροή μη αναμίξιμων διαλυτών. s x x N s Ρυθμός ροής ρεύματος προς εκχύλιση Ρυθμός ροής τροφοδοσίας διαλύτη εκχύλισης στην -βαθμίδα Αρχικό ΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο ρεύμα προς εκχύλιση Τελικό ΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο ρεύμα προς εκχύλιση y ΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στον διαλύτη τροφοδοσίας στην -βαθμίδα Πίνακας 5.5 Προδιαγραφές σχεδιασμού εκχύλισης καθ ομορροή μη αναμίξιμων διαλυτών. a Σταθερά εξίσωσης ισορροπίας υγρού/υγρού b Σταθερά εξίσωσης ισορροπίας υγρού/υγρού c Σταθερά εξίσωσης ισορροπίας υγρού/υγρού ρ Πυκνότητα εκχυλιζόμενου διαλύματος ρ s Πυκνότητα διαλύτη εκχύλισης η Ιξώδες αναδευόμενου συστήματος Πίνακας 5.6 Τεχνικά δεδομένα εκχύλισης καθ ομορροή μη αναμίξιμων διαλυτών. Μεταβλητές 34 Εξισώσεις 19 Ελεύθερες Μεταβλητές 15 Ελεύθερες Μεταβλητές 15 Προδιαγραφές Σχεδιασμού 5 Μεταβλητές Σχεδιασμού 10 Πίνακας 5.7 Ανάλυση βαθμών ελευθερίας εκχύλισης καθ ομορροή μη αναμίξιμων διαλυτών. Μεταβλητές δεδομένα (7+2Ν), x, x N, s, f M o, f o y s ( = 1,, N), t M, t, Μεταβλητές σχεδιασμού (0) Μεταβλητές δοκιμής (Ν) X R (μία για κάθε βαθμίδα) Μεταβλητές επίλυσης Πρόκειται για τις μεταβλητές που υπολογίζονται από τον αλγόριθμο που ακολουθεί Αλγόριθμος (5.6) (5.7) X R o (5.8) X R N Για τα δεδομένα της -βαθμίδας ( = 1,, N): (5.9) 175

14 (5.10) Y Δοκιμαστική τιμή (5.12) Y E (5.11) X R Ελέγχεται η τιμή της μεταβλητής δοκιμής που προκύπτει από την Εξίσωση 5.11 με την αρχική τιμή της και οι υπολογισμοί επαναλαμβάνονται μέχρι να επιτευχθεί σύγκλιση (5.13) Ελέγχεται η ανισότητα R (5.14) e s (5.15) x R (5.16) y E (5.17) V M (5.18) V (5.19) R N X R X X και αν δεν αληθεύει οι υπολογισμοί συνεχίζονται εκ νέου με την Εξίσωση 5.12, με επιλογή νέας τιμής της μεταβλητής X R βαθμίδας. Διαφορετικά επιλύονται οι Εξισώσεις 5.20 ως (5.20) s (5.21) y s (5.22) V M (5.23) V (5.24) P, για τον υπολογισμό μιας επόμενης Πίνακας 5.8 Αλγόριθμος επίλυσης εκχύλισης καθ ομορροή μη αναμίξιμων διαλυτών. Η λειτουργία ενός συστήματος εκχύλισης καθ ομορροή, παρότι είναι εφικτή και εφαρμόζεται σε κάποιες περιπτώσεις, δεν αποτελεί το συνήθη τρόπο λειτουργίας. Αντίθετα, η εκχύλιση πραγματοποιείται συνήθως κατ αντιρροή, σε σύστημα του οποίου ένα απλοποιημένο διάγραμμα ροής παρουσιάζεται στο Σχήμα 5.6. Σχήμα 5.6 Σχηματική παράσταση συστήματος εκχύλισης κατ αντιρροή. Στην περίπτωση αυτή το διάλυμα προς εκχύλιση τροφοδοτείται στην πρώτη βαθμίδα και ρέει προς την τελευταία, ενώ ο διαλύτης τροφοδοτείται στην τελευταία και ρέει προς την πρώτη κατ αντιρροή, δηλαδή σε κάθε βαθμίδα τροφοδοτείται το υπόλειμμα της προηγούμενης και το εκχύλισμα της επόμενης. Στο σύστημα αυτό ολόκληρη η ποσότητα του διαλύτη εκχύλισης τροφοδοτείται στην τελευταία βαθμίδα και δεν κατανέμεται 176

15 σε κάθε βαθμίδα ξεχωριστά. Επιπλέον, το εκχύλισμα λαμβάνεται από την πρώτη και όχι από κάθε μία ξεχωριστά. Η εκχύλιση υγρού/υγρού κατ αντιρροή, τόσο όσον αφορά την αρχή κατασκευής των χρησιμοποιούμενων διατάξεων, όσο και το μαθηματικό πρότυπο, έχει πολλά κοινά με την απορρόφηση και την απόσταξη. Κατασκευαστικά, βέβαια, απαιτείται διαφορετική σχεδίαση των συσκευών εκχύλισης, εξαιτίας της μεταφοράς μάζας μεταξύ δύο υγρών φάσεων και όχι μεταξύ υγρού/αερίου. Στον Πίνακα 5.9 παρουσιάζεται το μαθηματικό πρότυπο της εκχύλισης κατ αντιρροή μη αναμίξιμων διαλυτών. Οι Εξισώσεις 5.29 ως 5.33 είναι αντίστοιχες του προτύπου για λειτουργία καθ ομορροή και υπολογίζουν τη ροή διαλύτη στο ρεύμα διεργασίας (υπόλειμμα), το λόγο μαζικού κλάσματος της εκχυλιζόμενης ουσίας του ρεύματος διεργασίας στην τροφοδοσία, το παραπάνω λόγο μαζικού κλάσματος στο τελικό υπόλειμμα, τη ροή του καθαρού διαλύτη εκχύλισης στο ρεύμα εκχυλίσματος και το λόγο μαζικού κλάσματος της εκχυλιζόμενης ουσίας στο ρεύμα εκχύλισης. Η Εξίσωση 5.34 αποτελεί το ολικό ισοζύγιο του εκχυλιζόμενου συστατικού στο σύστημα και μαζί με τις πέντε προηγούμενες αποτελούν εξισώσεις που περιγράφουν ολόκληρο το σύστημα. Οι Εξισώσεις 5.35 ως 5.42 υπολογίζονται για κάθε βαθμίδα ξεχωριστά. Αναλυτικότερα, η Εξίσωση 5.35 αποτελεί την έκφραση της εξίσωσης ισορροπίας του συστήματος, η Εξίσωση 5.36 εκφράζει το ισοζύγιο μάζας του εκχυλιζόμενου συστατικού στην εξεταζόμενη βαθμίδα, οι Εξισώσεις 5.37 και 5.38 δίνουν τις μαζικές ροές της φάσης υπολείμματος και εκχυλίσματος που εξέρχονται από τη συγκεκριμένη βαθμίδα, οι Εξισώσεις 5.39 και 5.40 εκφράζουν τους λόγους μαζικού κλάσματος της εκχυλιζόμενης ουσίας του υπολείμματος και εκχυλίσματος στην έξοδο της βαθμίδας και οι Εξισώσεις 5.41 και 5.42 υπολογίζουν τους όγκους των δοχείων ανάμιξης και διαχωρισμού για κάθε βαθμίδα. Οι Εξισώσεις 5.43 και 5.44 δίνουν τον όγκο των δοχείων ανάμιξης και διαχωρισμού που λαμβάνεται ίσος με τον μέγιστο από τους επιμέρους όγκους που προκύπτουν για κάθε βαθμίδα. Η επιλογή ενιαίων διαστάσεων γίνεται για πρακτικούς λόγους, δεδομένου ότι η κατασκευή σειράς δοχείων με διαφορετικές διαστάσεις θα ήταν αντιοικονομική και λειτουργική μη σκόπιμη. Τέλος, η Εξίσωση 5.45 υπολογίζει την απαιτούμενη ισχύ του αναδευτήρα κάθε δοχείου ανάμιξης. Στον Πίνακα 5.10 αναφέρονται οι μεταβλητές που περιλαμβάνονται στο μοντέλο και δεν περιλαμβάνονται στον Πίνακα 5.4 και στον Πίνακα 5.11 δίνεται ένας αλγόριθμος επίλυσης του προτύπου. Σημειώνεται ότι ο δείκτης αναφέρεται στην θεωρούμενη βαθμίδα, ενώ οι +1 και -1 αναφέρονται στην επόμενη και προηγούμενη βαθμίδα ως προς τη ροή του υπολείμματος. = 1 ( ) x X R o X R N Y x = 1 x xn = 1 x = 1 s ys = 1 y X Ro N ( y ) s s o RN E 1 (5.29) (5.30) (5.31) (5.32) (5.33) + Y = X + Y (5.34) Για κάθε -βαθμίδα Y 2 E = ax R + bx R + X + Y = X + Y R 1 E+ 1 = 1 + = 1 + X Y ( X R ) ( Y ) s E R E x = 1 x R y = 1 y E R E c R E (5.35) (5.36) (5.37) (5.38) (5.39) (5.40) 177

