Aparatura chemiczna (technika)

Aparatura chemiczna – zespół aparatów i urządzeń (niekiedy również maszyn), stosowanych w przemyśle chemicznym i przetwórstwie (np. przetwórstwo ropy naftowej, owoców i warzyw, włókien naturalnych, sztucznych i syntetycznych) w czasie realizacji różnych procesów i operacji jednostkowych, będących elementami procesów produkcyjnych. Aparatura chemiczna jest projektowana z wykorzystaniem zasad inżynierii chemicznej i procesowej[1][a]

Rodzaje aparatury chemicznej (przykłady)

Zbiorniki gazu w Mineralölraffinerie Oberrhein (MiRO)
Reaktor chemiczny z mieszadłem CSTR (Continuous Stirred-Tank Reactor)
Półki dzwonowe kolumny rektyfikacyjnej
Filtr bębnowy – komora winidurowa
(Bundesarchiv Bild 183-72306-0001, 1960)
Wymiennik ciepła
Chłodnie kominowe
Operacja Aparatura[1]
Magazynowanie ciał stałych, cieczy i gazówsilos, cysterna
Transport i dozowanie ciał stałychdźwignica, podajniki ciał stałych
Transport cieczyPompa strumieniowa, pompa próżniowa
Sprężanie gazówsprężarka wyporowa, sprężarka wirowa
Rozdrabnianiekruszarka, młyn
Sortowanie, separacja, przesiewanieklasyfikator pneumatyczny (sortownik pneumatyczny),
klasyfikator hydrauliczny, (sortownik hydrauliczny), przesiewacz, sito, separatory
Mieszaniemieszalniki cieczy, mieszalniki ciał stałych
Rozdzielanie ciekłych układów niejednorodnychodstojniki-klarowniki (sedymentacja), filtr,
wirówka, hydrocyklon
Odpylanie i odkraplanie gazówkomora pyłowa, odpylacz inercyjny, cyklon,
odpylacz filtracyjny, elektrofiltr, odpylacz mokry (skruber), odkraplacz, odemglacz
Wymiana ciepłaregenerator ciepła, pompa ciepła
Odparowaniewyparka z cyrkulacją naturalną i wymuszoną, wyparka cienkowarstwowa;
bateria wyparna, wyparka płytowa wyparka mechaniczna
Krystalizacjakrystalizatory z chłodzeniem, z odparowaniem rozpuszczalnika,
z reakcją chemiczną i wysalaniem, rekrystalizatory
Destylacja i rektyfikacjaaparaty destylacyjne (destylatory),
aparaty rektyfikacyjne (kolumna rektyfikacyjna)
Absorpcjaabsorber (aparat absorpcyjny)
Adsorpcja i wymiana jonowaadsorber, wymiennik jonowy
Ługowanie i ekstrakcjaekstraktory
Suszeniesuszarki: konwekcyjna, przeponowo-kontaktowa,
promiennikowa (radiacyjna), dielektryczna, mikrofalowa
Granulacjagranulatory: mieszalnikowe, ciśnieniowe, termiczne, natryskowe, dyspersyjne;
granulacja w cieczy
Separacjaseparatory, np. separator membranowy
Piecepiec komorowy, tunelowy, szybowy, półkowy, obrotowy,
pyłowy, fluidalny, rurowy, elektryczny
Reakcje chemiczne, reakcja elekrochemiczna, proces biochemicznyreaktory elektrochemiczne (np. elektrolizery), reaktory termiczne (piece);
plazmowy, fotochemiczny, radiacyjny, kriogeniczny; bioreaktory
Chłodnictwoaparatura chłodnicza

