Otázky PT3 Stroje a zařízení chemického průmyslu 1. Doprava tuhých látek Skluzy, sypný úhel Mechanické dopravníky pásové (tvar pásů, vzduchový polštář, uzavřené, otevřené, trubkový), válečkové, článkové, šnekové (vodorovné, svislé, ohebné), korečkové (plnění, výsyp), hrnoucí (redlery), vibrační (pohyb částic) Pneumatická doprava tok zředěný, hutný; doprava tlačná, sací a kombinovaná; dopravní směr, vzdálenost, kapacita Plnící zařízení turniket, šnekové, ejektor, násypka Fluidní stav, chování fluidní vrstvy, fluidní dopravník Hydraulická doprava beztlaková, nízko- a vysokotlaká, dopravní vzdálenost 2. Doprava kapalin Sací, výtlačná, dopravní výška Objemová čerpadla charakteristika, čerpadla pístová (jedno-, dvojčinné, radiální, tlakové rázy, vzdušník), ruční pumpy, plunžrová, s pružným rotorem, s rotujícími písty, membránová, vlnovcová, zubová, lamelová, šroubová, hadicová Odstředivá čerpadla princip funkce (Bernoulliho princip), charakteristika čerpadla, konstrukce Jiná čerpadla vřetenová, mamutky, monžíky, injektory, sifon 3. Doprava plynů Chování plynů tlak plynu (vliv teploty, objemu), adiabatická komprese plynu, práce na stlačení plynu Ventilátory axiální, radiální (rovnotlaké, přetlakové) Dmychadla Rootsovo Práce ke stlačení plynu, adiabatický děj Kompresory pístové (jedno a dvojčinné), rotační (křídlové, zubové, vodokružné, šroubové), spirálové, membránové (jedno a dvojčinné) Turbokompresory axiální (princip funkce), radiální (jedno- a vícestupňové), tryskový motor (pulsační, turbo) Vývěvy vodokružné, proudové (Bernoulliho princip), olejové, vodní, difuzní, turbomolekulární 1
4. Skladování plynů Objem plynu při skladování (norm. tlak, stlačený, kapalný) Plynojem s vodním uzávěrem, pístový, membránový Tlakové lahve, zásobníky tlaky, kapacita Cisterny 4. Skladování kapalin Odkalovací rybníky, otevřené nádrže, jímky, kontejnery Nádrže s plovoucím uzávěrem, pevný vrch, umístění 4. Skladování tuhých látek Sklady extenzivní, intenzivní Sklady extenzivní otevřené, zastřešené, halové Sklady intenzivní kruhové, silo kruhové, parabolické, věžové Zásobníky plnění zásobníku; vlastnosti určující tok materiálu; tok hmotový, trychtýřový, expandovaný, fluidní; poruchy toku, důvod trychtýřového toku, způsoby nápravy Vyprazdňování zásobníku kategorie materiálů z hlediska vyprazdňování, správné vyprazdňování Podavač - šnekový, rotační (turniket), talířový, pásový, vibrační 5. Rozpojování Rozdíl mezi drcením a mletím Mokré a suché mletí Vlastnosti tuhých materiálů důležité pro drcení a mletí (tvrdost, abrazivnost, houževnatost) Namáhání mezi povrchy čelisťový, kuželový, válcový drtič Namáhání nárazem odrazový (horizontálmí, vertikální), kladivový drtič; kolíkový mlýn Namáhání mezi povrchy a tření kulový (jedno- a vícekomorový), tyčový, lopatkový, vibrační, kolový mlýn Namáhán při srážce částic horizontální a vertikální tryskový mlýn Namáhání prostředím perlový, koloidní, vibrační mlýn 6. Granulace Sypná hmotnost Mechanizmus vazby částic (sintrování, krystalové a kapalné můstky, tvarové, van der Waalsovy síly, v matrici) Aglomerace v kapalině vznik elektrické dvojvrstvy, zéta potenciál, flokulace Vlhká granulace - růstem mechanizmus pojivo kapalina, tavenina), granulátor míchaný, 2
