КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИКО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ОХТ
Рекомендуемая литература
Общая химическая технология - учебник под редакцией Амелина А. Г.
Основы общей химической технологии – автор Сороко В.Е. и другие
Общая химическая технология в двух частях под редакцией Мухленова И.П.
Введение. Слово «технология» состоит из двух греческих слов: «технос» ремесло и «логос»- наука. Технология – наука о ремеслах. В современной интерпретации технология - это наука о наиболее экономичных способах и процессах получения сырья, полупродуктов, продуктов или изделий.
Технологию делят на механическую и химическую.
Механическая технология изучает процессы, в которых изменяется форма или внешний вид и физические свойства материала без изменения строения и внутренней структуры вещества. Например, из металлов и пластмасс изготавливают штамповкой детали машин, аппаратов, предметы быта.
Химическая технология изучает процессы, в которых происходят изменения состава, свойств, и строения вещества. Очень часто деление на механическую и химическую условно, так как изменение вида и формы материала может сопровождаться химическими превращениями. Например, в сталелитейном производстве происходят как механические, так и химические превращения.
Химическая технология как отдельная область знаний сформировалась в начале Х1Х века. В 1803 году в Российской Академии наук была утверждена кафедра химической технологии. В первом десятилетии ХХ века было разработано учение об общих закономерностях химико - технологических процессах.
|
|
|
Сырье - исходные материалы, используемые в производстве промышленных продуктов. В качестве сырья применяются природные материалы, полупродукты и отходы производства.
Полупродукты (полуфабрикаты) - это сырье, которое подвергалось промышленной переработке.
Отходы – побочные продукты, которые не находят применения на данном предприятии, но могут служить сырьем для производства продукции на других предприятиях. Например, полупродуктами в производстве метанола являются Н2 и СО, в производстве серной кислоты используют SO2 . В производстве цветных металлов из природных руд диоксид серы SO2 является отходом, содержащимся в отходящих газах и может быть использован в качестве сырья для получения Н2SО4.
Сырье, прошедшее подготовку (обогащение, измельчение, разделение на фракции) с целью подготовки его к использованию в технологическом процессе, называют технологическим. Сырье, используемое для выработки товарной продукции, должно быть подвергнуто аналитическому контролю на содержание основного вещества.
Классификация сырья. Сырье классифицируетсяпо происхождению – минеральное, растительное и животное; по химическому составу – неорганическое и органическое; по агрегатному состоянию – твердое, жидкое и газообразное.
|
|
|
Минеральное сырье может быть рудное (металлическое), нерудное (неметаллическое) и горючее (органическое). Рудное минеральное сырье состоит из природных минералов, его используют для получения металлов. В основном это оксиды и сульфиды металлов (Fe3O4, Fe2O3, Cu2S, CuS, ZnS и др.). Нерудное минеральное сырье более разнообразно по химическому составу, часть из которого применяется в природном виде (песок, глина, асбест, слюда и др), другая же часть предварительно поступает на химическую переработку (фосфаты, апатиты, природные калийные соли и др.) для получения сульфатов, фосфатов, карбонатов, хлоридов и др. Горючие минеральные ископаемые – это торф, бурые и каменные угли, сланцы, нефть, природный газ относят к органическим соединениями используют как источники сырья для нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической отраслей, нефтехимического синтеза, в строительстве, фармакологии, а также для получения энергии. В химической промышленности применяется также такие виды сырья, как воздух и вода.
|
|
|
Растительное и животное сырье разделяют по назначению на пищевое (масла, жиры, молоко) и технические (древесина, хлопок, лен, кожа, шерсть и др.).
Основные характеристики и этапы химико-технологических процессов.
Каждое технологическое производство состоит из нескольких операций, выполняемых последовательно или параллельно в соответствующих машинах и аппаратах. Совокупность элементарных операций, включающих химическую реакцию, называют химико – технологическим процессом (ХТП). Химико – технологический процесс протекает в несколько последовательных стадий: 1) подвод реагентов в зону реакции;2) химическая реакция; 3) отвод из зоны реакции полученных продуктов. Для ведения технологических процессов химической переработки сырья в продукты потребления и средства производства необходимо строгое соблюдение технологического режима. Технологический режим – совокупность основных факторов (параметров), влияющих на эффективность работы аппаратов и качество получаемого продукта.
КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИКО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
-По характеристике агрегатного состояния реагирующих веществ
По такому признаку различают гомогенные (однородные) процессы, когда взаимодействующие вещества находятся в одном из трех возможных агрегатных (фазовых) состояний, и гетерогенные (неоднородные) процессы, в которых реагирующие вещества первоначально находятся в различных агрегатных состояниях.
|
|
|
Для гомогенных процессов, если реагенты перед вступлением в реакцию перемешать, обеспечив этим наилучший контакт реагентов, то скорость процесса будет определяться непосредственно скоростью химического превращения веществ.
При протекании гетерогенных процессов можно выделить две его стадии:
1) диффузия веществ, находящихся в одной фазе, к поверхности раздела фаз или от нее и химическую реакцию внутри одной из фаз. В зависимости от того, какой из элементарных процессов – диффузия или реакция определяет скорость химико – технологического процесса. Последние разделяют по области протекания. Например, если определяющее значение на скорость (процесс) оказывает скорость диффузии, то говорят о химико – технологичес-ких процессах, протекающих в диффузионной области; если скорость процесса определяется скоростью химической реакции, то процесс протекает в кинетической области. Методы и приемы химико – технологических процессов, протекающих в диффузионной и кинетической областях значительно отличаются друг от друга. Знание области протекания процесса очень важно для управления гетерогенно-каталитическими процессами и их анализа.
В зависимости от того с каким тепловым эффектом протекает реакция, процессы разделяют на экзотермические (с выделением теплоты) и эндотермические (с поглощением теплоты).
Обратимость химических реакций. Существуют обратимые и практически необратимые процессы, а также процессы со сложными параллельными или последовательными реакциями.
Таким образом, фазовое состояние реагирующих веществ, характеристика теплового эффекта и обратимость реакции позволяют выделять однотипные химико – технологические процессы с одинаковыми закономерностями управления технологическим режимом.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 1191; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!