16 s VM f M t o = + M ρ s ρ s V f t o = + ρs ρ Για ολόκληρο το σύστημα εκχύλισης V M = max V = 1,..., N V = max V = 1,..., N π 2 V M = D L 4 L = λ D 1 D a = 3 D ( M ) ( ) (5.41) (5.42) (5.43) (5.44) (5.45) (5.46) (5.47) P N P = (5.48) D N a 2 a ρ Re = D a N aρ η Πίνακας 5.9 Εξισώσεις εκχύλισης κατ αντιρροή μη αναμίξιμων διαλυτών. (5.49) s s o Ρυθμός ροής τροφοδοσίας διαλύτη εκχύλισης Ρυθμός ροής καθαρού διαλύτη εκχύλισης y ΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στον διαλύτη τροφοδοσίας Y E 1 ΛΚΜ εκχυλιζόμενης ουσίας στο τελικό εκχύλισμα *ΛΚΜ = Λόγος κλάσματος μάζας. **ΚΜ = Κλάσμα μάζας. Πίνακας 5.10 Μεταβλητές εκχύλισης καθ ομορροή μη αναμίξιμων διαλυτών. Μεταβλητές δεδομένα, x, x N, f M, f o o, t M, t, s, y s Μεταβλητές σχεδιασμού (0) Μεταβλητές δοκιμής (1) X R (μία για κάθε βαθμίδα) Μεταβλητές επίλυσης Πρόκειται για τις μεταβλητές που υπολογίζονται από τον αλγόριθμο που ακολουθεί Αλγόριθμος (5.29) (5.30) X R o (5.31) X R N (5.32) (5.33) Y (5.34) Y E 1 Για τα δεδομένα της -βαθμίδας ( = 1,, N): (5.35) X R (5.36) Y E

17 Ελέγχεται η ανισότητα (5.37) (5.38) s (5.39) x R (5.40) y E (5.41) V M (5.42) V X X και, αν δεν αληθεύει, οι υπολογισμοί συνεχίζονται εκ νέου με R R N την Εξίσωση 5.35, για τον υπολογισμό μιας επόμενης βαθμίδας. Διαφορετικά επιλύονται οι Εξισώσεις 5.43 ως (5.43) V M (5.44) V (5.45) P Πίνακας 5.11 Αλγόριθμος επίλυσης εκχύλισης κατ αντιρροή μη αναμίξιμων διαλυτών. Η μέθοδος Kremser Από μαθηματική άποψη η εκχύλιση αραιών διαλυμάτων μη αναμίξιμων διαλυτών είναι ανάλογη προς την απορρόφηση των αερίων και αυτό καθιστά δυνατή την εφαρμογή της εξίσωσης Kremser και στην εκχύλιση (Beitez, 2009 Geakoplis, 1993). Οι προϋποθέσεις που πρέπει να υπάρχουν για την εφαρμογή της είναι: 14. το σύστημα λειτουργεί σε σταθερή πίεση, 15. το σύστημα λειτουργεί ισοθερμοκρασιακά, 16. η θερμότητα ανάμιξης είναι αμελητέα, 17. οι διαλύτες (τροφοδοσίας και εκχύλισης) είναι μη αναμίξιμοι, ή η συγκέντρωση του διαλύτη εκχύλισης στο υπόλειμμα και του διαλύτη τροφοδοσίας στο εκχύλισμα είναι σταθερές, 18. η σχέση ισορροπίας είναι γραμμική και η εξίσωση λαμβάνει τη μορφή: y y out i y y * out * out 1 = 1 R me R me N + 1 (5.50) και * me y i y l 1 * R yout y N = R l me out out me + R (5.51) όπου m είναι η κλίση της ευθείας ισορροπίας, E η μαζική ροή εκχυλίσματος και R η μαζική ροή υπολείμματος, ενώ το κλάσμα μάζας αναφέρεται στην περιεκτικότητα της εκχυλιζόμενης ουσίας στο εκχύλισμα. Η εφαρμογή της εξίσωσης Kremser δίνει τη δυνατότητα γρήγορης εκτίμησης του αριθμού των βαθμίδων ισορροπίας για ένα προκαταρκτικό σχεδιασμό. 179

18 5.5 Παράδειγμα Εφαρμογής Εκχύλισης μη Αναμίξιμων Διαλυτών Μελετάται η εκχύλιση 2,50 kg/s διαλύματος που περιέχει διαλυμένη θερμοευαίσθητη ουσία B σε περιεκτικότητα 20% κ.β. εντός διαλύτη με χρησιμοποίηση ενός δεύτερου διαλύτη C. Η τελική περιεκτικότητα του ρεύματος τροφοδοσίας δεν πρέπει να ξεπερνά το 2% κ.β. σε B. Ο διαλύτης τροφοδοτείται με ρυθμό 2,38 kg/s και έχει αρχική περιεκτικότητα σε συστατικό B 1% κ.β. Να προσδιοριστεί ο αριθμός των βαθμίδων που απαιτούνται για την εκχύλιση α) όταν αυτή πραγματοποιείται καθ ομορροή και η αναφερθείσα ποσότητα διαλύτη εκχύλισης τροφοδοτείται σε κάθε βαθμίδα, β) όταν η διεργασία πραγματοποιείται κατ αντιρροή και η αναφερθείσα ποσότητα διαλύτη τροφοδοτείται στο σύστημα. Οι δύο διαλύτες μπορούν να θεωρηθούν μη αναμίξιμοι και δεδομένα ισορροπίας της εκχυλιζόμενης ουσίας σε αυτούς δίνονται στον ακόλουθο πίνακα: X R (kg B/kg ) 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 Y E (kg B/kg ) 0,000 0,050 0,096 0,135 0,170 0,203 0,232 0,256 Πίνακας 5.12 Δεδομένα ισορροπίας της εκχυλιζόμενης ουσίας. Η προσομοίωση των δεδομένων ισορροπίας του παραπάνω πίνακα με μία πολυωνυμική εξίσωση δευτέρου βαθμού δίνει τη σχέση: Y E = 0,829X 2 R + 1,02X R + 8, (5.52) Στον Πίνακα 5.13 παρουσιάζεται η επίλυση του προτύπου του Πίνακα 5.3. Στον Πίνακα 5.13 δίνεται η κατανομή των λόγων μαζικού κλάσματος της εκχυλιζόμενης ουσίας, των μαζικών ροών εξόδου, των μαζικών κλασμάτων και των όγκων των δοχείων ανάμιξης και διαχωρισμού για το σύστημα ομορροής X Ri (kg B/kg ) 0,126 0,064 0,035 0,021 0,015 Y Ei (kg B/kg) 0,116 0,063 0,035 0,022 0,015 (kg/s) 2,251 2,128 2,069 2,042 2,029 s (kg/s) 2,629 2,503 2,439 2,407 2,393 x R (kg B/kg ) 0,112 0,060 0,033 0,020 0,014 y E (kg B/kg) 0,104 0,059 0,034 0,021 0,015 V M (m 3 ) 2,703 2,567 2,499 2,466 2,451 V (m 3 ) 5,406 5,134 4,998 4,933 4,902 Πίνακας 5.13 Κατανομή τιμών μεταβλητών στο σύστημα ομορροής. Στο Σχήμα 5.7 παριστάνεται η ανάλυση των θεωρητικών βαθμίδων σε διάγραμμα X R-Y E για σύστημα ομορροής στο οποίο τροφοδοτείται ίδια ποσότητα διαλύτη σε κάθε βαθμίδα. Η καμπύλη αποτελεί τη γραφική παράσταση της εξίσωσης ισορροπίας του συστήματος, οι πλάγιες ευθείες τις γραμμές λειτουργίας της κάθε βαθμίδας και οι κατακόρυφες ευθείες συνδέουν τις γραμμές λειτουργίας, χωρίς όμως κάποια ιδιαίτερη σημασία. Η ίδια κλίση των γραμμών λειτουργίας εκφράζει την τροφοδότηση ίσης ποσότητας διαλύτη σε κάθε βαθμίδα. Απαιτούνται πέντε θεωρητικές βαθμίδες. Το Σχήμα 5.8 παριστάνει τη μεταβολή της μαζικής ροής εξόδου του υπολείμματος και εκχυλίσματος συναρτήσει του αριθμού βαθμίδας για το σύστημα του Σχήματος 5.7. Παρατηρείται μείωση και των δύο ροών προς την τελευταία βαθμίδα, γεγονός αναμενόμενο αφού η περιεκτικότητα των ρευμάτων σε εκχυλιζόμενη ουσία ελαττώνεται συνεχώς. Στο Σχήμα 5.9 παρουσιάζεται η μεταβολή του λόγου μαζικού κλάσματος της εκχυλιζόμενης ουσίας στο υπόλειμμα και το εκχύλισμα που αναφέρεται στην έξοδο κάθε βαθμίδας συναρτήσει του αριθμού της. Η πλουσιότερη φάση λαμβάνεται στην πρώτη βαθμίδα και η φτωχότερη στην τελευταία. 180

