کتاب آشنایی با مهندسی شیمی - پاکیزه سرشت

کتاب آشنایی با مهندسی شیمی تألیف دکتر سید حسین نوعی، مهندس محسن پاکیزه سرشت و مهندس محمدحسین واحدی توسط انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد به چاپ رسیده است.

مهندسی شیمی ،فن کاربرد علوم پایه جهت پیاده سازی فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی در مقیاس صنعتی می باشد.مهندسی شیمی تلفیقی از به کار گیری اصول علم شیمی و فیزیک با توجه به جنبه های اقتصادی حاکم بر فرآیندهای مربوط به تغییر فرآیندهای ترکیبی و فرآیندهای انتقال انرژی می باشد.حضور فعال و کارآمد مهندسان شیمی در پژوهش و تحقیق پیرامون فرآیندهای نوین تولید ،طراحی دستگاه های بکارگرفته شده در فرایندها ،فعالیت های توسعه بخش ،نظارت بر تولید و رفع مشکلات فنی و رفع معایب دستگاه ها حاکی از گستردگی و توانمندی رشته مهندسی شیمی از آغاز تا پایان یک فرآیند تولید می باشد.

کوشش شده که بنای شکل گیری کتاب حاضر یعنی اختصار و پرهیز از ورود به جزئیات و مطالب علمی تخصصی در تمام فصول رعایت گردد، تا دانشجوی تازه وارد دچار مشکل تفهمی نگردد.

 

