Лекционный курс: «Общая химическая технология»

Лекция 1.

Основные понятия (химико-технологические процесс, химико-технологическая схема), основные критерии химико-технологического процесса (технологические, экологические, экономические).

Химическая технология – это наука о наиболее рациональных методах переработки сырья и материалов в продукты потребления и средства производства, при соблюдении основных принципов организации безотходных, экологически безопасных технологий.

Основные дисциплины, связанные с курсом: ПАХТ.

Основные принципы организации безотходного производства (малоотходного):

Химическое производство – это совокупность физических и химических операций, позволяющих получить продукт с заданными потребительскими свойствами.

Основные принципы организации:

1. Системность.

Любое производство должно быть «увязано» с выполнением требований по охране окружающей среды, условиями проживания, здравоохранения (т.е. социальными условиями).

2. Комплексная переработка сырья, с получением индивидуального товара на продукцию и утилизацию отходов.

Утилизация – это комплексная переработка отходов с получением индивидуальных товарных вторичных продуктов (т.е. продуктов, которые могут быть использованы как на самом предприятии, так и проданы на фондовом рынке с получением дополнительной прибыли

3. Рациональное использование энергии.

• Избыточное давление потоков газа, жидкости и превращение этой энергии в механическую.

• Тепло отходящих газов и потоков жидкости (используют на бытовые нужды завода, предприятия).

• Тепло химических реакций и фазовых превращений.

4. Цикличность процесса - это организация систем замкнутого водоиспользования и замкнутых систем газо - и воздухооборота.

В изучаемом курсе рассматриваются вопросы, связанные с разработкой химико-технологического процесса. (ХТП)

ХТП – это совокупность физических и химических операций, в результате которых получается целевой продукт (ЦП).

Побочный продукт (ПП), который образуется в производстве наряду с

целевым продуктом (ЦП).

Реакционная смесь (РС) – это смесь целевого и побочного продуктов.

ХТП может быть представлен различными типами схем:

• Структурная схема;

• Химическая схема;

• Функциональная схема;

• Технологическая схема.

1.Структурная схема производства: (Рис 1.1)

Сырье С поступает на стадию производство, где образуются продукты ( ЦП и ПП), а также образуются не неучтенные массовые потоки веществ Р, а также Q_пр.

Q_пр – это отходы производства (остатки сырья, материалов, полуфабрикаты), при производстве , которые либо частично либо полностью утратили свои потребительские свойства.

Q_потр – это отходы производства (остатки сырья, материалов, полуфабрикаты) на стадии потребления.

Из отходов Q_пр и Q_потр формируются ВМР и ВЭР.

ВМР – это вторичные материальные ресурсы, у которых после кондиционирования может быть получен ВС и НО.

ВС – это вторичное сырье для возврата в производство.

НО – это неутилизируемый отход для либо обезвреживания, либо захоронения.

ВЭР - это вторичные энергоресурсы.

2.Химическая схема – это совокупность химических реакций, лежащих в основе получения целевого продукта (ЦП).

Пример 1.1: синтез аммиака.

Химическая схема: N₂ + 3H₂ 2NH₃ (1.1)

H 0 (экзотермическая реакция, с выделением тепла).

3.Функциональная схема

Отображает основные стадии получения целевого продукта.

I – блок подготовки;

II – блок химических превращений;

III – блок разделения.