19 Σχήμα 5.7 Ανάλυση θεωρητικών βαθμίδων σε σύστημα καθ ομορροή. Σχήμα 5.8 Μεταβολή της μαζικής ροής εξόδου συναρτήσει του αριθμού βαθμίδας σε σύστημα καθ ομορροή. 181

20 Σχήμα 5.9 Μεταβολή κλάσματος μάζας εξόδου συναρτήσει του αριθμού βαθμίδας σε σύστημα καθ ομορροή. Παρατηρείται ότι το υπόλειμμα που εξέρχεται από την πέμπτη βαθμίδα έχει κλάσμα μάζας μικρότερο από 0,02 % κ.β. (προδιαγραφή σχεδιασμού). Αυτό σημαίνει ότι ο αριθμός θεωρητικών βαθμίδων είναι λίγο μικρότερος από 5 (4,1 στην συγκεκριμένη περίπτωση). Στο Σχήμα 5.10 δίνεται η ανάλυση των θεωρητικών βαθμίδων για σύστημα που λειτουργεί κατ αντιρροή και τροφοδοτείται στην τελευταία βαθμίδα με τον ίδιο ακριβώς διαλύτη που χρησιμοποιείται και στο σύστημα ομορροής (παροχή, αρχική συγκέντρωση συστατικού B). Η καμπύλη γραμμή αντιστοιχεί στην καμπύλη ισορροπίας και η ευθεία που βρίσκεται από κάτω είναι η γραμμή λειτουργίας του συστήματος. Είναι ιδιαίτερα χαρακτηριστικό ότι στην περίπτωση αυτή υπάρχει μία μόνο γραμμή λειτουργίας αφού το σύστημα διαθέτει μόνο μία είσοδο διαλύματος διεργασίας και διαλύτη εκχύλισης. Η απεικόνιση των βαθμίδων ισορροπίας είναι αντίστοιχη με της απόσταξης ή της απορρόφησης αερίων κατ αντιρροή. Στη συγκεκριμένη περίπτωση παρατηρείται ότι στις πρώτες βαθμίδες το σύστημα βρίσκεται σχεδόν σε σημείο επαφής (pitch poit) των γραμμών ισορροπίας και λειτουργίας. Αν ληφθεί υπόψη και ο βαθμός απόδοσης των βαθμίδων, η λειτουργία είναι πρακτικά αδύνατη και σίγουρα δαπανηρή λόγω του μεγάλου αριθμού απαιτούμενων βαθμίδων, ιδιαίτερα αν αυτές αντιπροσωπεύουν δοχεία ανάμιξης - διαχωρισμού. Η κατάσταση μπορεί να βελτιωθεί είτε με αλλαγή των συνθηκών λειτουργίας, π.χ. μεταβολή της θερμοκρασίας που θα επιφέρει μετατόπιση της καμπύλης ισορροπίας, δεδομένου ότι η διαλυτότητα ενός υγρού σε κάποιο άλλο επηρεάζεται, σημαντικά πολλές φορές, από τη θερμοκρασία ή με αύξηση της παροχής του διαλύτη εκχύλισης, γεγονός που επιφέρει μείωση της κλίσης της γραμμής λειτουργίας. Στο Σχήμα 5.11 παριστάνεται η ανάλυση βαθμίδων ισορροπίας του συστήματος για αύξηση της παροχής του διαλύτη κατά μία μονάδα (από 2,38 σε 3,38 kg/s). Παρατηρούμε τη δραστική μείωση του αριθμού βαθμίδων, οι οποίες, για τις συγκεκριμένες παροχές, γίνονται πέντε, όπως και στην περίπτωση της καθ ομορροή λειτουργίας. Το μεγάλο πλεονέκτημα της λειτουργίας κατ αντιρροή είναι ότι απαιτείται μία τροφοδοσία διαλύτη (3,38 kg/s στη συγκεκριμένη περίπτωση), σε αντιδιαστολή με την τροφοδοσία σε κάθε βαθμίδα του συστήματος ομορροής (5x2,28 = 11,40 kg/s στη συγκεκριμένη περίπτωση). Επιπλέον, η συγκέντρωση του εκχυλίσματος στην περίπτωση λειτουργίας κατ αντιρροή είναι μεγαλύτερη με αποτέλεσμα να καθίσταται ευκολότερη και οικονομικότερη η συμπύκνωσή του, που ακολουθεί συνήθως με κάποια άλλη μέθοδο, κυρίως απόσταξη. 182

21 Σχήμα 5.10 Ανάλυση θεωρητικών βαθμίδων σε σύστημα κατ αντιρροή (μαζική ροή διαλύτη εκχύλισης 2,38 kg/s) X Ri (kg B/kg ) 0,249 0,248 0,246 0,244 0,241 0,236 0,231 Y Ei (kg B/kg) 0,203 0,202 0,201 0,200 0,198 0,195 0, X Ri (kg B/kg ) 0,223 0,214 0,202 0,187 0,171 0,152 0,132 Y Ei (kg B/kg) 0,187 0,181 0,173 0,163 0,150 0,136 0, X Ri (kg B/kg ) 0,111 0,091 0,071 0,053 0,037 0,024 0,012 Y Ei (kg B/kg) 0,104 0,086 0,069 0,053 0,038 0,024 0,013 Πίνακας 5.14 Κατανομή λόγων μοριακών κλασμάτων στο σύστημα αντιρροής (μαζική ροή διαλύτη εκχύλισης 2,38 kg/s). Σχήμα 5.11 Ανάλυση θεωρητικών βαθμίδων σε σύστημα κατ αντιρροή (μαζική ροή διαλύτη εκχύλισης 3,38 kg/s). 183

22 Στον Πίνακα 5.14 δίνεται η κατανομή των λόγων μαζικού κλάσματος της εκχυλιζόμενης ουσίας, των μαζικών ροών εξόδου και των μαζικών κλασμάτων για το σύστημα αντιρροής στην περίπτωση ροής διαλύτη 3,38 kg/s. Στο Σχήμα 5.12 παριστάνεται η μεταβολή της μαζικής ροής εξόδου του υπολείμματος και εκχυλίσματος συναρτήσει του αριθμού της βαθμίδας. Παρατηρείται η αύξηση της ροής εκχυλίσματος, λόγω συμπύκνωσής του σε ουσία B. Σχήμα 5.12 Μεταβολή της μαζικής ροής εξόδου συναρτήσει του αριθμού βαθμίδας σε σύστημα κατ αντιρροή X Ri (kg B/kg ) 0,165 0,101 0,059 0,032 0,016 Y Ei (kg B/kg) 0,146 0,095 0,058 0,033 0,017 (kg/s) 2,329 2,202 2,118 2,065 2,032 s (kg/s) 3,873 3,703 3,576 3,491 3,438 xr (kg B/kg ) 0,141 0,092 0,056 0,031 0,016 y E (kg B/kg) 0,127 0,087 0,055 0,032 0,017 Πίνακας 5.15 Κατανομή τιμών μεταβλητών στο σύστημα αντιρροής. Σημειώνουμε ότι το υπόλειμμα ρέει από την πρώτη προς την τελευταία βαθμίδα (από την 1 προς την 5 στην εξεταζόμενη περίπτωση) ενώ ο διαλύτης εκχύλισης αντίστροφα (από την 5 προς την 1). Στο Σχήμα 5.13 παρουσιάζεται η μεταβολή του κλάσματος μάζας της εκχυλιζόμενης ουσίας στην έξοδο κάθε βαθμίδας, συναρτήσει του αριθμού της. Είναι ενδεικτικό ότι στην εξεταζόμενη περίπτωση το εκχύλισμα που συλλέγεται έχει περιεκτικότητα σε συστατικό B 12,7% κ.β., ενώ στην περίπτωση του συστήματος ομορροής, η αντίστοιχη περιεκτικότητα από την τελευταία βαθμίδα είναι περίπου 1,8% κ.β. 184