bubnový, talířový - ve fluidní vrstvě mechanizmus (nástřik suspenze, granulační kapaliny), fluidní granulátor Suchá granulace vytlačování, stlačování, protlačování, tabletce, peletizace, mezi válci, prilování, sintrování 7. Třídění Histogram, spojitá distribuční křivka Distribuce velikosti částic frekvenční, kumulativní Centrální charakteristiky distribuce - mód, aritmetický průměr a medián Šířka distribuce, směrodatná odchylka Měření velikosti částic mikroskopicky, elektrorezistence, sedimentačně, rozptyl světla, sítování, Průměrné velikosti částic (přes počet, plochu, objem), momenty distribuční funkce Ostrost třídění Třídění mechanické hrubé nepohyblivé a pohyblivé rošty a síta, (kotoučová, válcová) - jemné síta kruhová, obdélníková, válcová síta (pohyblivé síto, stabilní síto) Hydraulické třídiče plavení, usazovací komory, lamelový, šnekový, hrablový, kuželový třídič, hydrocyklony Pneumatické třídiče lopatkový, rotorový, vzduchový, cyklon, kaskádový 8. Směšování Homogenní, heterogenní systém Homogenní směs v makro, mikro měřítku, na molekulární úrovni Směšování tuhých látek - vliv materiálu na dokonalost smíšení (volně tekoucí a lepící, měrná hmotnost, granulometrie, tvar částic), segregace Směšovače volně tekoucích materiálů s nepohyblivou komorou - pásový, šnekový, šnekový kónický, spirálový kónický, lopatkový, turbinový, Směšovače volně tekoucích materiálů s pohyblivou komorou - bubnové, kuželové, V Směšovač pneumatický, statický Směšování lepivých materiálů rozbíjení, roztírání aglomerátů, směšovač s nepohyblivou komorou (šnekový kónický, lopatkový) 9. Míchání Homogenní, heterogenní systém Homogenní směs v makro, mikro měřítku, na molekulární úrovni Změna objemu při mísení kapalin Turbulentní, laminární proudění 3
Proces směšování kapalin laminární a turbulentní průběh makro a mikro směšování Proudění ve válcové nádobě (tangenciální, axiální, radiální), vliv zarážek, vliv difuzoru Typy míchadel pro nízkou, střední a vysokou viskozitu kapaliny turbinové, vrtulové, kotvové, rámové, listové, šnekové, pásové, vibrační Turbínové míchadlo otevřené, uzavřené Dispergace plynů do kapaliny turbína se statorem, diskové míchadlo Statické směšovače, využití směšovačů, jejich výhody. Směšovače Kenics, HEV, AKV 10. Výměníky tepla Výměna tepla vedením, prouděním, zářením Mechanismus vedení tepla v nekovech, kovech, kapalinách, plynech Prostup tepla teplosměnnou plochou, laminární vrstva, koeficient tepelné vodivosti Souproud a protiproud medií průběh teplot, účinnost Výměníky kapalina kapalina duplikátor, plášťové (zvýšení účinnosti), trubka v trubce, spirálové, deskové, ponorné, skrápěné, směšovací. Výměníky kapalina vzduch - vzdušné chladiče, chladící věže, kalorifery Přenašeče tepla, chladu 11. Odpařování Molekulárně kinetický model kapaliny (Brownův pohyb, rozdělení kinetické energie, vypařování Mechanizmus odpařování, faktory ovlivňující rychlost odpařování Tenze par nad kapalinou závislost na objemu nádoby, teplotě, tlaku Var kapaliny definice, závislost na okolním tlaku (fázový diagram jednosložkové soustavy) Výparné teplo definice, závislost na b.v. kapaliny Výhody a nevýhody odpařování za tlaku, atmosférickém tlaku v podtlaku Odparky jednostupňové - vnitřní, vnější cirkulace, duplikátor, ponorný hořák, Komprese brýdových par princip, účel, provedení (mechanická komprese, termokomprese) Odparky vícestupňové - princip; souproudé a protiproudé uspořádání, úspora tepla, kondenzační vody; Filmové odparky (padající, vzlínající, roztíraný film) Flash odparka 12. Sušení Tlak nasycených par, vliv plochy a objemu kapaliny Podmínka pro předávání a pohlcování vlhkosti materiálem Vliv teploty na tenzi par Výparné teplo 4
Druhy vlhkosti volná, vázaná (póry, adsorbovaná) Vliv zakřivení povrchu na tlak nasycených par, kapilární efekt (elevace deprese) Rychlost sušení a průběh teploty materiálu jako funkce času Vývoj vlhkosti materiálu jako funkce času Sušení přímé (z povrchu, objemu), nepřímé Uspořádání sušicí linky přímého sušení Sušárny s přímým sušením komorová, tunelová, rotační, pásová, proudová, rozprašovací, fluidní. Tepelná účinnost a dokonalost vysušení materiálu při souproudu a protiproudu Kontaktní sušárny lopatková, kuželová, disková, žlabová (šneková), talířová, válcová, vakuová kónická