Классификация химико-технологических процессов.

Химико-технологические процессы по характеру протекания процесса во времени, соответствующие аппараты и осуществляемые в них процессы делятся на: периодические и непрерывные.

Периодическими – называют процесс, в котором порция сырья и реагенты загружаются в аппарат, проходят в нем ряд стадий обработки и затем выгружаются все образовавшиеся вещества.

Недостатки этого процесса:

1) непроизводительная потеря времени при загрузочно-разгрузочных операциях.

2) механизация загрузки-выгрузки затруднена из-за отсутствия периодически действующих механизмов большой мощности

3) большая энергоемкость, т.к. сначала повышают температуру и давление, а в конце операции понижают их.

4) аппарат работает с неполной интенсивностью при выводе на режим и другие.

Однако полностью отказаться от периодических процессов нецелесообразно. Они являются незаменимыми для процессов протекающих с малой скоростью. Средняя концентрация реагентов в реакторах периодического действия (реактора смешения) выше, чем в проточных реакторах непрерывного действия, что отражается на интенсивности работы реакторов и влияет на выход продукта.

Непрерывными называются процессы, в которых поступление сырья в аппарат и выпуск продукции происходит непрерывно. Непрерывные процессы не имеют недостатков периодических процессов, нет простоев, технологические процессы протекают одновременно с вспомогательным процессом. В любой точке аппарата концентрация реагентов, температура, давление имеют определенные постоянные значения.

В классификации технологических процессов большое значение имеет необходимый для их оптимизации технологический режим.

Технологическим режимом – называется совокупность основных. факторов (параметров), влияющих на скорость процесса, выход и качества продукта. Для большинства ХТП основным параметром режима являются t, P, применение катализатора и его активность, концентрация взаимодействующих веществ, способ и степень перемешивания реагентов.

При изучении общих закономерностей химической технологии принято делить процессы и соответствующие им реакторы, прежде всего, по агрегатному (фазовому) состоянию взаимодействующих веществ. По этому признаку все системы взаимодействующих веществ и соответствующие им технологические процессы делятся на: однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные).

Гомогенными – называются такие процессы, в которых все реагирующие вещества находятся в одной какой-либо фазе: (Г, Тв, Ж). В гомогенных системах взаимодействие веществ в реакции происходит обычно быстрее, чем в гетерогенных, механизм всего технологического процесса проще и соответственно управление процессом легче, поэтому технологи на практике часто стремятся к гомогенным процессам, т.е. переводят твердые реагирующие вещества или, по крайней мере, одно из них в жидкое состояние плавлением или растворением.

Гетерогенные процессы включают 2 или большее количество фаз. Существуют следующие 2-хфазовые системы: Г-Ж, Г-Тв, Ж-Ж(несмешивающиеся), Ж-Тв, Тв-Тв. Гетерогенные процессы более распространены в промышленной практике, чем гомогенные.