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ ΥΓΡΟΥ Liquid Liquid Extraction

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ ΥΓΡΟΥ Liquid Liquid Extraction Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ ΥΓΡΟΥ Liquid Liquid Extraction ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΓΙΑ ΜΕΡΙΚΩΣ ΑΝΑΜΙΞΙΜΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Περιοχές

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών 7ο Εξάμηνο, Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ ΥΓΡΗ ΕΚΧΥΛΙΣΗ

Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών 7ο Εξάμηνο, Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ ΥΓΡΗ ΕΚΧΥΛΙΣΗ Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών 7ο Εξάμηνο, Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ ΥΓΡΗ ΕΚΧΥΛΙΣΗ Η υγρή εκχύλιση βρίσκει εφαρμογή όταν. Η σχετική πτητικότητα των συστατικών του αρχικού διαλύματος είναι κοντά στη

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΟΔΗΓΙΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΥΓΡΗΣ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ Ελένη Παντελή, Υποψήφια Διδάκτορας Γεωργία Παππά, Δρ. Χημικός Μηχανικός

Διαβάστε περισσότερα

5.3 Υπολογισμοί ισορροπίας φάσεων υγρού-υγρού

5.3 Υπολογισμοί ισορροπίας φάσεων υγρού-υγρού 5.3 Υπολογισμοί ισορροπίας φάσεων υγρού-υγρού Η αρχική εξίσωση που χρησιμοποιείται για τους υπολογισμούς της ΙΦΥΥ είναι η ικανοποίηση της βασικής θερμοδυναμικής απαίτησης της ισότητας των τάσεων διαφυγής

Διαβάστε περισσότερα

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ- ΥΓΡΟΥ Liquid- Liquid Extraction

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ- ΥΓΡΟΥ Liquid- Liquid Extraction Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ- ΥΓΡΟΥ Liquid- Liquid Extraction ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΓΙΑ ΜΕΡΙΚΩΣ ΑΝΑΜΙΞΙΜΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τριγωνικές

Διαβάστε περισσότερα

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ- ΥΓΡΟΥ Liquid- Liquid Extraction

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ- ΥΓΡΟΥ Liquid- Liquid Extraction Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ- ΥΓΡΟΥ Liquid- Liquid Extraction Ορισμός Εκχύλισης Υγρού- Υγρού Αποτελεί μια διεργασία

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ ΥΓΡΟΥ

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ ΥΓΡΟΥ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ ΥΓΡΟΥ Παράδειγμα 1 Σε μονάδα εκχύλισης μιας μόνο βαθμίδας πραγματοποιείται εκχύλιση οξικού οξέος από νερό με χρήση βουτανόλης. Η τροφοδοσία παροχής F= 100 kg/h περιέχει οξικό

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Υ/Υ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ Κ. Μάτης

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Υ/Υ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ Κ. Μάτης ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Υ/Υ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ Κ. Μάτης Πρόβληµα 36. Μια υγρή τροφοδοσία 3,5 kg/s, που περιέχει µια διαλυτή ουσία Β διαλυµένη σε συστατικό Α, πρόκειται να διεργαστεί µε ένα διαλύτη S σε µια µονάδα επαφής καθ

Διαβάστε περισσότερα

ΥΤΙΚΕ ΔΙΕΡΓΑΙΕ ΜΕΣΑΥΟΡΑ ΜΑΖΑ. - Απορρόφηση - Απόσταξη - Εκχύλιση - Κρυστάλλωση - Ξήρανση

ΥΤΙΚΕ ΔΙΕΡΓΑΙΕ ΜΕΣΑΥΟΡΑ ΜΑΖΑ. - Απορρόφηση - Απόσταξη - Εκχύλιση - Κρυστάλλωση - Ξήρανση ΥΤΙΚΕ ΔΙΕΡΓΑΙΕ ΜΕΣΑΥΟΡΑ ΜΑΖΑ - Απορρόφηση - Απόσταξη - Εκχύλιση - Κρυστάλλωση - Ξήρανση Εκχύλιση : εκχύλιση υγρών εκχύλιση στερεών διαχωρισμός αναμίξιμων υγρών παραπλήσια σ.ζ. ή α ΑΒ =1 έκπλυση ή διαλυτοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΙΙ. Μ. Κροκίδα

ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΙΙ. Μ. Κροκίδα ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΙΙ Μ. Κροκίδα ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓ. ΣΕΔΙΑΣΜΟΥ & ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Διαφορική (batch) Rectifying column Stripping column

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Ενότητα 8: Εκχύλιση, 1ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Σταύρος Π. Γιαννιώτης, Καθηγητής Μηχανικής Τροφίμων Μαθησιακοί Στόχοι Τύποι εκχύλισης

Διαβάστε περισσότερα

Παρασκευαστικό διαχωρισμό πολλών ουσιών με κατανομή μεταξύ των δύο διαλυτών.

Παρασκευαστικό διαχωρισμό πολλών ουσιών με κατανομή μεταξύ των δύο διαλυτών. 1. ΕΚΧΥΛΙΣΗ Η εκχύλιση είναι μία από τις πιο συνηθισμένες τεχνικές διαχωρισμού και βασίζεται στην ισορροπία κατανομής μιας ουσίας μεταξύ δύο φάσεων, που αναμιγνύονται ελάχιστα μεταξύ τους. Η ευρύτητα στη

Διαβάστε περισσότερα

Απορρόφηση Αερίων. 1. Εισαγωγή

Απορρόφηση Αερίων. 1. Εισαγωγή 1. Εισαγωγή Απορρόφηση Αερίων Πρόκειται για διαχωρισμό συστατικών από μείγμα αερίου με τη βοήθεια υγρού διαλύτη. Κινητήρια δύναμη είναι η διαφορά διαλυτότητας στο διαλύτη. Στη συνέχεια θα ασχοληθούμε με

Διαβάστε περισσότερα

Energy resources: Technologies & Management

Energy resources: Technologies & Management Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας Energ resources: echnologies & Management Τεχνολογίες άνθρακα Σχεδιασμός Στηλών Απορρόφησης Αερίων Δρ. Γεώργιος Σκόδρας Αν. Καθηγητής Περιεχόμενα Η διάλεξη που ακολουθεί

Διαβάστε περισσότερα

Φυσικές Διεργασίες Πέμπτη Διάλεξη

Φυσικές Διεργασίες Πέμπτη Διάλεξη Φυσικές Διεργασίες Πέμπτη Διάλεξη Δευτέρα, 12 Μαΐου 2008 Απορρόφηση αερίων 1. Ορισμός Τι είναι απορρόφηση; Είναι μεταφορά μέσω της διεπιφάνειας αερίου-υγρού ενός συστατικού από αέριο μίγμα σε έναν υγρό

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών

Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών Κωστής Μαγουλάς, Καθηγητής Επαμεινώνδας Βουτσάς, Επ. Καθηγητής 7ο Εξάμηνο, Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ . ΟΡΙΣΜΟΣ Οι διαχωρισμοί είναι οι πιο συχνά παρατηρούμενες διεργασίες

Διαβάστε περισσότερα

Είδη ΙΦΥΥ δυαδικών μιγμάτων

Είδη ΙΦΥΥ δυαδικών μιγμάτων Είδη ΙΦΥΥ δυαδικών μιγμάτων T A X 1 X 1 ΙΦΥΥ τριαδικών μιγμάτων Τριγωνικά διαγράμματα C 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 P 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.6 0.7 0.8 0.9 κλάσμα βάρους του B κλάσμα βάρους του C

Διαβάστε περισσότερα

Απορρόφηση Αερίων (2)

Απορρόφηση Αερίων (2) Απορρόφηση Αερίων (2) Λεπτομερής Ανάλυση Θεωρούμε έναν πύργο απορρόφησης που μπορεί να περιέχει δίσκους ή να είναι τύπου πληρωτικού υλικού ή άλλου τύπου. Τελικός σκοπός είναι να βρούμε το μέγεθος του πύργου.

