Chemická technika
01 – Úvod
Petr Zbořil

Obsah a rozsah předmětu
nZákladní informace o technologickém zařízení
nObecné fysikální a chemické principy
nObecné přístupy k návrhu technologií
nKooperace mezi chemiky a strojaři
nNové a perspektivní přístupy

Strojní a přístrojové vybavení
nZařízení pro vlastní technologický proces
•(bio)reaktory apod.
nZařízení pro přípravu materiálu
•Úprava a transport surovin
nIsolační technologie
nMěřicí a kontrolní technika

Klasifikace technologických pochodů
n1. Hydrodynamické
n2. Tepelné
n3. Difusní
n4. Mechanické zpracování tuhých látek
n5. Chemické pochody (reakce)

Typy procesů dle průběhu
n1. Periodické
•Časová závislost parametrů, stejné v celém objemu
•Jednodušší na vybavení, snadnější náprava závad
•Potřeba větší obsluhy, menší efektivita
n2. Kontinuální
•Všechna stadia procesu současně, časově konstantní parametry v daném místě
•Automatické řízení, stejnorodost produktů, efektivnější, menší potřeba obsluhy
•Složitější technologie, kontrolní a řídicí body, problémy sterility, horší odstranění závad
n3. Kombinované – polokontinuální
•Z pohledu dílčího a celkového
n

Ekonomické aspekty
nFinanční efekt – zhodnocení suroviny, odečtení nákladů
•Náklady kapitálové, provozní, údržba …
nVstupy
•Materiál (suroviny – reagencie, rozpouštědla, další komponenty)
•Energie – tepelné operace, hydrodynamické a mechanické operace apod.
•Strojní zařízení
•Práce - mzdy
nBilance
•Cena vstupů x Výtěžek prodeje
•Provázanost vstupů (složitá technologie x potřeba práce, levná surovina x ztráty v procesu atd.)
n

Látková bilance
nLátková bilance
•Ideální – G1 = G2
•Reálně – G1 = G2 + Gz
nVýtěžek – G1 pro jednu složku nebo sumu
•Y,% = (G2/G1) . 100
nNeznámá stechiometrie, hrubý výtěžek
•Y,% = (G2.MA/G1.MB) . 100
nZnámá stechiometrie, A + X = B + Y
nÚrovně látkové bilance
•Pro všechny látky sumárně x pro jednu komponentu
•Pro celý proces x pro jeden úsek
nVýznam
•Úplnější bilance = podrobnější znalost o technologii
•Povaha Gz = stechiometrie x nedokonalá technologie (organizace aj.)
•Zdokonalení technologických pochodů, minimalizování ztrát, vedlejších produktů atd.
n

Energetická bilance
nZákon zachování energie
nQ1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5
•1,4 – entalpie reaktantů a produktů
•2 – teplo dodané
•3 – teplo uvolněné při reakci
•5 – ztráty, teplo odvedené do okolí
nVýznam
•1 a 4 – konstantní
•3 – pro daný proces dané
•Q2 = f(Q5)
nZvýšené Q5
•vyšší teploty = vyšší Q5 x isolace
•Intensivní chlazení – vliv technologie (rychlost reakcí atd.)
nDifusní pochody
nSterilizace

Ekonomické aspekty
n


Ekonomické aspekty
n


Další parametry
nVýkon
•N = W/t = Np
nÚčinnost
•η,% = (N/Np) . 100