Symbole aparatów i sprzętu według ISO 14617

Symbole aparatów chemicznych i sprzętu[2] (ISO 14617)
Rurociąg
Rurociąg izolowany termicznie
Rurociąg z płaszczem
Rurociąg z płaszczem grzejnym lub chłodzącym
Autoklaw
Mieszalnik
Poziomy zbiornik ciśnieniowy
Pionowy zbiornik ciśnieniowy
Pompa
Pompa próżniowa lub kompresor
Worek
Butla gazowa
Wentylator
Wentylator osiowy
Wentylator promieniowy
Osuszacz
Kolumna z wypełnieniem
Kolumna półkowa
Piec
Chłodnia kominowa
Wymiennik ciepła
Wymiennik ciepła
Chłodnica
Płytowy wymiennik ciepła
Rurowy wymiennik ciepła
Rurowy wymiennik ciepła
U-rurowy wymiennik ciepła
Spiralny wymiennik ciepła
Zawór bezpieczeństwa
Zawór bezpieczeństwa
Filtr powietrza
Lej
Odwadniacz
Wziernik
Zawór redukcyjny
Rurociąg elastyczny
Zawór
Zawór regulacyjny
Zawór ręczny
Przepustnica
Zawór iglicowy
Zawór motylkowy
Zawór membranowy
Zawór kulowy

Stowarzyszenia specjalistów w zakresie aparatury chemicznej

Wydawnictwa dotyczące aparatury chemicznej

Artykuły dotyczące aparatury i urządzeń dla przemysłu, np. przemysłu chemicznego, energetyki, gospodarki komunalnej i ochrony środowiska, zajmują się czasopisma naukowo-techniczne, takie jak Inżynieria i Aparatura Chemiczna[5], Hydraulika i Pneumatyka, Tribologia, Mechanik, Pomiary, Automatyka, Kontrola, Przegląd Spawalnictwa, Wiadomości SIMP, Ochrona przed korozją (czasopismo)[6]. Przedstawiane zagadnienia badawcze i projektowo-konstrukcyjne oraz problemy praktyczne ilustrują przykłady:

  • Intensyfikacja procesów prowadzonych w reaktorach trójfazowych ze stałym złożem poprzez zastosowanie operacji periodycznych[7],
  • Wpływ ciśnienia na konwersję paliw gazowych w strukturalnych reaktorach katalitycznych[8],
  • Powiększanie skali suszenia fluidalnego w oparciu o koncepcję uogólnionej krzywej kinetycznej[9],
  • Badanie profili stężeń wody w złożu adsorbentu podczas osuszania parowej mieszaniny etanol - woda[10],
  • Numeryczne modelowanie pola prędkości płynu i stężenia nośnika w zawiesinie w bioreaktorze z mieszadłem[11]
  • Wpływ typu górnego mieszadła na wymianę masy między gazem a cieczą w układach wielofazowych[12],
  • Pomiary lokalnych wartości stężenia w reaktorze przepływowym[13],
  • Mieszanie zawiesin za pomocą mieszadła turbinowego z wygiętymi łopatkami[14],
  • Zastosowanie przesiewaczy dwuczęstościowych w przemyśle spożywczym[15],
  • Wykorzystanie teorii ruchu falowego w badaniach nad procesami rozwarstwiania się emulsji spożywczych[16],
  • Rozwój konstrukcji rozdrabniaczy biomateriałów. Część II: Opis badań[17],
  • Możliwości zmniejszenia hałasu technologicznego przecinarek tarczowych do drewna[18].

Przykładowe katalogi

  • Zakład Budowy Aparatury Chemicznej w Tarnowie[19]
  • Orlenprojekt; Dział Aparatury Chemicznej i Maszyn Wirujących[20]
  • Fabryka Aparatury Chemicznej Chemomet[21]

Uwagi

  1. Aparaturą chemiczną są nazywane są również elementy wyposażenia laboratoriów chemicznych (zobacz: sprzęt laboratoryjny)