Διαβάστε περισσότερα

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή 5 Μετρητές παροχής 5.Εισαγωγή Τρεις βασικές συσκευές, με τις οποίες μπορεί να γίνει η μέτρηση της ογκομετρικής παροχής των ρευστών, είναι ο μετρητής Venturi (ή βεντουρίμετρο), ο μετρητής διαφράγματος (ή

Διαβάστε περισσότερα

1. Κατανάλωση ενέργειας

1. Κατανάλωση ενέργειας ΑΠΘ ΕΓΑΧΤ 1. Κατανάλωση ενέργειας 1α. Σ ένα αναδευόμενο δοχείο (Τ m, D 0.67 m, C 0.67 m, H m, N 90 RPM, με τέσσερις ανακλαστήρες), εφοδιασμένο με αναδευτήρα τύπου στροβίλου Rushton, αναδεύεται διάλυμα

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΕΚΠΛΥΣΗΣ. Πρόβληµα 30. Η καυστική σόδα παράγεται µε την επεξεργασία ενός διαλύµατος ανθρακικού νατρίου σε νερό (25 kg/s Na 2

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΕΚΠΛΥΣΗΣ. Πρόβληµα 30. Η καυστική σόδα παράγεται µε την επεξεργασία ενός διαλύµατος ανθρακικού νατρίου σε νερό (25 kg/s Na 2 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΕΚΠΛΥΣΗΣ Πρόβληµα 30. Η καυστική σόδα παράγεται µε την επεξεργασία ενός διαλύµατος ανθρακικού νατρίου σε νερό (25 kg/s Na 2 CO 3 ) µε τη θεωρητική απαίτηση σε υδροξείδιο του ασβεστίου. Αφού

Διαβάστε περισσότερα

Προβλήματα εκχύλισης

Προβλήματα εκχύλισης Προβλήματα εκχύλισης Πηγή: Μαρίνου-Κουρή, Παρλιάρου-Τσάμη, Ασκήσεις Φυσικών Διεργασιών, εκδ. Παπασωτηρίου, Αθήνα, 1994 1. Εκχύλιση ακετόνης από νερό με χλωροβενζόλιο σε μονοβάθμιο εκχυλιστήρα. 100 kg διαλύματος

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας

Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Εργαστήριο Θερμοδυναμικής & Φαινομένων Μεταφοράς Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας Εισαγωγή Σκοπός των συστημάτων ανάκτησης θερμότητας είναι η αξιοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

5 ΕΚΧΥΛΙΣΗ. Κ. Α. Μάτης 5.1 ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ

5 ΕΚΧΥΛΙΣΗ. Κ. Α. Μάτης 5.1 ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ 5 ΕΚΧΥΛΙΣΗ Κ. Α. Μάτης 5.1 ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ Ο διαχωρισµός των συστατικων ενός υγρού µίγµατος όταν επεξεργάζεται µε ένα διαλύτη, στον οποίο το ένα (ή περισσότερα) από τα επιθυµητά συστατικά είναι εκλεκτικά

Διαβάστε περισσότερα

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις Άσκηση 6: Ισορροπία φάσεων συστήματος πολλών συστατικών αμοιβαία διαλυτότητα Βασιλική Χαβρεδάκη Τμήμα Χημείας 1. Θεωρία... 3 2. Μετρήσεις... 5 3. Επεξεργασία Μετρήσεων...

Διαβάστε περισσότερα

Ιωάννης Πούλιος, Καθηγητής Εργ. Φυσικοχημείας Α.Π.Θ. Τηλ

Ιωάννης Πούλιος, Καθηγητής Εργ. Φυσικοχημείας Α.Π.Θ. Τηλ Φυσικοχημεία II, Διαλύματα Ιωάννης Πούλιος, Καθηγητής Εργ. Φυσικοχημείας Α.Π.Θ. Τηλ. 2310-997785 poulios@chem.auth.gr photocatalysisgroup.web.auth.gr ΚΡΑΜΑΤΑ Χρώμα κραμάτων αποτελούμενα από Χρυσό (Au),

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Ενότητα 8: Εκχύλιση, 1ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Σταύρος Π. Γιαννιώτης, Καθηγητής Μηχανικής Τροφίμων Μαθησιακοί Στόχοι Τύποι εκχύλισης

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΚΤΙΚΗ ΣΤΗΛΗ : Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Σκεφθείτε και δικαιολογήσετε τη σωστή απάντηση κάθε φορά)

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΚΤΙΚΗ ΣΤΗΛΗ : Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Σκεφθείτε και δικαιολογήσετε τη σωστή απάντηση κάθε φορά) ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΚΤΙΚΗ ΣΤΗΛΗ : Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής (Σηµείωση: Σκεφθείτε και δικαιολογήσετε τη σωστή απάντηση κάθε φορά) Η απόσταξη στηρίζεται στη διαφορά που υπάρχει στη σύσταση ισορροπίας των

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ:

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ: ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ οργανικών, οργανομεταλλικών και ανόργανων ουσιών. Ο ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΕΠΙΤΥΓΧΑΝΕΤΑΙ ΕΞΑΙΤΙΑΣ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΗ ΣΥΓΓΕΝΕΙΑ ΤΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Ι & ΙΙ Εργαστηριακή Άσκηση 4: ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Ι & ΙΙ Εργαστηριακή Άσκηση 4: ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΙΙ: Σχεδιασμού, Ανάλυσης & Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ & ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Διευθυντής: Ι.

Διαβάστε περισσότερα

f = c p + 2 (1) f = 3 1 + 2 = 4 (2) x A + x B + x C = 1 (3) x A + x B + x Γ = 1 3-1

f = c p + 2 (1) f = 3 1 + 2 = 4 (2) x A + x B + x C = 1 (3) x A + x B + x Γ = 1 3-1 ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΦΑΣΕΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΟΛΛΩΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ ΑΜΟΙΒΑΙΑ ΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ Θέµα ασκήσεως Προσδιορισµός καµπύλης διαλυτότητας σε διάγραµµα φάσεων συστήµατος τριών υγρών συστατικών που το ένα ζεύγος παρουσιάζει περιορισµένη

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ

ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ Στη χημική μηχανική έχουμε να κάνουμε με διεργασίες. Διεργασία: περιγράφει μετατροπή της ύλης (φυσική ή χημική ή βιολογική). Στις διεργασίες περιγράφονται τα εισερχόμενα ρεύματα

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 6 Απορρόφηση

Κεφάλαιο 6 Απορρόφηση Κεφάλαιο 6 Απορρόφηση Σύνοψη Απορρόφηση αεριών ονομάζεται η φυσική διεργασία απομάκρυνσης ενός ή περισσοτέρων συστατικών ενός αερίου ρεύματος προς ένα μη πτητικό υγρό, το οποίο διαλύει αυτό(α) το(α) συστατικό(α).

Διαβάστε περισσότερα

v = 1 ρ. (2) website:

v = 1 ρ. (2) website: Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ρευστών Βασικές έννοιες στη μηχανική των ρευστών Μαάιτα Τζαμάλ-Οδυσσέας 17 Φεβρουαρίου 2019 1 Ιδιότητες των ρευστών 1.1 Πυκνότητα Πυκνότητα

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ Εισαγωγή Διαδικασία σχεδιασμού αντιδραστήρα: Καθορισμός του τύπου του αντιδραστήρα και των συνθηκών λειτουργίας. Εκτίμηση των χαρακτηριστικών για την ομαλή λειτουργία του αντιδραστήρα. μέγεθος σύσταση

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Ενότητα 7: Φυγοκέντριση, 1ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Σταύρος Π. Γιαννιώτης, Καθηγητής Μηχανικής Τροφίμων Μαθησιακοί Στόχοι Αρχή λειτουργίας

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Στην βιομηχανία τροφίμων προκύπτουν ερωτήματα για:

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Στην βιομηχανία τροφίμων προκύπτουν ερωτήματα για: ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Στην βιομηχανία τροφίμων προκύπτουν ερωτήματα για: Πληροφορίες για τις απαιτήσεις σε υλικά και πρώτες ύλες Πληροφορίες για τον όγκο παραγωγής Πληροφορίες

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΤΡΙΑΔΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΤΡΙΑΔΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑΣ Γραφείο 211 Επίκουρος Καθηγητής: Δ. Τσιπλακίδης Τηλ.: 2310 997766 e mail: dtsiplak@hem.auth.gr url:

Διαβάστε περισσότερα

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ Κεφάλαιο Πρόλογος i Κατάλογος Σχημάτων και Εικόνων v Ενότητα 1: Εισαγωγή 1-1 1.1 Το μαθηματικό πρότυπο: ισοζύγια και άλλες σχέσεις. 1-1 1.2 Αριστοποίηση 1-2 1.3 Αλλαγή κλίμακας (scale