فهرست

پیشگفتار 1- تعریف مهندسی شیمی و اهمیت آن 1-1 مقدمه 2-1 تاریخچه مهندسی شیمی در جهان 3-1 سابقه مهندسی شیمی در ایران 4-1 تعریف مهندسی شیمی 5-1 تفاوت شیمی با مهندسی شیمی 6-1 وظایف یک مهندس شیمی تحقیقات توسعه فرآیند برآورد و طراحی فرآیند طرح کارخانه ساختمان سازی نظارت بر تولید سرویس فنی کارخانه فروش محصول 2 دستگاههای اندازه گیری جریان سیال در صنایع شیمیایی 1-2 مقدمه 2-2 روش های اندازه گیری جریان سیال روش جابه جایی مثبت (روش پیمانه ای یا مستقیم) روش انسداد جریان اندازه گیری جریان به کمک اثرهای نیروی مقاوم سیال 3 دستگاهها و تجهیزات انتقال مواد 1-3 مقدمه 2-3 پمپ کاربرد پمپ ها در صنایع شمیایی تقسیم بندی پمپ ها پمپ های گریز از مرکز پمپ های رفت و برگشتی پمپ های دورانی 3-3 کمپرسورها انواع کمپرسورها نکاتی ارزشمند پیرامون کمپرسورها 4-3 دمنده ها انواع دمنده 5-3 نقاله ها و بالابرها انواع مختلف نقاله ها 4 دستگاههای انتقال حرارت 1-4 مقدمه 2-4 کوره ها ساختمان دیواره کوره ها انو اع کوره ها 3-4 مبادله کن های حرارتی طبقه بندی مبادله کن های حرارتی معرفی بعضی از مبادله کن ها 4-4 کولر یا خنک کن های هوایی انواع کولر یا خنک کن هوایی 5-4 برج های خنک کننده انواع برج های خنک کننده 6-4 سیستم های سرد ساز 7-4 لوله های گرمایی اصول عملکرد لوله گرمایی کاربردهای لوله های گرمایی 5 فرآیندهای جداسازی 1-5 مقدمه 2-5 تقطیر عملیات تک مرحله ای- تبخیر آنی تقطیر ساده تقطیر جز به جز تقطیر در فشار کم تقطیر مولکولی 3-5 استخراج دستگاه استخراج از جامد معمولی دستگاه استخراج بولمن دستگاه استخراج روتوسل دستگاههای استخراج با برج همزن دار جذب و برج های آکنده خشک کردن خشک کن های مخصوص جامدات و خمیرهای نیمه جامد خشک کن های محلول ها و دوغاب ها تبخیر کننده های عمودی با لوله بلند تبخیر کننده همزن دار تبخیر کننده چندمرحله ای نکات مهم در طراحی تبخیر کننده ها مواردی از کاربرد تبخیر کننده تبلور دستگاههای تبلور تبلور مواد شیمیایی آلی 10-5 عملیات مربوط به جامدها کاهش اندازه خردکن ها آسیاب ها ساینده های فوق ریز دستگاههای برش 11-5 جداسازهای مکانیکی الک ها صاف کردن (فیلتراسیون) 6 راکتورهای شیمیایی 1-6 مقدمه 2-6 انواع راکتنور راکتور ناپیوسته راکتور پیوسته راکتورنیمه پیوسته راکتورهای کاتالیزوری 3-6 اجزای جانبی راکتورها همزن مخازن با آبگردان پخش کننده های گاز و انواع آنها انواع پوشش های حرارتی و کاربرد آنها 4-6 طراحی راکتور 7 کاربرد نرم افزارها در مهندسی شیمی 1-7 مقدمه 2-7 نرم افزارهای عممومی 3-7 نرم افزارهای تخصصی ساختار درونی نرم افزارهای شبیه ساز کاربردهای نرم افزارهای شبیه ساز انواع نرم افزارهای شبیه ساز فرآیند 8 آشنایی با نمادهای گرافیکی مهندسی شیمی 1-8 مقدمه 2-8 اصول حاکم بر تهیه یک تصویر نمادین ا ز فرآیند تولید 3-8 انواع نمودار نمادین تصویر نمادین جعبه ای فرآیند یا نمودار جعبه ای تصویر نمادین جریان فرآیند یا نمودار جریان تصویر نمادین مکانیکی فرآیند تولید نمودارهای ترکیبی جریان و مکانیک فرآیند تصویر نمادین واحدهای تاسیسات نمودارهای خاص 9 گزارش نویسی و چکیده نویسی 1-9 مقدمه 2-9 ساختار و نحوه نگارش گزارش عنوان اسامی نویسندگان چکیده مقدمه روش نتایج بحث و نتیجه گیری یادداشت ها یا فهرست علائم تقدیر و تشکر فهرست منابع 3-9 گزارش فنی 4-9 الگوهای دستوری زبان در نگارش گزارش یا مقاله رعایت ساده نویسی اصطلاحات علمی نحوه به کارگیری ضمیر و زمان در گزارش و متون علمی ویژگی های کلی زبان علم اختصار نویسی رعایت نکات مربوط به جدولها و نمودارها 10 صنایع مرتبط با مهندسی شیمی 1-10 مقدمه 2-10 صنایع نفت و گاز و پتروشیمی آشنایی با صنعت پتروشیمی آشنایی با صنعت نفت و گاز 3-10 صنایع مربوط به مواد غذایی و دارویی آشنایی با صنعت قندن 4-10 صنایع مربوط به فرآورش مواد معدنی آشنایی با صنعت سیمان راهنمای مطالب منابع

برشی از متن کتاب

از منظرهای متفاوتی می توان اقدام به تقسیم بندی راکتورهای شیمیایی نمود. به عنوان مثال با مبنا قرار دادن تعداد و نوع فاز واکنش های شیمیایی، تقسیم بندی راکتورهای شیمیایی به صورت زیر در می آید. تقسیم بندی ذکر شده را می توان با تعبیر همگن و غیرهمگن، نیز بیان نمود. راکتورها براساس نوع عملکرد به سه دسته کلی زیر تقسیم می شوند:

1. راکتور ناپیوسته: همچون راکتور تولید پلی کلرید وینیل از طریق پلیمر کردن کلرید وینیل
2. راکتور پیوسته (جاری یا جریان پایدار): همچون راکتور تولید آمونیاک از طریق واکنش گازهای هیدروژن و نیتروژن
3. راکتور نیمه پیوسته: همچون راکتور اشباع روغن مایع وتولید روغن جامد از طریق هیدروژن دار نمودن آن

