4. Основные закономерности химической технологии.

Классификация процессов в зависимости от основных законов, определяющих скорость этих процессов: механические, гидромеханические, тепловые, массообменные, химические процессы и аппараты для их реализации.

Понятие о химико-технологическом процессе. Классификация процессов по фазовому состоянию реагентов и продуктов реакции, по типу химических реакций и контакта реагентов, по параметру технологического режима и другим признакам.

Понятие о схемах технологического процесса: Химическая принципиальная (структурная), операторная, технологическая. Способы изображения схем химико-технологических процессов.

Скорость химико-технологических процессов. Способы воздействия на скорость гомогенных и гетерогенных химических процессов, протекающих в кинетической, диффузионной и переходной области.

Равновесие в химико-технологическом процессе. Применение принципа Ле-Шателье и правила фаз для определения параметров технологического режима. Равновесная степень превращения.

Закономерности массообмена в гетерогенных процессах: газ – жидкость (Г-Ж ), жидкость - твердое тело ( Ж-Т), газ - твердое тело (Г-Т). Многофазные процессы. Деление процессов и реакторов по гидродинамическому режиму и степени перемешивания реагирующих смесей.

Типы реакторов. Сравнительная характеристика реакторов периодического и непрерывного действия идеального вытеснения (РИВ), идеального смешения (РИС) и реакторов промежуточного типа (РПТ). Адиабатические, изотермические, политермические процессы и соответствующие им реакторы. Пути увеличения движущей силы процесса в реакторах. Каскад химических реакторов.

Катализ в химической промышленности. Типы каталитических процессов. Характеристика катализаторов: активность, селективность, отравляемость, температура зажигания, термостойкость. Промышленные контактные массы и требования к ним. Контактные аппараты и показатели их работы.

II. Важнейшие химические производства

5. Производство серной кислоты.

Свойства, промышленные сорта и области применения серной кислоты. Значение серной кислоты для народного хозяйства. Сырье сернокислотной промышленности (рядовой и флотационный колчедан, диоксид серы газов из печей цветной металлургии, сера, сероводород, сульфат натрия). Получение оксида серы (IV). Обжиг колчедана, как пример гетерогенного некаталитического высокотемпературного процесса в системе (Т-Г). Типы обжиговых печей. Печь кипящего слоя (КС) и её преимущества. Общая очистка обжигового газа. Контактный способ получения серной кислоты. Специальная очистка обжигового газа и её назначение. Окисление оксида серы (IV), как пример обратимого гетерогенного каталитического процесса. Теоретические основы окисления оксида серы (IV). Применяемые катализаторы. Контактные аппараты со стационарным и кипящим слоями катализатора. Хемосорбция оксида серы (VI). Теоретические основы выбора абсорбента. Оптимальные условия процесса сорбции. Принципиальная схема производства серной кислоты контактным способом из колчедана. Особенности производства серной кислоты из серы по «короткой» схеме и из сероводорода по способу «мокрого» катализа. Основные тенденции развития сернокислотного производства. Схема с двойным контактированием. Экологические особенности и техника безопасности сернокислотных производств.