Вопрос №1
Содержание, особенности и тенденции развития химической технологии. Химико-технологические системы (хтс). Иерархия химического производства.
Химическая технология изучает процессы, сопровождающиеся изменением энергии, химического состава и внутренней структуры вещества. Пример: синтез аммиака из азота и водорода. Химическая технология изучает совокупность физических и химических процессов, пути их осуществления в промышленном производстве, их экономическую целесообразность. Все процессы хим. тех. можно свести к пяти основным процессам: гидродинамические, тепловые, массообменные, механические, химические. Особенности:
1.Массовый характер производства, многостадийность и неразрывность технологических процессов. 2. Вредное воздействие химического комплекса на окр. среду. 3. Быстрые темпы развития. Главные тенденции технического прогресса химической промышленности на ближайшие годы: 1) Продолжение перехода на агрегаты более крупной единичной мощности там, где не достигнут оптимум. 2) Реконструкция и модернизация химических производств с внедрением энергосберегающих, ресурсосберегающих и более экологически чистых технологий. 3)Повышение селективности процессов. 4)Концентрация, специализация и комбинирование производства. 5) Экономия сырья и его комплексное использование. 6) Повышение качества химической продукции. 7) Внедрение технологических операций, интенсифицирующих процесс или экономящих энергию. Химико-технологическая система – это совокупность физико-химических процессов, происходящих в системе и средств для их реализации. ХТС включает в себя: химический процесс, протекающий в системе; аппараты, в которых этот процесс протекает; средства контроля и управления процессом; связи между элементами системы. Иерархия химического производства см. рис.
Вопрос №2
Основные технологические понятия: производительность, интенсивность, расходные коэффициенты, конверсия, селективность, выход. Химический процесс. Технологический режим.
Производительность агрегата (n) – это количество выработанного продукта или переработанного сырья (G) за единицу времени (T): n=G/T, кг/ч (т/ч). Для производства, где количество выработанного продукта измеряется объёмом (Vn): n=Vn/T, м3/ч
Интенсивность работы аппарата (Y) – это производительность отнесенная к объёму аппарата V (м3) или площади его сечения S (м2): Y=n/v=G/T*v, кг/ч.м3; Y=Vn/T*v, м3 продукта/ч.м3; Y=n/S=G/T*S, кг/ч.м2; Y=Vn/T*S, м3 продукта/ч.м2.
Расходный коэффициент (B) – это расход Q (сырья, воды, электроэнергии, реагентов), отнесенные к единице целевого продукта: B=Q/G, т/т, м3/т
Конверсия – это величина, характеризующая превращение сырья в результате реакции. Она представляет собой отношение количества сырья, вступившего в реакцию, к количеству сырья, взятому для проведения реакции: К= кол-во прореагировавшего сырья/ кол-во сырья взятого в реакцию.
Выходом целевого продукта от стехиометрического выхода в расчете на взятое в реакцию сырьё является отношение количества фактически полученного целевого продукта к количеству целевого продукта, которое можно получить в соответствии со стехиометрическими коэффициентами при 100% конверсии сырья.
Селективностью процесса по данному целевому продукту называется отношение количества фактически полученного продукта к тому количеству целевого продукта, которое можно получить из прореагировавшего реакции сырья, исходя из стехиометрических соотношений.
Β=кол-во целевого продукта/кол-во продукта, которое можно получить из прореагировавшего сырья
Химический процесс-
Технологический режим-
Блок-схема химического производства:
Рецикл
Отходы производства
Сырьё
Подготовка сырья
Реакционный блок
Выделение целевого продукта
Очистка продукта
Целевой продукт
Вопрос №3