در ادامه پیرامون هر یک از اقسام ذکر شده توضیح مختصری ارایه می شود. راکتور ناپیوسته این راکتور دارای ساختار ساده است. نیاز آن به وسایل کمکی و سیستم های کنترلی کم می باشد. بیشتر در تجربه اندوزی آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد. از این راکتور در زمانی که تولید کم مدنظر باشد. یا واکنش به کندی صورت گیرد. به طوری که احتیاج به زمان اقامت زیادی باشد استفاده می شود. در این راکتور مقدار معینی از مواد اولیه وارد آن می شوند و با انجام واکنش در زمانی مشخص محصول تولید شده از آن تخلیه می گردد. سپس با پاک سازی راکتور آن را برای یک دوره ی کاری دیگر آماده می کنند. یکی از اجزای مهم راکتور ناپیوسته همزن راکتور می باشد که شکل آن بسته به نوع سیال و گرانروی آن متفاوت می باشد. قطر آن نیز معمولا یک دوم تا یک سوم قطر راکتور در نظرگرفته می شود. از جداره خارجی راکتور با توجه به گرمازا یا گرماگیر بودن واکنش یک سیال سرد یا گرم عبور داده می شود تا دمای موردنیاز در طول انجام واکنش مهیا گردد. می توان از آب سرد یا روغن جهت سرمایش و بخار آب یا روغن جهت گرمایش استفاده نمود. همچنین تعدادی تیغه بسته به طراحی وکاربرد راکتور در جداره داخلی آن نصب می شود. تا به هنگام چرخش پرده های همزن با ایجاد مانع در قبال حرکت دورانی سیال باعث آشفتگی شدید سیال شوند و عمل اختلاط و در نهایت واکنش به نحو مطلوب صورت گیرد. ارتفاع دیوارک باید از سطح سیال مایع بالاتر باشد. از مزایای این راکتور می توان به عدم هدر روی مواد درون آن عدم آلودگی احتمالی و ایجاد خطر برای کاربران آن اشاره نمود. راکتور پیوسته دراین نوع از راکتورها ورود مواد اولیه و خروج محصول پس از انجام واکنش به طور دایم صورت می گیرد. از این راکتور در تولید زیاد محصول یا در مواردی که سرعت واکنش زیاد باشد استفاده می شود. وجود سیستم های کنترل دما، فشار، غلظت و... در این راکتور، تولید محصول با کیفیت بهتر را امکان پذیر ساخته است. در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی از این راکتور زیاد استفاده می شود. وجود سیستم های کنترل دما، فشار؛ غلظت و... دراین راکتور تولید محصول با کیفیت بهتر را امکان پذیر ساخته است. در صنایع نفت گاز و پتروشیمی از این راکتور زیاد استفاده می شود. راکتور پیوسته با توجه به زمینه کاربری آن به دو شکل جریان لوله ای و جریان مخلوط شده ساخته می شود. در راکتور لوله ای فرض بر این است که ذرات مسیری مستقیم را طی می کننند. به عبارت دیگر نمایه سرعت کاملا تخت است و تمامی ذرات مدت زمان یکسانی برای عبور از راکتور نیاز دارند. ضمنا واکنش درغیاب همزن صورت می گیرد. از کاربردهای مهم این راکتور، انجام واکنش های ناهمگن در حضور کاتالیزور جامد می باشد . اما در راکتور جریان مخلوط شده مواد توسط یک همزن کاملا با یکدیگر مخلوط می شوند. به عبارت دیگر ترکیب جریان خروجی از راکتور باسیال موجود در آن یکسان است.

نویسندگان: دکتر سید حسین نوعی - مهندس محسن پاکیزه سرشت - مهندس محمدحسین واحدی انتشارات: جهاد دانشگاهی واحد مشهد