Διαβάστε περισσότερα

Απλά διαγράμματα τάσης ατμών-σύστασηςιδανικών διαλυματων

Απλά διαγράμματα τάσης ατμών-σύστασηςιδανικών διαλυματων Φυσικοχημεία II, Διαλύματα Απλά διαγράμματα τάσης ατμών-σύστασηςιδανικών διαλυματων o P = N P P = A A A N P o B B B PA + PB = P ολ Τ=const P = Ν ολ P + N P o o A A B B Ν Α + Ν =1 o o o P = P + A N ( ολ

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 3η. Μέθοδοι Διαχωρισμού. Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας

Άσκηση 3η. Μέθοδοι Διαχωρισμού. Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας Άσκηση 3η Μέθοδοι Διαχωρισμού 1 2 Θεωρητικό μέρος Χρήση των μεταβολών των φάσεων στην ανάλυση Οι ουσίες λειώνουν και βράζουν σε ορισμένες θερμοκρασίες, αλλάζοντας έτσι μορφή από στερεή σε υγρή ή από υγρή

Διαβάστε περισσότερα

Ανάδευση και ανάμιξη Ασκήσεις

Ανάδευση και ανάμιξη Ασκήσεις 1. Σε μια δεξαμενή, με διάμετρο Τ = 1.2 m και συνολικό ύψος 1.8 m και ύψος πλήρωσης υγρού Η = 1.2 m, αναδεύεται υγρό latex (ρ = 800 kg/m 3, μ = 10 ) με ναυτική προπέλα (τετρ. βήμα, 3 πτερύγια, D = 0.36

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΜΑΔ, 2013

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΜΑΔ, 2013 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΜΑΔ, 2013 1 Ισορροπία Φάσεων Ανάλογα με τη φύση των συστατικών του μίγματος (ή της ολικής πίεσης του συστήματος) οι τάσεις διαφυγής υπολογίζονται - ανάλογα

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4 Κλασματική Απόσταξη

Κεφάλαιο 4 Κλασματική Απόσταξη Κεφάλαιο 4 Κλασματική Απόσταξη Σύνοψη Η κλασματική απόσταξη ή απλά απόσταξη αποτελεί τη διεργασία διαχωρισμού ενός πτητικού συστατικού από ένα λιγότερο πτητικό ή, γενικότερα, ενός μίγματος συστατικών που

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Αν. Καθ. Δρ Μαρία Α. Γούλα ΤΜΗΜΑ: Μηχανικών Περιβάλλοντος & Μηχανικών Αντιρρύπανσης 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative

Διαβάστε περισσότερα

ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΙΙ. Μ. Κροκίδα

ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΙΙ. Μ. Κροκίδα ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΙΙ Μ. Κροκίδα ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓ. ΣΕΔΙΑΣΜΟΥ & ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Στόχος: Επεξεργασία συγκεκριμένης τροφοδοσίας (ροή

Διαβάστε περισσότερα

ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος

ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος ΕΞ ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος ΕΞ.1 Εισαγωγή Αντικείµενο της συµπύκνωσης είναι κατά κύριο λόγο η αποµάκρυνση νερού, µε εξάτµιση, από ένα υδατικό διάλυµα που περιέχει µια ή περισσότερες διαλυµένες ουσίες,

Διαβάστε περισσότερα

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers)

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers) 1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exangers) Οι εναλλάκτες θερµότητας είναι συσκευές µε τις οποίες επιτυγχάνεται η µεταφορά ενέργειας από ένα ρευστό υψηλής θερµοκρασίας σε ένα άλλο ρευστό χαµηλότερης θερµοκρασίας.

Διαβάστε περισσότερα

2. Κατά την ανελαστική κρούση δύο σωμάτων διατηρείται:

2. Κατά την ανελαστική κρούση δύο σωμάτων διατηρείται: Στις ερωτήσεις 1-4 να επιλέξετε μια σωστή απάντηση. 1. Ένα πραγματικό ρευστό ρέει σε οριζόντιο σωλήνα σταθερής διατομής με σταθερή ταχύτητα. Η πίεση κατά μήκος του σωλήνα στην κατεύθυνση της ροής μπορεί

Διαβάστε περισσότερα

Ε. Παυλάτου, 2017 ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ

Ε. Παυλάτου, 2017 ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ 2 ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ Διεργασία: περιγράφει μετατροπή της ύλης (φυσική ή χημική ή βιολογική) Στις διεργασίες περιγράφονται τα εισερχόμενα ρεύματα (τροφοδοσία) και εξερχόμενα ρεύματα (προϊόντα) Διάγραμμα

Διαβάστε περισσότερα

ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΑΓΩΓΟ

ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΑΓΩΓΟ Α.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ Τ.Τ. ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΩΝ 8 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΑΓΩΓΟ Σκοπός του πειράματος είναι να μελετηθεί

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 3η. Μέθοδοι Διαχωρισμού. Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας

Άσκηση 3η. Μέθοδοι Διαχωρισμού. Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας Άσκηση 3η Μέθοδοι Διαχωρισμού 1 2 Θεωρητικό μέρος Χρήση των μεταβολών των φάσεων στην ανάλυση Οι ουσίες λειώνουν και βράζουν σε ορισμένες θερμοκρασίες, αλλάζοντας έτσι μορφή από στερεή σε υγρή ή από υγρή

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Περιεχόµενο & Χρησιµότητα. Στα πολλά ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ! Καλώς ήλθατε. της ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ! Έχετε κάποια ερώτηση?

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Περιεχόµενο & Χρησιµότητα. Στα πολλά ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ! Καλώς ήλθατε. της ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ! Έχετε κάποια ερώτηση? ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Περιεχόµενο & Χρησιµότητα Καλώς ήλθατε στο µάθηµα της ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ! Έχετε κάποια ερώτηση? ΝΑΙ..ΝΑΙ...ΝΑΙ.!! Σε τι διαφέρει από τα άλλα µαθήµατα της κατεύθυνσης??? Στα πολλά ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ!

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ιωάννης Πούλιος ΔΥΑΔΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΣΗΜΕΙΟΥ ΖΕΣΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

Αιωρήματα & Γαλακτώματα

Αιωρήματα & Γαλακτώματα Αιωρήματα & Γαλακτώματα Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους 2015-16 Μάθημα 9ο 5 May 2017 Αιωρήματα Γαλακτώματα 1 Στρατηγική δοσολογίας (Για άλατα μετάλλων τα οποία υδρολύονται ) Περιοχές δραστικότητας: Περιοχή 1:

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΕΣ ΑΝΕΡΧΟΜΕΝΗΣ Ή ΚΑΤΕΡΧΟΜΕΝΗΣ ΣΤΙΒΑ ΑΣ

ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΕΣ ΑΝΕΡΧΟΜΕΝΗΣ Ή ΚΑΤΕΡΧΟΜΕΝΗΣ ΣΤΙΒΑ ΑΣ Στην προκειµένη περίπτωση, µια φυγοκεντρική αντλία ωθεί το υγρό να περάσει µέσα από τους σωλήνες µε ταχύτητες από 2 µέχρι 6 m/s. Στους σωλήνες υπάρχει επαρκές υδροστατικό ύψος, ώστε να µην συµβεί βρασµός

Διαβάστε περισσότερα

ΙΑΣΚΟΡΠΙΣΤΕΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΣΠΡΕΙ. Μ. Φούντη Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2004

ΙΑΣΚΟΡΠΙΣΤΕΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΣΠΡΕΙ. Μ. Φούντη Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2004 ΙΑΣΚΟΡΠΙΣΤΕΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΣΠΡΕΙ Μ. Φούντη Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2004 Αρχή ιασκορπισµού ιασκορπισµός είναι η σταγονοποίηση των υγρών καυσίµων µε ελεγχόµενο τρόπο και σε καθορισµένο

Διαβάστε περισσότερα

Ερωτήσεις στο Κεφ. «Αρχές κατακάθισης ή καθίζησης»

Ερωτήσεις στο Κεφ. «Αρχές κατακάθισης ή καθίζησης» Ερωτήσεις στο Κεφ. «Αρχές κατακάθισης ή καθίζησης» 1) Ποιοι είναι οι κυριότεροι λόγοι για τη χρησιμοποίηση της κατακάθισης ως μεθόδου διαχωρισμού στερεών από ρευστά; ) Ποιοι είναι οι κυριότεροι στόχοι

Διαβάστε περισσότερα

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Σάββατο 24 Φεβρουαρίου Θέμα 1ο

