Тема 4. Хіміко-технологічні процеси у виробництві непродовольчих товарів

Значення і класифікація хімічних процесів. Поняття про швидкість, рівновагу і вихід продукції в хімічних процесах. Гомогенні та гетерогенні процеси. Загальні принципи інтенсифікації хіміко-технологічних процесів. Тиск як фактор інтенсифікації газоподібних процесів. Перспективи розвитку і вдосконалення хімічних процесів.

Термічні процеси. Значення термічних процесів. Вплив температури на швидкість хіміко-технологічних процесів.

Термічні процеси у виробництві будівельних матеріалів. Виробництво портландце­менту. Термічні процеси переробки нафти і нафтових фракцій.

Каталізні процеси. Теорія каталізу і його види. Гомогенний, гетерогенний та мікрогетерогенний каталіз. Тверді каталізатори, їх будова та властивості.

Застосування каталізних процесів у промисловості. Виробництво сірчаної кислоти нітрозним та контактним способом. Виробництво аміаку - основи багатьох міндобрив. Каталізні процеси нафтопереробки. Каталізний крекінг та каталізний риформінг. Платформінг - процес каталізної переробки легких нафтових фракцій.

Електрохімічні процеси. Суть і значення електрохімічних процесів. Основні закономірності електрохімічних процесів.

Електроліз водних розчинів. Електрохімічне виробництво хлору та їдкого натру. Електроліз води. Гідроелектрометалургія. Суть процесу електролітичного рафінування.

Фотохімічні та радіаційно-хімічні процеси. Суть та значення фотохімічних процесів. Три види фотохімічних процесів, їх відмінності та особливості застосування.

Радіаційно-хімічні процеси, їх особливості. Процеси, які відбуваються при опромінюванні речовини. Радіаційно-хімічний синтез. Радіаційне зшиття полімерів. Радіаційна полімеризація.

Лазерні та ультразвукові процеси, їх суть та застосування у промисловості.

ТЕРМІЧНІ ПРОЦЕСИ

Термічними (лат. «Оіегтаеь від грецьк. - теплота) називають такі технологічні процеси, у ході яких головним рушієм є теплота.

Термічні процеси відбуваються за високих або низьких температур. За цією ознакою технологічні процеси поділяють на високотемпературні та низькотемпературні.

5.1. Високотемпературні процеси

Високотемпературними називають такі технологічні про­цеси, для проходження яких сировину нагрівають.

Для нагрівання сировини використовують різні види палива та енергії. Ці процеси є енергозатратними.

Нагрівання сировини проводять до такої температури, за якої економічно вигідно отримувати продукцію. ■

Високотемпературні процеси лежать в основі виробництва чавунів, сталей, більшості кольорових металів, різних видів штучного палива, мінеральних добрив, цементу, цегли тощо.

Хоч підвищення температури позитивно впливає на хід технологічних процесів, на практиці застосування теплоти для інтенсифікації процесів часто обмежене. Це зумовлено тим, що у багатьох випадках підвищення температури, по-перше, прискорює побічні реакції внаслідок яких утворюється побічна продукція, погіршується якість основної продукції та зменшується продуктивність обладнання; по-друге, спричиняє виведен­ня реагуючих речовин (складових сировини) із зони реакції, випаровуючи, спікаючи або сплавляючи їх; по-третє, виводить з ладу обладнання, оскільки найважливішими конструкційними матеріялами, з яких виготовляють обладнання, є метали та сплави на їх основі, які витримують нагрівання лише до 1000°С. Кераміка витримує нагрівання до вищих температур. Пошуки нових конструкційних матеріялів, які витримували б нагрівання до вищих температур, обмежуються гнергетичними затратами і віддачею теплоти у довкілля. Чи раціонально це? Очевидно, ні. Тому термічні процеси необхідно проводити лише за економічно вигідних температур, які вибирають з урахуванням мінімального спрацювання обладнання; вартості конструкційних матеріялів; витрат палива чи енергії; тепловтрат тощо. Крім того, термічні процеси мають велику частку ручної праці на допоміжних операціях у гарячих цехах. їх важко механізувати й автоматизувати.