16. Физические процессы в технологии. Массообменные процессы, их разновидности и способы реализации

Физич. проц. связаны с такими преобраз. сырья в продукт, при которых существенных изменений хим. структуры исходных веществ не происходит. Физические процессы можно разделить на: механические, гидромеханические, тепловые, массобменные.

Массообменные процессы – переход одного или нескольких веществ из одной фазы в другую. Это сложный процесс, включающий перенос вещества в пределах одной фазы, через поверхность радела фаз и в пределах другой фазы. Эта граница может быть подвижной и неподвижной. Массообменные процессы: -Абсорбция – процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами). При физической абсорбции поглощаемый газ (абсорбтив) химически не взаимодействует с абсорбентом. Она обратима. На этом основано выделение поглощенного газа из раствора – десорбция. Аппараты, в которых осуществляется абсорбция – абсорберы. - Перегонка – для разделения жидких однородных смесей, состоящих из 2 или более летучих компонентов, основано на различной летучести компонентов при одной температуре. Различают 2 вида: дистилляция (однократное частичное испарение жидкой смеси и конденсация образующихся паров) и ректификация (процесс разделения однородных смесей жидкостей путем двухстороннего массо- и теплообмена между жидкой и паровой фазами, имеющими различную температуру). -Адсорбция – процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом – адсорбентом. Поглощенное вещество – адсорбат. Различают физическую (взаимное притяжение молекул адсорбата и адсорбента) и химическую (химическое взаимодействие между молекулами адсорбата и поверхностью адсорбента. -Сушка – процесс удаления влаги из различных материалов. Предварительное удаление влаги осуществляется более дешевыми способами (отстаивание, отжим) а полное обезвоживание – тепловой сушкой. Виды сушки: конвективная (путем соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом), контактная (через стенку), радиационная (инфракрасными лучами), диэлектрическая (нагревание в поле токов высокой частоты), сублимационная (влага находится в виде льда и переходит в пар, минуя жидкое состояние, при глубоком вакууме и низких температурах.-Экстракция – процесс извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей (экстрагентов). В результате получается экстракт – раствор извлеченных веществ в экстрагенте и рафинат – остаточный исходный раствор.

17. Химические процессы в технологии. Понятие и химико-технологическом процессе. Виды химических процессов

Хим. проц. лежат в осн. хим. технологии, которая представляет собой науку о наиболее экономичных методах и средствах массовой хим. переработки прир. и с/х сырья в продукты потребления и продукты, применяемые в других отраслях материального пр-ва. Химико-технологич. процесс – разновидность производственного процесса, включающая стадию химического превращения вещества. Состоит из стадий:

• Подвод реагирующих веществ в зону реакции;

• Собственно химическая реакция;

• Отвод полученных продуктов из зоны реакции.

Различают виды химико-технологических процессов:

1. По агрегатному состоянию вещества: а) гомогенные – все реагирующие вещества находятся в одной фазе: газовой, твердой, жидкой; б)гетерогенные – все вещества находятся в разных фазах.

2. По тепловому эффекту: а)экзотермические – с выделением теплоты; б)эндотермические – с поглощением теплоты.

3. По направлению протекания: а)обратимые – протекают и в прямом, и в обратном направлениях; б)необратимые – протекают лишь в одном направлении.

4. По условиям протекания:а)Электро-химические – превращение химической энергии в электрическую и электрической в химическую. Переход химической энергии в электрическую – гальванические элементы (аккумуляторные батареи), переход электрической энергии в химическую – электролиз, происходящий переносом электронов к ионам или от них. Электролиз применяется в процессах: очистка металлов, извлечение металлов, нанесение гальванических покрытий и др. б)Каталитические – называются катализатором и осуществляется с целью изменения скорости химических реакций. Катализаторы ускоряют скорость, ингибиторы – замедляют. Вещества, увеличивающие активность катализатора – промоторы, снижающие активность – каталитические яды. В)Фото-химические – процессы, протекающие под действием световых излучений или вызываемые ими. Г)Плазменные - процессы, протекающие при плазменной обработке (обработка материалов низкотемпературной плазмой, создаваемой плазмотронами).