Garantie de satisfaction à 100% Disponible immédiatement après paiement En ligne et en PDF Tu n'es attaché à rien
logo-home
Samenvatting Separation Process Design (BPE20806) €3,49   Ajouter au panier

Resume

Samenvatting Separation Process Design (BPE20806)

13 revues
 663 vues  40 fois vendu
  • Cours
  • Établissement

In deze samenvatting van het vak Separation Process Design dat wordt gegeven aan Wageningen University komt alle stof die is behandeld gedurende de colleges aan bod. Ook de leesstof uit de reader is in de samenvatting verwerkt. Kortom: een completere samenvatting voor dit vak is niet te vinden.

Dernier document publié: 7 année de cela

Aperçu 4 sur 63  pages

  • 13 octobre 2017
  • 25 octobre 2017
  • 63
  • 2017/2018
  • Resume

13  revues

review-writer-avatar

Par: julien_dijkhoff • 3 année de cela

review-writer-avatar

Par: wietras • 3 année de cela

review-writer-avatar

Par: jarnoklein1 • 6 année de cela

review-writer-avatar

Par: koentielemans • 4 année de cela

review-writer-avatar

Par: PetervanderHeijden • 6 année de cela

review-writer-avatar

Par: gwoort • 6 année de cela

review-writer-avatar

Par: master-oet • 6 année de cela

Lang man

Afficher plus de commentaires  
avatar-seller
Separation Process Design – Summary lectures + reader
Lecture 1 - Introduction
Separation process -> always consists of multiple separation steps (unit operations) -> never one
separation step!

Two existing types of separations:
1. Phase/particle separation: 2 or more phases (solid, liquid, gas) are separated from each other.
2. Molecule separation: molecules of different compounds are separated from each other.

Phase separations are harder than molecule separations in general!

Designing process -> use:
1. Experience
2. General scheme for separation processes:




3. Some general rules:
- Remove the most plentiful and/or easiest to remove impurities first
- Make the most difficult and expensive separations last
- Use the greatest differences in the physico-chemical properties between the product and the
impurities

,- Select and sequence processes that exploit different driving forces for separation
- Minimize costs and use of energy and additional materials
- Maximize efficiency, selectivity, concentration factor and purity of the product
- Use mathematical models and experiments

Driving forces for biotechnological separation processes are differences in:
1. Volatility
2. Solubility/polarity
3. Density
4. Size
5. Electrical charge

When modelling a separation unit use:
- Mass balances
- Energy balances
- Force balances
- Equilibrium-based approach (thermodynamic approach) or rate-based approach

Symbols + units used in this course:

Phase/Particle separations Molecule separations
Quantity Symbol Unit Symbol Unit
Stream flow rate φ m3 s-1 F mole s-1
Volumetric or ε m3 m-3 x or y mole mole-1
mole fraction (volumetric (mole fraction)
fraction)
Distribution m mole mole-1
coefficient
(equilibrium
constant)
Density ρ kg m-3
Total cT moles m-3
concentration
Velocity v m s-1
Superficial u m s-1 u m s-1
velocity
Area A m2
Pressure Δp Pa
difference
Flux J mole m-2 s-1
Diffusion D m s-2
coefficient
Boundary layer δ m
thickness
Distance z m
perpendicular to
interface
Transfer k m s-1
coefficient
Specific interface a m2 m-3
area

, Volume V m3 V m3
Heat input NQ W NQ W
Electrical power P W P W
input
Separator Yi Yi
efficiency for
component i
Separator Φij Φij
selectivity for
components i + j
Concentration CFi CFi
factor for
component i


Performance indicators separation process:
1. Efficiency (Y)




2. Concentration factor (CF)




3. Selectivity (Φ)




A good separation process has a:
1. High efficiency -> much product is recovered and not much product is lost (economically good)
2. High concentration factor -> much higher concentration of product in the outgoing stream than in
the ingoing stream of the separator (facilitates further processing)
3. High selectivity -> much higher product-solvent ratio in the outgoing stream than in the ingoing
stream of the separator

A single separator seldom scores well on all goals (high efficiency, high concentration factor, high
selectivity)!

Efficiency whole process = efficiencies single steps of process multiplied
Concentration factor whole process = concentration factors single steps of process multiplied

Lecture 2 – Mass balances, energy balances, thermodynamic equilibrium
General mass balance process:
Accumulation = in – out + production – consumption
No reaction occurs in a separation process so production = 0 and consumption = 0
General mass balance separation process:
Accumulation = in – out

Steady state/continuous process? -> accumulation = 0

, Mass balance for phase/particle separator:
Accumulation = in - out




Include density (ρ) in mass balance!

No accumulation (steady state)? -> divide mass balance by density (ρ) -> result = volumetric balance

Mass balance for molecule separator:
Accumulation = in – out




Sum of mole fractions (x or y) = 1
Sum of volumetric fractions (ε) = 1

For 1 unit operation you have:
- Multiple mass balances -> # = amount of components you have in your unit operation -> total mass
balance is NOT an extra equation, you can use it instead of one of the component balances, but you
cannot use it together with all the component balances
- 1 energy balance

Sorts of energy (all units are J mole-1):
1. Kinetic energy (ek): the energy which leads to motion of objects/particles.
2. Potential energy (ep): the energy an object/particle has due to its position in a force field.
- Electrical energy
- Gravitational energy
3. Internal energy (eI): the energy of a mass which is determined by random motions of the
molecules of that mass so which is determined by the temperature.

General energy balance process:
Accumulation = in – out + production – consumption
Energy can’t be produced or consumed so production = 0 and consumption = 0
General mass balance (separation) process:
Accumulation = in – out

Continuous process/steady state? -> accumulation = 0

Energy balance molecule separator in steady state:
0 = Σ Fi (ek,i + ep,i + eI,i) – Σ Fo (ek,o + ep,o + eI,o) + Σ pi Fi VM,I – Σ po Fo VM,o + P + NQ

Σ Fi (ek,i + ep,i + eI,i) -> input of energy via molecules which enter the separator
Σ Fo (ek,o + ep,o + eI,o) -> output of energy via molecules which leave the separator
Σ pi Fi VM,I -> input of energy by doing work to let the molecules enter the separator
Σ po Fo VM,o -> output of energy by doing work to let the molecules leave the separator
P -> other work done which increases (+P) or decreases (-P) the energy of the separator
NQ -> added (+NQ) of substracted (NQ) heat from the separator

Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:

Qualité garantie par les avis des clients

Qualité garantie par les avis des clients

Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.

L’achat facile et rapide

L’achat facile et rapide

Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.

Focus sur l’essentiel

Focus sur l’essentiel

Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.

Foire aux questions

Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?

Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.

Garantie de remboursement : comment ça marche ?

Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.

Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?

Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur hugocloudt. Stuvia facilite les paiements au vendeur.

Est-ce que j'aurai un abonnement?

Non, vous n'achetez ce résumé que pour €3,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.

Peut-on faire confiance à Stuvia ?

4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)

71498 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours

Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans

Commencez à vendre!
€3,49  40x  vendu
  • (13)
  Ajouter