19 Вопрос

Химические процессы и реакторы.

Классификация химико — технологических процессов.

Признак классификации	Название процесса	Пример
1. По параметру технологического режима	Температура. Низкотемпературные, Высокотемпературные процессы, Плазмохимические процессы t>10^3 гр. С	CaCl2 + Na2CO3= CaCO3 в осадок + 2NaCl t = 20 гр. Ц CaC2 + N2 = Ca(CN)2 цианамид кальнция + C t = 100 гр. Ц Взаимодействие молекулярного азота с кислоородм. N2 + O2 = 2NO t = 3000 гр. С
	Наличие катализатора. Каталитические, Некаталитические процессы	2SO2 + O2 (V2O5) = 2SO3 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 8SO2
	P. Под повышенным P Под пониженным P	N2 + 3H2 = 2NH3 P = 31,4 Мпа (среденее давление) C6H5C2H5 = C6H5CHCH2стирол + H2
	Воздействие электрического тока. Электрохимические реакции.	2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2
	Биохимические процессы	C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2
	Фотохимические процессы	H2 + Cl2 = 2HCl
	Радиациооно — химические процссы(под действием альфе; бета; гамма излучений)
2. По направлению движения потоков	Прямоточные, противоточные, перекрёстные, смешанные токи.
3. По агрегатному состоянию реагирующих веществ.	Гомогенные, гетерогенные процессы.	2NO = N2O2 + O2 = 2NO2 Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaOH
4. По термодинамическому признаку.	Обратимость: существуют обратимые и не обратимые процессы.	2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O суммарно Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O
	Тепловой эффект. Экзотермические(Q>0$ дельтаH<0), эндотермические(Q<0; дельтаН>0)	4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O + 946 кДЖ CH4 + H2O = CO + 3H2 – 206 кДж

22 Вопрос

Гомогенные процессы — это процессы, протекающие в одной фазе(жидкой или газообразной) не имеющей поверхности раздела.

Действительно гомогенные системы получить тяжело, и обычно в производстве за них принимают жидкофазные и газофазные реакции. В гомогенных ситсемах, реакции протекают гораздо быстрее, чем в гетерогенны, по этому реакции стараются проводить в гомогенной среде. Для получения жидкой среды, в промышленности используют поглощение(абсорбцию) газов или конденсацию паров, растворение или плавление твёрдых материалов. Для проведения реакций в газовой фазе, применяют испарение жидкостей или десорбцию из них в газовую фазу нужных компонентов.

Примеры. При сернокислотной гидратации этилена, процесс начинают с физической абсорбции этилена серной кислотой, а за тем, в жидкой фазе, осуществляется образование этилсерной кислоты и её последующий гидролиз.

C2H4 + H2SO4 = C2H5OSO3H.

C2H5OSO3H + Н2О t = 100 гр. С = С2Н5 ОН + Н2SO4.

Гомогенные процессы в газовой фазе, широко используются в технологии органического синтеза. Обычно, органическое вещесто испаряется, а его пары обрабатываются газообразным компонентом (хлором, диоксидом серы, кислородом, оксидами азота) На пример, при производстве моющих средств, используется реакция сульфохлорирования(одновременного воздейтвия хлора и диоксида серы на предельные углеводороды)

RH + SO2 + Cl2 = RSO2Cl + HCl.

Большей интенсивностью характеризуются гомогенные процессы в жидкой фазе, чем в газовой. Гомогенные процессы, как правило идут в кинетической области(тоесть общая скорость процесса, определяется скоростью химической реакции).