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Σάββατο 24 Φεβρουαρίου Θέμα 1ο Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος Σάββατο 24 Φεβρουαρίου 2018 Θέμα 1ο Στις παρακάτω προτάσεις 1.1 1.4 να επιλέξτε την σωστή απάντηση (4 5 = 20 μονάδες ) 1.1. Ένας δίσκος στρέφεται γύρω από άξονα που

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ Διευθυντής: Διονύσιος-Ελευθ. Π. Μάργαρης, Αναπλ. Καθηγητής ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

Αρχή της μεθόδου: MAΘΗΜΑ 7 ο MEΘΟ ΟΙ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΕΚΧΥΛΙΣΗ

Αρχή της μεθόδου: MAΘΗΜΑ 7 ο MEΘΟ ΟΙ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΕΚΧΥΛΙΣΗ MAΘΗΜΑ 7 ο MEΘΟ ΟΙ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΕΚΧΥΛΙΣΗ Αρχή της μεθόδου: Η μέθοδος στηρίζεται στις διαφορετικές διαλυτότητες των ουσιών σε δύο μη μιγνυομένους διαλύτες Δρα. Κουκουλίτσα Αικατερίνη Χημικός

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Ανάδευση και Ανάµειξη Ρευστών. Ανάδευση - Ανάµειξη

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Ανάδευση και Ανάµειξη Ρευστών. Ανάδευση - Ανάµειξη ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ανάδευση και Ανάµειξη Ρευστών Ανάδευση - Ανάµειξη Με τον όρο ανάδευση στην βιοµηχανία τροφίµων εννοούµε τον εξαναγκασµό ενός ρευστού να µετακινηθεί σε ένα δοχείο κυκλικά ή κατά κάποιο

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ TM150 Διαχείριση περιβάλλοντος Θεωρούμε ως χημικό αντιδραστήρα κάθε συσκευή όπου συμβαίνει μια αντίδραση (χημική ή βιοχημική). Η χημική ή βιοχημική αντίδραση Σχεδιασμός χημικού αντιδραστήρα

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Κανάρη 36, Δάφνη Τηλ. 1 9713934 & 1 9769376 ΘΕΜΑ Α ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Α. Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα 1η ενότητα 1. Εναλλάκτης σχεδιάζεται ώστε να θερμαίνει 2kg/s νερού από τους 20 στους 60 C. Το θερμό ρευστό είναι επίσης νερό με θερμοκρασία εισόδου 95 C. Οι συντελεστές συναγωγής στους αυλούς και το κέλυφος

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ

ΤΕΧΝΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ ΤΕΧΝΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ Η αξιοποίηση της γεωθερμικής ενέργειας συναντά ορισμένα τεχνικά προβλήματα, Τα προβλήματα αυτά είναι: (α) ο σχηματισμός επικαθίσεων (ή καθαλατώσεις

Διαβάστε περισσότερα

Ασκήσεις Κλασικής Μηχανικής, Τμήμα Μαθηματικών Διδάσκων: Μιχάλης Ξένος, email : mxenos@cc.uoi.gr 19 Απριλίου 2013 Κεφάλαιο Ι 1. Να γραφεί το διάνυσμα της ταχύτητας και της επιτάχυνσης υλικού σημείου σε

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Συμπύκνωση Τι είναι η συμπύκνωση Είναι η διαδικασία με την οποία απομακρύνουμε μέρος της υγρασίας του τροφίμου, αφήνοντας όμως αρκετή ώστε αυτό να παραμένει ρευστό (> 20-30%). Εφαρμόζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι. κ. ΣΟΦΙΑΛΙΔΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι. κ. ΣΟΦΙΑΛΙΔΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι κ. ΣΟΦΙΑΛΙΔΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνοοικονομική Μελέτη

Τεχνοοικονομική Μελέτη Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τεχνοοικονομική Μελέτη Ενότητα 10: Σχεδιασμός εγκαταστάσεων Σκόδρας Γεώργιος, Αν. Καθηγητής gskodras@uowm.gr Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi.

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi. Α.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ Τ.Τ. ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΩΝ 7 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΑΓΩΓΟΣ VENTURI ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Σκοπός της άσκησης είναι η κατανόηση της χρήσης της συσκευής

Διαβάστε περισσότερα

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΑΕΡΙΩΝ Gas Absorption

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΑΕΡΙΩΝ Gas Absorption Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΑΕΡΙΩΝ Gas Absorption Παράγοντες που Επηρεάζουν Διεργασία Απορρόφησης Συνήθως δίνονται: Ρυθμός

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Προσδιορισµός ισοζυγίων µάζας

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Προσδιορισµός ισοζυγίων µάζας ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Προσδιορισµός ισοζυγίων µάζας Κατά τον προσδιορισµό των ισοζυγίων µάζας γίνεται εφαρµογή του νόµου διατήρησης της µάζας στην επίλυση προβληµάτων που αναφέρονται:

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ. -Απορρόφηση - Απόσταξη - Εκχύλιση - Κρυστάλλωση - Ξήρανση

ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ. -Απορρόφηση - Απόσταξη - Εκχύλιση - Κρυστάλλωση - Ξήρανση ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΜΑΖΑΣ -Απορρόφηση - Απόσταξη - Εκχύλιση - Κρυστάλλωση - Ξήρανση Απορρόφηση αερίων φυσική και χημική Παραδείγματα βιομηχανικών εφαρμογών ) Απορρόφηση SΟ 3 κατά την παραγωγή

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/02/17 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/02/17 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 9/02/7 ΕΠΙΜΕΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ ΘΕΜΑ Α Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις

Διαβάστε περισσότερα

Δ' Εξάμηνο ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. Ερωτήσεις Επανάληψης

Δ' Εξάμηνο ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. Ερωτήσεις Επανάληψης Δ' Εξάμηνο ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ Ερωτήσεις Επανάληψης 1 0.8 0.6 x D = 0.95 y 0.4 x F = 0.45 0.2 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x B = 0.05 Σχήμα 1. Δεδομένα ισορροπίας y-x για δυαδικό μίγμα συστατικών Α και Β και οι

Διαβάστε περισσότερα

ΕΤΚΛ ΕΜΠ. Αργό Πετρέλαιο Χαρακτηριστικά Ιδιότητες. Τεχνολογία Πετρελαίου και. Εργαστήριο Τεχνολογίας Καυσίμων Και Λιπαντικών ΕΜΠ

ΕΤΚΛ ΕΜΠ. Αργό Πετρέλαιο Χαρακτηριστικά Ιδιότητες. Τεχνολογία Πετρελαίου και. Εργαστήριο Τεχνολογίας Καυσίμων Και Λιπαντικών ΕΜΠ Φυσικού Αερίου Σύσταση Αργού Πετρελαίου Σύνθετο Μίγμα Υδρογονανθράκων Περιέχει αέρια διαλελυμένα στα υγρά συστατικά Υδρογονάνθρακες C 1 C 90+ Στοιχειακή Ανάλυση: Αρκετά Ομοιόμορφη Στοιχεία Περιεκτικότητα

Διαβάστε περισσότερα

Θέμα Α Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Θέμα Α Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Μάθημα/Τάξη: Φυσική Γ Λυκείου Κεφάλαιο: Ταλάντωση Doppler Ρευστά -Στερεό Ονοματεπώνυμο Μαθητή: Ημερομηνία: 04-03-2019 Επιδιωκόμενος Στόχος: 80/100 Θέμα Α Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων Ενότητα 7: Φυγοκέντριση, 1ΔΩ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου Σταύρος Π. Γιαννιώτης, Καθηγητής Μηχανικής Τροφίμων Μαθησιακοί Στόχοι Αρχή λειτουργίας

Διαβάστε περισσότερα

Ασκήσεις Ακ. Έτους 2014 15 (επιλύθηκαν συζητήθηκαν κατά τη διδασκαλία) Όπου χρειάζεται ο Αριθμός Avogadro λαμβάνεται 0.6023 1024

Ασκήσεις Ακ. Έτους 2014 15 (επιλύθηκαν συζητήθηκαν κατά τη διδασκαλία) Όπου χρειάζεται ο Αριθμός Avogadro λαμβάνεται 0.6023 1024 Ασκήσεις Ακ. Έτους 014 15 (επιλύθηκαν συζητήθηκαν κατά τη διδασκαλία) Όπου χρειάζεται ο Αριθμός Avoadro λαμβάνεται 0.603 10 4 και τα ατομικά βάρη θεωρείται ότι ταυτίζονται με τον μαζικό αριθμό σε 1. Το