Radiofrekvenční sušárna 13. Čištění plynů Způsoby oddělování tuhé fáze Suché odlučovače - odprašovací komora (horizontální, vertikální), žaluziový, rotační odlučovač, cyklony, multicyklon, textilní filtr, elektrofiltry vertikální, horizontální Princip mokrého odlučování tuhé fáze Mokré odlučovače - rozstřikovací věže, ejektorové, samorozstřikovací, rotační, Venturiho pračky (věžová, komorová), pěnové pračky Odlučování kapalné fáze mechanizmus zachytávání kapek Odlučovače kapek - lamelové, cyklonové Aerosolové filtry 14. FILTRACE Druhy filtrace - průtočná, příčný tok Filtrace příčným tokem princip, osmotický tlak, vliv koncentrace a teploty (van t Hortova rovnice) Příčný tok - nanofiltrace, ultrafiltrace, mikrofiltrace, reverzní osmóza, membrány, konstrukce zařízení. Filtrace průtočná, hnací síla, filtrační přepážky Filtrace koláčová, hloubková Konstrukce a pracovní fáze filtru pískového, talířového, nuče, vakuového rotačního, diskového vakuového, listového vakuového (Moore) a tlakového (Kelly) Kalolis rámový, komorový bez a s membránou, poloautomatický Svíčkový, sáčkový, pásový vakuový a přítlačný filtr 5
15. ODSTŘEĎOVÁNÍ Odstředivá síla závislost na poloměru a otáčkách Filtrační, sedimentační odstředivky Pracovní fáze filtrační odstředivky Filtrační odstředivky vertikální a horizontální bubnová, vibrační, s brzděným šnekem, pulzní Sedimentační odstředivky vertikální, s brzděným šnekem, talířová Ultraodstředivky trubková 16. ČIŠTĚNÍ KAPALIN Sedimentace síly působící na sedimentující částici, sedimentační rychlost, faktory ovlivňující sedimentační rychlost Dorrův usazovák, sedimentační nádrže Lamelový separátor - funkce lamel, konstrukce zařízení Hydrocyklon Elektrodialýza princip, použití 17. DĚLENÍ PLYNNÉ SMĚSI Destilace - fázový izobarický diagram dvousložkové neomezeně mísitelné soustavy, soustavy s azeotropem Rovnovážná a skutečná destilace, teoretické patro kolony Destilační kolony- patra děrovaná, ventilová, kloboučková, funkce patra kolony Rektifikace Absorpce, desorpce parciální tlak plynu, hnací síla procesu, Henriho zákon, vliv tlaku a teploty na absorpci Kolony prázdné, náplňové - patrové (patra přepadová děrovaná, kloboučková, ventilová, patra propadová), filmové Základní uspořádání absorpční jednotky Adsorpce, desorpce druhy adsorpce, adsorpční izoterma (Freundlichova, Langmuirova); hnací síla procesu, vliv teploty, tlaku Adsorpční kolony s pevnou, pohyblivou a fluidní vrstvou Molekulová síta - princip funkce, konstrukce a uspořádání adsorbérů Membrány princip funkce, konstrukce membránových modulů 18. DĚLENÍ TUHÝCH SMĚSÍ Extrakce macerace, digesce - Soxhletův extraktor - extrakce kapalina kapalina, extrakční kolony 6
- nadkritická extrakce, fázový diagram jednosložkové soustavy, nadkritická tekutina vlastnosti, extrakce CO 2 Flotace princip, flotační reaktor, elektroflotace 19. KRYSTALIZACE Použití krystalizace Hnací síla krystalizace, přesycení; způsoby získání přesycení Fázový diagram dvousložkové soustavy voda rozpustná látka; oblasti roztoku Ochlazovací, odpařovací a adiabatická (vakuová) krystalizace, použití pro jaké typy látek Ochlazovací krystalizace přímo chlazené (rotační, stacionární) nepřímo chlazené (šaržovitý, rotační diskový, DTB, Swenson -Walker, Votator), krystalizátory s vnitřní a vnější cirkulací roztoku Odpařovací krystalizátory odparka, ponorný hořák, rozprašovací, air-lift krystalizátor Vakuové krystalizátory šaržovitý, kontinuální, klasifikační, komorový Krystalizace z taveniny fázový diagram dvousložkové směsi s neomezenou mísitelností v kapalné fázi a nemísitelné v tuhé fázi, eutektikum Vliv nečistot (druhé složky) na b.t. směsi; Krystalizace taveniny - statický krystalizátor, krystalizátor s padajícím filmem, pracovní fáze krystalizátoru 7