APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA

(1)

APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA

-

1. WPROWADZENIE

Wykład dla kierunku Ochrona Środowiska

Wrocław, 2016 r.

Ochrona środowiska - definicje

̶ szereg podejmowanych przez człowieka działańzmierzających do zachowania środowiska naturalnego w stanie ukształtowanym przez naturalne procesy zachodzące na kuli ziemskiej od zarania jej powstania.

Ochrona środowiska ̶ podjęcie lub zaniechanie działań, umożliwiające zachowanie lub przywracanie równowagi przyrodniczej (równowagi we wzajemnym oddziaływaniu:

człowieka, składników przyrody żywej i układu warunków siedliskowych).

Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r.

(Dz. U. z 2001 r. Nr 62, poz. 627)

Ochrona środowiska

(2)

Działania podejmowane w ochronie środowiska

• Działania organizacyjno-prawne ̶ dotyczą organizacji działań administracyjnych w zakresie ochrony środowiska istanowienia prawajego ochrony.

• Działania inżynieryjno-techniczne ̶ związane są zinżynierią ochrony środowiska.

Inżynieria ochrony środowiska ̶ zespół działań i środków technicznych pozwalających w sposób czynny przywracać zdegradowanemu środowisku jego naturalne właściwości i (lub) nie dopuszczać do utraty tych właściwości.

Inżynieria i aparatura procesowa w inżynierii ochrony środowiska

• Zadaniem inżynierii procesowej jest takie poznanie i opracowanie procesów jednostkowych, które umożliwiłoby przewidywanie i obliczanie ich przebiegu na dowolną skalę, bez potrzeby wykonywania pracochłonnych i kosztownych doświadczeń w skali laboratoryjnej i ułamkowo-technicznej.

• Zadaniem aparatury procesowej jest przeprowadzenie założonych procesów jednostkowych, które odpowiednio dobrane i uszeregowane stanowią technologię procesu produkcyjnego, wytwórczego, oczyszczania wody, oczyszczania ścieków lub gazów poprodukcyjnych, itp.

(3)

Procesy jednostkowe

Procesy jednostkowe dotyczą występujących w danej technologii fizycznych, fizykochemicznych, chemicznych, elektrochemicznych, biochemicznych i biologicznych przemian materii.

Proces jednostkowy to elementarna część składowa procesu technologicznego.

Proces technologiczny ̶ to zespół odpowiednio dobranych i uszeregowanych procesów jednostkowych, w wyniku których z surowców i półproduktów oraz substancji obojętnych uzyskuje się w instalacji określone produkty.

Procesy podstawowe i jednostkowe

Procesy podstawowe:

1)

mechaniczne (służące do przenoszenia pędu),

2)

cieplne (służące do wymiany ciepła),

3)

dyfuzyjne (służące do wymiany masy),

4) procesy z

reakcją chemiczną,

5) procesy

biochemiczne,

6) procesy

termodynamiczne.

(4)

1) Jednostkowe procesy mechaniczne

• transport (przenoszenie);

• magazynowanie;

• rozdrabnianie;

• sortowanie (przesiewanie);

• aglomeracja (granulacja, prasowanie);

• klasyfikacja;

• sedymentacja (odstawanie);

• flotacja;

• mieszanie;

• wirowanie;

• odpylanie;

• …

2) Jednostkowe procesy cieplne

• chłodzenie;

• podgrzewanie;

• skraplanie (kondensacja);

• wrzenie;

• odparowywanie (odpędzanie);

• zatężanie;

• …

(5)

3) Jednostkowe procesy dyfuzyjne

• destylacja;

• rektyfikacja (destylacja frakcyjna);

• absorpcja;

• adsorpcja;

• desorpcja;

• ekstrakcja;

• suszenie;

• nawilżanie;

• krystalizacja;

• …

4) Jednostkowe procesy z r. chemiczną

• utlenianie;

• redukcja;

• nitrowanie;

• chlorowanie;

• ozonowanie;

• uwodornianie;

• …

(6)

5) Jednostkowe procesy biochemiczne

• fermentacja (np. etanolowa, metanowa, octowa);

• biodegradacja;

• reakcje enzymatyczne;

• …

6)Jednostkowe procesy termodynamiczne

• dławienie gazów i cieczy;

• sprężanie;

• chłodzenie z równoczesnym sprężaniem gazu;

• …

(7)

Ważne definicje związane z procesami technologicznymi – cz.1

Technologiczna koncepcja procesu ̶ wybór i uszeregowanie procesów jednostkowych składających się na proces technologiczny oraz określenie sposobu ich realizacji.

Instalacja technologiczna (produkcyjna) ̶ zespół odpowiednio dobranych urządzeń, przeznaczonych do prowadzenia procesu technologicznego według przyjętej (określonej) koncepcji technologicznej.

Proces produkcyjny ̶ to całokształt czynności technologicznych i organizacyjnych wymaganych dla praktycznej realizacji procesu technologicznego w instalacji.

Ważne definicje związane z procesami technologicznymi – cz.2

Cykl produkcyjny ̶ zespół procesów jednostkowych zawartych między dwoma najbliższymi takimi samymi etapami okresowego procesu technologicznego.

Tok technologiczny ̶ warunki prowadzenia procesu technologicznego według określonej koncepcji technologicznej, charakteryzowane wartościami wszystkich parametrów technologicznych procesu.

Parametr technologiczny ̶ wielkość określająca warunki przebiegu procesu jednostkowego (np. ciśnienie, temperatura, stężenie, strumień masy, strumień objętości itp.).

(8)

Ważne definicje związane z procesami technologicznymi – cz.3

Surowiec ̶ materiałpochodzenia mineralnego, zwierzęcego, roślinnego lub półprodukt, z którego w wyniku procesu produkcyjnego otrzymuje się produkt (produkty) lub półprodukty.

Półprodukt ̶ produkt otrzymany w wyniku zakończenia etapu procesu produkcyjnego lub całego procesu produkcyjnego i przeznaczony do dalszej przeróbki w innym procesie produkcyjnym.

Nadawa ̶ ilość surowców i półproduktów wprowadzana w jednostce czasu do instalacjipracującej w sposób ciągły.

Wsad (szarża) ̶ ilość surowców i półproduktów wprowadzana jednorazowo do instalacji w sposóbokresowy.