- •Одесский национальный политехнический университет
- •7.110204 " Технология фармацевтических препаратов"
- •Часть первая теоретические основы химической технологии
- •Раздел 1. Понятие химическая технология и химического производство
- •Раздел 2. Основные закономерности химической технологии
- •Раздел 1
- •1.1. Определение технологии как науки. Механическая и химическая технология
- •Раздел 1
- •1.2. Содержание и структура курса
- •Раздел 1
- •1.3. Этапы развития химической технологии
- •1.4. Межотраслевой характер химической технологии
- •1.5. Основные понятия и определения химического производства
- •1.5. Основные понятия и определения химического производства
- •1.5.1. Компоненты химического производства
- •1.6. Иерархическое строение химического производства
- •1.7. Классификация химических производств
- •1.8. Показатели химического производства
- •1.8.1. Технологические показатели
- •1.8.2. Экономические показатели
- •1.8.3. Эксплуатационные показатели
- •1.8.4. Социальные показатели
- •1.9. Объемы производства основных продуктов
- •1.10. Методы химической технологии
- •1.10.1. Методические основы химической технологии как науки
- •1.10.2. Понятие о модели и моделировании
- •1,10.3. Математическое моделирование как метод изучения химических процессов и реакторов
- •1.10.4. Физическое моделирование. Место и значения эксперимента
- •1.10.5. Моделирование методом масштабного перехода на основании определенных частных соотношений (масштабирование)
- •1.10.6. Понятие о системе. Системный анализ как основной метод изучения химико-технологических систем
- •Раздел 2 основные закономерности химической технологии
- •2.1. Система процессов в химическом реакторе
- •2.1.1. Понятие о химико-технологический процессе
- •2.1.2. Классификация хтп
- •2.1.3. Главные показатели хтп
- •2.1.4. Взаимосвязь между показателями хтп
- •1.5. Равновесие химико-технологических процессов
- •2.2. Гомогенные химико-технологические процессы
- •2.2.1. Скорость гомогенных процессов
- •2.2.2. Влияние разных факторов на скорость гомогенного хтп
- •2.2.1.1. Влияние температуры
- •2.2.2,2. Влияние концентрации реагентов
- •2.2.2.3. Влияние давления
- •2.2.2,4. Влияние катализатора
- •2.3. Гетерогенные (некаталитические) химико-технологические процессы
- •2.3.2. Скорость гетерогенного хтп
- •2.3.3. Общие принципы интенсификации гетерогенных хтп
- •2.3.4. Гетерогенные некаталитические процессы в системе г-т
- •2.3. 4.1. Кинетические модели гетерогенных хтп в системе г-т
- •2.3.5. Гетерогенные некаталитические процессы в системах г-ж и ж-ж
- •2.3. 5.1. Кинетические модели процессов в системе г-ж (ж-ж)
- •2.4. Каталитические химико-технолоґические процессы
- •2.4.1. Использование катализаторов - наиболее эффективный способ повышения скорости и селективности химико-технолоґических процессов. Суть и виды катализа
- •2.4.2. Гомогенный катализ. Скорость превращения в гомогенном катализе. Влияние условий осуществления гомогенного катализа на его эффективность
- •2.4.4. Требования к промышленным катализаторов
- •1. Достаточно высокой активностью относительно реакции
- •2. Минимальной продолжительностью контактирования
- •3. Низкой температурой зажигания
- •4. Стойкостью к действию контактных ядов.
- •Доступностью и дешевизной.
- •2.4.5. Состав и изготовления твердых катализаторов
1.5.1. Компоненты химического производства
В системе аппаратов химического производства перерабатываются потоки вещества и энергии, которые называют компонентами химического производства. К ним принадлежат: сырье, реагенты, вспомогательные материалы, энергия, вода, продукты, полупродукты, отходы, оборудование.
Сырье - это исходные (начальные) вещества преимущественно естественного происхождения, которые перерабатываются в целевые продукты.
Реагенты - это химические вещества высокой чистоты (кислоты, щелочи, соли, оксиды и т.п.), которые необходимые для химической переработки сырья.
Материалы - это вещества или изделия, которые используются для переработки сырья в целевой продукт, но у него не переходят. К материалам принадлежат катализатори, растворители, фильтровальные материалы, сорбенты и т.п..
24
Энергия служит для осуществления разнообразных процессов химического производства. Возможное использование потоков энергии химических производств в виде вторичных энергетических ресурсов.
Вода в химических производствах служит не только хладагентом или теплоносителем, но и одним из видов сырья. Учитывая значительные объемы потребления воды в промышленных процессах, ее следует выделить как отдельный компонент производства
В химическом производстве различают целевые, приложению (сопутствующие), побочные продукты и полупродукты.
Целевой продукт - это вещество или изделие, которое имеет определенные потребительские свойства и его получение являются главной целью конкретного производства.
Дополнительный (сопутствующий) продукт образовывается одновременно с целевым продуктом и не влияет на его выход. Например, во время электролиза расплава магния хлорида целевым продуктом является металлический магний, а дополнительным (сопутствующим) - хлор.
Побочный продукт также образовывается одновременно с целевым, но при этом выход последнего уменьшается. Например, в производстве метанола из синтеза-газа (СО + 2Н2) его выход уменьшается вследствие того, что часть исходного сырья расходуется на параллельные реакции с образованием побочных продуктов - метана и формальдегида.
Полупродукт - это продукт одной из стадий багатостадийного химического производства, который обязательно перерабатывается в продукт, т.е. используются как сырье для следующей стадии в этом самом производстве. Например, в производстве серной кислоты полупродуктами есть SО2 и SO3: серы (IV) оксид является продуктом окисления серы и он в дальнейшем превращается в серы (VI) оксид, последний, в свою очередь, вследствие взаимодействия с водой образовывает целевой продукт- серную кислоту.
Отходы - вещества и материалы, которые образовываются в производстве и не используются по месту образования.
Оборудованиепредназначено для осуществлени всех технологических операций от подготовк сырья к химическ переработке, самой химической переработки и выделени и очистки целевого продукта. Оборудования разделяют на основное и вспомогательное. В основном оборудовании осуществляют те химические процессы, в которых образовывается целевой продукт, поэтому их называют реакторами. Вспомогательное оборудование предназначается для обеспечения функционирования основного оборудования в оптимальном технологическом режиме, а также транспортировка материальных и энергетических потоков. К нему, например, принадлежат теплообменники, мельницы, фильтры, абсорберы, адсорберы, растворители, сепараторы, компрессоры, насосы, транспортеры и т.п.
25