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| 目的 | 背景 | 特徴 | 例 | |
|---|---|---|---|---|
| 物質の移動 | 輸送 | 溶かす | ||
| 加圧 | 💪 第一次産業革命 | つぶす、圧力釜 | ポンプ で気体を圧縮する。 🏞 アンモニア | |
| 熱の移動 | 加熱 | 🔥 | 温度 |
炉
ボイラー
茹でる、煮る、蒸す 🏞 製鉄 1500℃ 工業炉 |
| 冷却 | 💪 第一次産業革命 | 冷ます 酸素 | ||
| 固体の処理 | 撹拌・混合 | 混ぜる | ||
|
固体と液体
液体 と 液体 |
溶解 | 溶かす | ||
| 撹拌・混合 | 混ぜる | |||
| 粉砕 1 ) ・ 解砕・ 分散 2 ) | 砕く、 👨🏫 マヨネーズ 、チョコレート | |||
| 濾過・ 沈降・ 乾燥 | 干す | |||
| 再結晶・塩析 | ||||
| 気体・ 液体・固体 中からある成分を取り出す | 分離・抽出 | 濾す | ||
| 蒸留 ・分留 | 🏞 ナフサ ガソリン ウイスキー シリコン | |||
| 電気を使う | 電解製造 電解・電析 | ⚡ 第2次産業革命 | 🏞 アルミニウム q.64 めっき | |
| 電解精錬 | ||||
| 電気透析 | かん水 | |||
| 光を使う | 露光 | ⚡ 第3次産業革命 | フォトリソグラフィー |
化学反応を起こさせる操作すなわち 反応操作(unit process)のほかに、いろいろな物理的な操作を必要とする。この物理的な操作を単位操作(unit operation)という 3 ) 4 ) 5 ) 6 ) 。
| 分類 | 流動形式 | 例 | |
|---|---|---|---|
| ニュートン流体 | |||
| 非ニュートン流体 | 疑塑性流動 | ||
| 塑性流動 (非ビンガム流動) | 塗料 インキ マヨネーズ サスペンション | ||
| チキソトロピー | 塗料 インキ | ||
| ダイラタンシー | かたくり粉水溶液 餅 粘土 スラリー 濡れた砂 | ||
流体( 気体、 液体 など ) は、 ずり応力Sと ずり速度Dで、いろいろな流動パターンを示します 7 ) 。
⚖️ レイノルズ数 Re〔・〕乾燥速度は、含水率の時間変化である。乾燥速度と含水率の関係をグラフで表したものを 乾燥特性曲線(drying caracteristic curve)という 8 ) 。
定率乾燥期間の乾燥速度は、空気の温度と湿球温度の差、および固体の表面積に比例する。 したがって乾燥速度を大きくするためには、高温・低湿度の空気を使って、表面積を大きくし、対流による物質移動を促すのがよい。
減率乾燥期間の乾燥速度は、固体内部の水分の移動に支配される。 よって材料の大きさを小さくするか暑さを薄くし、温度を高くするのが有効である。 しかし温度が高すぎたり乾燥速度が大きすぎると乾燥が付近位置になり 湾曲やひび割れの原因となる。
乾燥は、日常の洗濯、食器洗いだけでなく、 半導体、印刷、製紙など重要かつもっとも時間のかかる単位操作である。