Przypisy

  1. 1 2 Jerzy Warych: Aparatura chemiczna i procesowa (wyd. 1 online, wyd. 2, wyd. 3). Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej (Wydz. Inżynierii Chemicznej i Procesowej), 2004. ISBN 83-7207-445-3.
  2. Józef Kępiński: Technologia chemiczna nieorganiczna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe PWN, 1964, s. 18-19.
  3. Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego. [w:] Strona główna [on-line]. www.sitpchem.org.pl. [dostęp 2011-09-08]. (pol.).
  4. Stowarzyszenie Inżynierów Mechaników Polskich. [w:] Strona główna [on-line]. www.simp.pl. [dostęp 2011-09-08]. (pol.).
  5. Inżynieria i Aparatura Chemiczna (dwumiesięcznik). [w:] Strona główna [on-line]. BazTech baztech.icm.edu.pl/. [dostęp 2011-09-08]. (pol.).
  6. Ochrona przed korozją. [w:] Strona główna [on-line]. SIGMA-NOT. [dostęp 2011-09-08]. (pol.).
  7. G. Bartelmus, A. Gancarczyk, T. Krótki. Intensyfikacja procesów prowadzonych w reaktorach trójfazowych ze stałym złożem poprzez zastosowanie operacji periodycznych. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 15–16, 2010. SIMP. (pol.).
  8. W. M. Budzianowski. Wpływ ciśnienia na konwersję paliw gazowych w strukturalnych reaktorach katalitycznych. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 21–22, 2010. SIMP. (pol.).
  9. W. Ciesielczyk, J. Iwanowski, A. Kamińska. Powiększanie skali suszenia fluidalnego w oparciu o koncepcję uogólnionej krzywej kinetycznej. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 27–38, 2010. SIMP. (pol.).
  10. M. Gwadera,A. Kubala, K. Kupiec. Badanie profili stężeń wody w złożu adsorbentu podczas osuszania parowej mieszaniny etanol - woda. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 49–50, 2010. SIMP. (pol.).
  11. J. Karcz, A. Raducka. Numeryczne modelowanie pola prędkości płynu i stężenia nośnika w zawiesinie w bioreaktorze z mieszadłem. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 59–60, 2010. SIMP. (pol.).
  12. A. Kiełbus-Rąpała, J. Karcz. Wpływ typu górnego mieszadła na wymianę masy między gazem a cieczą w układach wielofazowych. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 61–62, 2010. SIMP. (pol.).
  13. Ł. Makowski, W. Orciuch. Pomiary lokalnych wartości stężenia w reaktorze przepływowym. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 69–70, 2010. SIMP. (pol.).
  14. D. Ceres, T. Jirout, F. Rieger. Mieszanie zawiesin za pomocą mieszadła turbinowego z wygiętymi łopatkami. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 7–8, 2011. SIMP. (pol.).
  15. R. Modrzewski, P. Wodziński. Zastosowanie przesiewaczy dwuczęstościowych w przemyśle spożywczym. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 27–38, 2011. SIMP. (pol.).
  16. J. Sęk, D. Głąbała. Wykorzystanie teorii ruchu falowego w badaniach nad procesami rozwarstwiania się emulsji spożywczych. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 39–40, 2011. SIMP. (pol.).
  17. A. Tomporowski. Rozwój konstrukcji rozdrabniaczy biomateriałów. Część II: Opis badań. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 77–78, 2011. SIMP. (pol.).
  18. J. Sadowski. Możliwości zmniejszenia hałasu technologicznego przecinarek tarczowych do drewna. „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, s. 71–72, 2011. SIMP. (pol.).
  19. Zakład Budowy Aparatury Chemicznej w Tarnowie. www.zbach.tarnow.pl. [dostęp 2011-09-08]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-02-07)]. (pol.).
  20. Dział Aparatury Chemicznej i Maszyn Wirujących. www.orlenprojekt.pl. [dostęp 2011-09-08]. [zarchiwizowane z tego adresu (2011-09-20)]. (pol.).
  21. Fabryka Aparatury Chemicznej Chemomet. katalog.pf.pl. [dostęp 2011-09-08]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-04-11)]. (pol.).