РАЗДЕЛ IV . ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Г Л А В А 20. КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Общие сведения

Химико-технологический процесс — это такой производственный процесс, при осуществлении которого изменяют химический со­став перерабатываемого продукта с целью получения вещества с другими свойствами. Изменение химического состава достигается проведением одной или" нескольких химических реакций, в резуль­тате которых -получаются целевые продукты, отличающиеся по сво­ему строению и свойствам от исходного сырья. При промышленном осуществлении химико-технологических процессов "кроме химиче­ских реакций дополнительно требуется использование гидродинами­ческих, тепловых, диффузионных и механических процессов. Поэто­му химическая технология базируется на закономерностях общей и органической химии, физики, механики, процессов и аппаратов хи­мической промышленности и. других инженерных дисциплин. Хими­ко-технологические процессы лежат в основе производства многих неорганических и органических соединении и занимают важное место в производстве черных, цветных и редких металлов, стекла, цемента и других силикатных материалов, целлюлозы, бумаги и разнообразных пластмасс.

Любой химико-технологический процесс разделяется на ряд взаимосвязанных стадий:

подготовку сырья;

подвод реагирующих компонентов в зону реакции;

химическое взаимодействие реагентов;

разделение продуктов реакции и выделение целевого продукта из смеси.

На стадии подготовки состав и свойства сырья доводятся до та­кого состояния, при котором химические процессы будут протекать наиболее эффективно. Подготовка сырья обычно включает такие операции, как измельчение, концентрирование, сушка, очистка газа от пыли и др.

Стадия подвода реагентов в зону реакции представляет собой этап технологического процесса, на котором исходные вещества приводятся в соприкосновение друг с другом. Эта стадия включа­ет транспортирование жидких и газообразных исходных веществ по трубопроводам, перемещение твердых сыпучих материалов к зоне реакции, а также создание условий взаимодействия молекул исход­ных веществ. Контактирование молекул достигается диффузией мо­лекул одного вещества в другое либо конвективным переносом массы.

Химическое превращение, или взаимодействие,— основная ста­дия химико-технологического нроцесса: В результате химической

213

реакции, образуются основной, или целевой, продукт и обычно по­бочные продукты, которые могут использоваться в каких-либо дру­гих процессах. По окончании реакции целевой продукт находится в смеси с побочными продуктами и частично непрореагировавшим сырьем.

Стадия выделения целевого продукта — заключительная в тех­нологическом процессе — осуществляется с применением процессов отстаивания, выпаривания, ректификации, „абсорбции, кристалли­зации и др.

Химическое превращение вещества в химико-технологическом процессе осуществляется в специальном аппарате, который назы­вается реактором. Это основной аппарат технологической схемы. В зависимости от способа получения того или иного вещества й производительности реактора технологическая схема может вклю­чать несколько параллельно или последовательно работающих ре­акторов.

Совокупность основных параметров, определяющих ход процес­са, выход и качество продукта, называется технологическим режимом. Для большинства химико-технологических процессов тех­нологический режим задается следующими параметрами: темпера­турой, давлением, активностью катализатора, концентрацией взаи­модействующих веществ, интенсивностью перемешивания реаген­тов. Значения перечисленных параметров определяются в основном условиями протекания химической реакции, в результате которой получается целевой продукт.

⇐ Предыдущая35363738394041424344Следующая ⇒

Поделиться: