APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 1. WPROWADZENIE

Transkrypt

1 APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 1. WPROWADZENIE Wykład dla kierunku Ochrona Środowiska Wrocław, 2016 r. Ochrona środowiska - definicje Ochrona środowiska szereg podejmowanych przez człowieka działań zmierzających 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) PRAWO OCHRONY ŚRODOWISKA 1

2 Działania podejmowane w ochronie środowiska Działania organizacyjno-prawne dotyczą organizacji działań administracyjnych w zakresie ochrony środowiska i stanowienia prawa jego ochrony. Działania inżynieryjno-techniczne związane są z inżynierią 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. 2

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. 3

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; 4

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; 5

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; 6

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.). 7

8 Ważne definicje związane z procesami technologicznymi cz.3 Surowiec materiał pochodzenia 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 instalacji pracującej w sposób ciągły. Wsad (szarża) ilość surowców i półproduktów wprowadzana jednorazowo do instalacji w sposób okresowy. 8