Kraking, krakowanie (ang. cracking – pękanie) – grupa procesów technologicznych stosowanych w celu przerobu ciężkich frakcji ropy naftowej na benzynę i oleje. Kraking polega na inicjowaniu kontrolowanego rozkładu długich węglowodorów alifatycznych zawartych w ciężkich frakcjach, takich jak mazut i frakcje olejowe, otrzymywanych w procesie rafinacji ropy naftowej, na związki o krótszych łańcuchach węglowych, takich jakie występują w benzynie i oleju napędowym. Reakcje chemiczne zachodzące w czasie krakingu sprowadzają się w uproszczeniu do pękania pojedynczych wiązań chemicznych węgiel–węgiel z wytworzeniem wolnych rodników. Kraking może być inicjowany termicznie, katalitycznie lub radiacyjnie (z użyciem promieniowania jonizującego).
TEMPERATURA CIEPŁO (dawna nazwa „Fluik Cieplik”)
Termodynamika-> kinetyczna interpretacja temperatury.
Temperatura jest tym wyższa im szybciej poruszają się cząsteczki atomy danego ciała jest wprost proporcjonalna do średniej energii kinetycznej cząstek ciała (substancji). Dwie substancje o różnych temperaturach zatkniemy ze sobą to wskutek przepływu energii od ciała gorącego do zimnego zachodzi wyrównanie temperatur ciał i ta energie która przepływa z ciała gorącego do chłodniejszego nazywamy ciepłem. Jednostką pomiaru ilości ciepła jak energii i pracy jest dżul (J). Wcześniej do pomiaru ilości ciepła była stosowana jednostka ->kaloria (cal) równa 4,18 dżuli ->1cal=4,18J
Zgodnie z zasadą zachowania energii ciepło ΔQ pobrane przez układ musi być równe wzrostowi energii wewnętrznej układu ΔU plus pracy ΔA wykonanej przez układ nad otoczeniem zewnętrznym czyli ΔQ=ΔU+ΔA
Jest to sformułowanie I zasady termodynamiki. Zasada ta jest słuszna w oie strony tzn. gdy nad układem zostanie wykonana praca to układ może oddać ciepło; to równanie bardzo często przybiera postać ->A->ΔU=ΔQ-ΔA. Oprócz energii kinetycznej tego ruchu istnieje jeszcze jego energia potencjalna. Zatem średnia energia wewnętrzna cząstki wynosi -> U=Eśr.kin+Eśr.kin.rot+Eśr.kin.drg+eśr.pot.drg.
Dla ciał stałych nie zachodzi ruch postępowy ani obroty a tylko drgania w trzech osiach (sieć krystaliczna).
Liczba stopni swobody związana z drganiami jest mnożona przez dwa ponieważ uwzględnia się tu energie kinetyczną takich drgań jak i ich energie potencjalną wartości średnie tych energii są sobie równe.
Ruch w trzech prostopadłych kierunkach pojedynczy atom ma tylko pojedyncze trzy stopnie swobody nie uwzględniamy obrotu wokół osi symetrii oscylacji od stanu równowagi.
EKWIPARTYCJA ENERGII- energia ukryta wewnątrz cząsteczki. Nazwa oznaczająca zasadę równego udziału, wywodzi się z łaciny przedrostek „ekwi” aeguus po łacinie równy gładki zaś rdzeń „partycja” po łacinie particeps -uczestnik.
Cykl Carnota złożony z przemian odwracalnych izoterm i adiabat.
TEMPERATURA WRZENIA-> reakcja endotermiczna
Zamiana substancji w postać oparową- gazową następuje wtedy, gdy energia kinetyczna jest większa od energii wiązania chemicznego energia wiązania jest zrywana energią zwiększonej ruchliwości cząstek atomów ( kinetyczna energia ruchu)
Gaz- stan skupienia materii w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje cała dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z tego ze cząsteczki w fazie gazowej mają pełna swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w zajmowanej przestrzeni przez ten gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występuje żadne oddziaływanie daleko zasięgowe a jeśli to bardzo słabe. Jedyny sposób w jaki cząsteczki na siebie oddziaływają to zderzenia sprężyste. Oprócz tego jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu ( hermetyczny reaktor) to jego cząsteczki stale uderzają w ścianki naczynia wywierając na nie określone cienieni. Cząsteczki gazu przemieszczają się z różną szybkością a rozkład tych prędkości ma charakter całkowicie statyczny ( rozkład Maxwella) średnia szybkość poruszania się cząsteczek w gazie jest zależna wyłącznie od ich masy molowej i temperatury.
Podczas obniżania temperatury gazu maleje średnia prędkość cząsteczek zaś zwiększanie ciśnienia powoduje zmniejszenie średniej odległości między nimi. Obniżanie temperatury lub zwiększanie ciśnienia prowadzi w końcu do skroplenia lub resublimacji gazu. Zamiana gazu ( oparów) w ciecz lub ciało stałe wynika z faktu ze w pewnym momencie energia oddziaływań
międzycząsteczkowych (sił Wan der Waalsa; wiązań wodorowych) staje się większa od energii ruchu; kinetycznej; cieplnego ruchu cząstek.
Przemiany Fazowe KRAKOWANIA
Topienie; parowanie; wrzenie <+420oC-420 0C> skraplanie
Przemiany fazowe charakteryzuje :
Temperatura przemiany, czyli temperatura, w której dwie fazy mogą pozostawać ze sobą w równowadze (np. temperatura topnienia)
Ciepło przemiany, czyli ciepło jakie trzeba dostarczyć do układu ( instalacji) by daną ilość wsadu doprowadzić do postaci płynnej i dalej przekształcić bez zmiany temperatury do postaci oparowej; faza gazowa ( ile ciepła na odparowanie 1 kg)
Objętość przemiany czyli o jaką objętość zwiększa się objętość masy wsadowej reagującej wewnątrz zamkniętej hermetycznie instalacji przy zamianie do postaci oparowej skokowy wzrost objętości podczas przemiany fazowej gorących oparów produktu
Instalacja wymaga dostarczenia dużej ilości ciepła do krakowania, a następnie wymaga schłodzenia otrzymanych tą droga produktów. Jakie są różnice temperatur przepływających oparów na jednostkę czasu w stosunku do ilości pomiędzy produktami a czynnikiem chłodzącym (powietrze, woda). Jakie są zadane parametry temperaturowa obliczeniowe dla przeprowadzenia (prowadzenia) optymalnego procesu pracy instalacji. Ustalić granice dopuszczalnych tolerancji przekroczeń do uwzględnienia warunków gwarancji
Zagrożenia wynikające z agresywności temperaturowej; chemicznej i wybuchowej.
Kraking odpadów tworzywowych:
Proces przemiany węglowodorów nasyconych w węglowodory nienasycone. Jest to reakcja odwodorniania, którą można prowadzić metodą krakingu katalitycznego lub termicznego.
Kraking wykorzystywany jest w procesie przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych na paliwa płynne.
O jakości procesu pirolizy decyduje tylko nagrzanie powierzchniowe.