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΣΕΙΣ ΒΡΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΦΑΣΕΙΣ ΒΡΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ο εναλλάκτης ψύξης ονομάζεται και εξατμιστής. Τούτο διότι στο εσωτερικό του λαμβάνει χώρα μετατροπή του ψυκτικού ρευστού, από υγρό σε αέριο (εξάτμιση) σε μια κατάλληλη πίεση, ώστε η αντίστοιχη θερμοκρασία

Διαβάστε περισσότερα

h 1 M 1 h 2 M 2 P = h (2) 10m = 1at = 1kg/cm 2 = 10t/m 2

h 1 M 1 h 2 M 2 P = h (2) 10m = 1at = 1kg/cm 2 = 10t/m 2 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 4 Ο Ενότητα: Βασικές υδραυλικές έννοιες Πίεση απώλειες πιέσεως Ι. Υδροστατική πίεση Η υδροστατική πίεση, είναι η πίεση που ασκεί το νερό, σε κατάσταση ηρεμίας, στα τοιχώματα του δοχείου που

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Ισοζύγιο μηχανικής ενέργειας

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Ισοζύγιο μηχανικής ενέργειας ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Συστήματα μεταφοράς ρευστών Ισοζύγιο μηχανικής ενέργειας Η αντίσταση στην ροή και η κίνηση ρευστών μέσα σε σωληνώσεις επιτυγχάνεται με την παροχή ενέργειας ή απλά με την αλλαγή της δυναμικής

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Διαγράμματα Φάσεων Callister Κεφάλαιο 11, Ashby Οδηγός μάθησης Ενότητα 2

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Διαγράμματα Φάσεων Callister Κεφάλαιο 11, Ashby Οδηγός μάθησης Ενότητα 2 Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Διαγράμματα Φάσεων Callister Κεφάλαιο 11, Ashby Οδηγός μάθησης Ενότητα 2 Έννοιες που θα συζητηθούν Ορισμός Φάσης Ορολογία που συνοδεύει τα διαγράμματα και τους μετασχηματισμούς

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδιασμός Χημικών Διεργασιών και Βιομηχανιών Διάλεξη 6

Σχεδιασμός Χημικών Διεργασιών και Βιομηχανιών Διάλεξη 6 Σχεδιασμός Χημικών Διεργασιών και Βιομηχανιών Διάλεξη 6 Δευτέρα, 14 Απριλίου 008 Οικονομική Ανάλυση Βιομηχανιών και Διεργασιών 1 Εισαγωγή Αριστοποίηση: ενός κριτηρίου (αντικειμενικής συνάρτησης) πολυκριτηριακή

Διαβάστε περισσότερα

Εγκαταστάσεις ακινητοποιημένης καλλιέργειας μικροοργανισμών

Εγκαταστάσεις ακινητοποιημένης καλλιέργειας μικροοργανισμών Εγκαταστάσεις ακινητοποιημένης καλλιέργειας μικροοργανισμών Μικροοργανισμοί (συσσωματώματα μέσα σε διακυτταρική πηκτή) «προσκολλημένοι σε ένα αδρανές μέσο στερεό πληρωτικό υλικό χαλίκια αρχικά (χαλικοδιϋλιστήρια),

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 07 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2017 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΠΤΑ (7) ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε

Διαβάστε περισσότερα

ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΦΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΤΑΣΗ ΑΤΜΩΝ

ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΦΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΤΑΣΗ ΑΤΜΩΝ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΦΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΤΑΣΗ ΑΤΜΩΝ 2 Διεργασίες Πολυφασικών συστημάτων Πολλές διεργασίες στη Χημική Μηχανική στηρίζονται στη μεταφορά μάζας μεταξύ διαφορετικών φάσεων (αέρια, υγρή, στερεή) Εξάτμιση-Εξάχνωση

Διαβάστε περισσότερα

Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης 2. Ενέργεια Ενεργοποίησης

Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης 2. Ενέργεια Ενεργοποίησης Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης Γενικά, όταν έχουμε δεδομένα συγκέντρωσης-χρόνου και θέλουμε να βρούμε την τάξη μιας αντίδρασης, προσπαθούμε να προσαρμόσουμε τα δεδομένα σε εξισώσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΥΦΑΣΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΠΟΛΥΦΑΣΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ . ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΟΛΥΦΑΣΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΩΤΗΡΗΣ ΤΣΙΒΙΛΗΣ, Καθ. ΕΜΠ 135 ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΦΑΣΕΩΝ 1 2 3 4 1 στερεό (solid) 2 υγρό (liquid) 3 ατμός (vapor) 4 αέριο (gas) A 1+2+3

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 1 ΙΟΥΝΙΟΥ 017 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις ερωτήσεις Α1-Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη φράση η οποία συµπληρώνει σωστά την

Διαβάστε περισσότερα

ΕΤΚΛ ΕΜΠ. Τεχνολογία Πετρελαίου και Και Λιπαντικών ΕΜΠ

ΕΤΚΛ ΕΜΠ. Τεχνολογία Πετρελαίου και Και Λιπαντικών ΕΜΠ Φυσικού Αερίου Στόχοι Απομάκρυνση Ανεπιθύμητων Συστατικών Νερό Βαρείς Υδρογονάνθρακες Υδρόθειο Διοξείδιο του Άνθρακα Στοιχειακό Θείο Άλλα Συστατικά Ανάκτηση Συστατικών με Οικονομική Αξία Ήλιο Υδρογονάνθρακες

Διαβάστε περισσότερα

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi.

ΑΓΩΓΟΣ VENTURI. Σχήμα 1. Διάταξη πειραματικής συσκευής σωλήνα Venturi. Α.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ Τ.Τ. ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΩΝ 7 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΑΓΩΓΟΣ VENTURI ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Σκοπός της άσκησης είναι η κατανόηση της χρήσης της συσκευής

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ Θέμα Α ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ - NEO ΣΥΣΤΗΜΑ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 3 ΙΟΥΝΙΟΥ 06 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) ΣΥΝΟΛΟ

Διαβάστε περισσότερα

σχηματική αναπαράσταση των βασικών τμημάτων μίας βιομηχανικής εγκατάστασης

σχηματική αναπαράσταση των βασικών τμημάτων μίας βιομηχανικής εγκατάστασης σχηματική αναπαράσταση των βασικών τμημάτων μίας βιομηχανικής εγκατάστασης Αρχές μεταφοράς μάζας Αρχές σχεδιασμού συσκευών μεταφοράς μάζας Διεργασίες μεταφοράς μάζας - Απορρόφηση - Απόσταξη - Εκχύλιση

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Η Επιστήμη της Θερμοδυναμικής ασχολείται με την ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται σε ένα κλειστό και απομονωμένο σύστημα από μια κατάσταση ισορροπίας σε μια άλλη

Διαβάστε περισσότερα

β. F = 2ρΑυ 2 γ. F = 1 2 ραυ 2 δ. F = 1 3 ραυ 2

β. F = 2ρΑυ 2 γ. F = 1 2 ραυ 2 δ. F = 1 3 ραυ 2 Στις ερωτήσεις 1-4 να επιλέξετε μια σωστή απάντηση. 1. Ένα σύστημα ελατηρίου - μάζας εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση πλάτους Α. Αν τετραπλασιάσουμε την ολική ενέργεια της ταλάντωσης αυτού του συστήματος

Διαβάστε περισσότερα

Διάβρωση και Προστασία. Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους Μάθημα 6ο

Διάβρωση και Προστασία. Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους Μάθημα 6ο Διάβρωση και Προστασία Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους 2016-17 Μάθημα 6ο Διάγραμμα δυναμικού Ε- ph για σίδηρο εμβαπτισμένο σε διάλυμα Fe 2+ με ενεργότητα = 1 Σε ph=2 για διάλυμα περιεκτικότητας σε ιόντα Fe 2+

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ-ΕΚΧΥΛΙΣΗ

ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ-ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ Οι περισσότερες τεχνικές της χημικής ανάλυσης απαιτούν το διαχωρισμό της προς προσδιορισμό ουσίας (αναλυτής-analyte) από ένα μίγμα διαφορετικών συστατικών τα οποία παρεμποδίζουν την

Διαβάστε περισσότερα

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών Οι παρούσες σημειώσεις αποτελούν βοήθημα στο μάθημα Αριθμητικές Μέθοδοι του 5 ου εξαμήνου του ΤΜΜ ημήτρης Βαλουγεώργης Καθηγητής Εργαστήριο Φυσικών

Διαβάστε περισσότερα