Хіміко-технологічний процес і його зміст. Критерії ефективності хіміко-технологічного процесу
Хімічна технологія - це наукова основа хімічної промисловості.
Під технологією в широкому значенні розуміють науковий опис методів і засобів виробництва в якійсь галузі промисловості. Т. е. - це обгрунтована послідовність операцій або дій, що призводять до досягнення поставленої мети.
Хімічна технологія - це наука про найбільш економічних та екологічно обгрунтованих методах хімічної переробки вихідної сировини в предмет споживання і засоби виробництва.
Поняття про хіміко-технологічному процесі
Хімічна промисловість дає народному господарству величезну кількість продуктів, без яких неможливе життя сучасного суспільства. Сюди входять моторні палива, масла, горючі гази, кислоти, смоли, волокна, лаки, фарби тощо
Найважливіше завдання хімічної технології - відшукання оптимальних умов для економічно доцільного здійснення хімічної реакції у вигляді технологічного процесу.
Хіміко-технологічний процес - це процес отримання цільового продукту починаючи з етапу підготовки сировини і закінчуючи виділенням цього цільового продукту.
Хіміко-технологічний процес складається з трьох стадій:
1) підвід реагентів в зону реакції за допомогою абсорбції, адсорбції, конденсації парів, плавленням, розчиненням та ін (здійснюється, як правило, з використанням фізичних процесів (механічних, гідромеханічних, теплових, масообмінних));
2) хімічні реакції - основа процесу (в ході цього відбувається глибока зміна структури, складу та властивостей речовин, що беруть участь в ньому);
3) відвід продуктів із зони реакції за рахунок дифузії або перекладу речовини з однієї фази в іншу. Стадія виділення цільового продукту для більшості хімічних виробництв є необхідною. Технологічний процес, в якому досягається абсолютна селективність і 100%-ний вихід цільового продукту, просто економічно невигідний. Зростають витратні коефіцієнти, енергетичні витрати, внаслідок чого вартість продукту різко зростає, і тоді товар втрачає свого споживача.
Класифікація хіміко-технологічних процесів
В
Основою класифікації хіміко-технологічних процесів є:
• спосіб організації процесу (тобто за параметрами технологічного режиму);
За способом організації хіміко-технологічні процеси можуть бути періодичними, безперервними і комбінованими. При цьому комбіновані процеси можуть характеризуватися безперервним надходженням сировини і періодичним відводом продукту або навпаки.
• кратність обробки сировини (тобто за методами обробки);
По кратності обробки сировини розрізняють процеси з відкритою, закритою (циркуляційної) і комбінованої схемами. У процесах із закритою схемою потрібно неодноразовий повернення непрореагировавшего сировини в зону хімічного взаємодії до того моменту, як воно перетвориться в кінцевий продукт.
• вид використовуваного сировини;
По виду використовуваного сировини хіміко-технологічні процеси умовно поділяють на процеси, що використовують мінеральну сировину або сировина тваринного, рослинного походження.
• агрегатний стан речовин, що беруть участь в реакції (тобто по фазовому стану реагентів);
За агрегатним Станом речовин, що беруть участь в хімічній реакції, розрізняють гомогенні і гетерогенні хіміко-технологічні процеси.
гомогенність процесами називають такі, в яких всі реагують речовини знаходяться в одній небудь фазі: газової (г), твердої (т), рідкої (ж). У цих процесах реакція зазвичай протікає швидше. У цілому, механізм всього технологічного процесу в гомогенних системах простіше, відповідно простіше і керування процесом. З цієї причини на практиці часто прагнуть до гомогенним процесам, тобто переводять реагують компоненти в яку-небудь одну фазу.
У гетерогенних процесах беруть участь речовини, що знаходяться в різних станах (фазах), тобто в двох і трьох фазах.
До гетерогенним процесів відносяться, наприклад, горіння (окислення) твердих речовин і рідин, розчинення металів в кислотах і лугах і ін
• по фазового Станом продуктів реакції
• тепловий ефект хімічної реакції;
По тепловому ефекту хімічної реакції розрізняють екзотермічні і ендотермічні процеси.
Хімічні процеси, які протікають з виділенням теплоти, називаються екзотермічними.
Хімічні процеси, що протікають з поглинанням теплоти, називаються ендотермічними. Кількість виділеної або поглинається при цьому теплоти називають тепловим ефектом процесу (Теплотою процесу). p> • напрямок протікання;
У напрямку протікання хіміко-технологічні процеси поділяють на оборотні й незворотні.
Теоретично все хімічні реакції оборотні. Залежно від умов вони можуть протікати як у прямому, так і в зворотному напрямках.
У незворотних процесах рі...
