Виды процессов и операций

1. Механические и гидромеханические процессы

- измельчение;

- сортировка;

- подача сырья в реакционный аппарат;

- удаление из аппарата и транспортировка продуктов реакции в другие аппараты;

- фильтрование и промывка.

- перемещение материалов, изменение их формы и размеров, сжатие и расширение, смешение и разделение потоков. Все они протекают без изменения химического и фазового состава обрабатываемого материала. Для проведения этих процессов предназначены транспортеры, питатели, дробилки, диспергаторы, формователи, компрессоры, насосы, смесители, фильтры.

2. Теплообменные процессы - нагрев, охлаждение, изменение фазового состояния. Химический и фазовый состав в них не меняется. Они протекают в теплообменниках, кипятильниках, конденсаторах, плавилках, сублиматорах.

3. Массообменные процессы (иногда их называют физико-химическими) - межфазный обмен, в результате которого меняется компонентный состав контактирующих фаз без коренного изменения химического состава, т. е. химических превращений. К ним относятся растворение, кристаллизация, сушка, дистилляция, ректификация, абсорбция, экстракция, десорбция, осуществляемые в соответствующих аппаратах - сушилках, дистилляторах, ректификаторах, абсорберах, экстракторах, десорберах.

- растворение;

- поглощение или конденсация;

- извлечение или экстракция;

- перегонка и ректификация.

4. Химические процессы - коренное изменение химического состава в химических реакторах. Требования к химическим реакциям

- при проведении химических реакций исходные вещества должны достигнуть зоны реакции;

- продукты реакции должны быть удалены из зоны реакции;

- большинство химических реакций в настоящее время протекают в присутствии катализаторов.

!!! Применение катализаторов позволяет:

- повысить производительность процесса;

- снизить температуру и давление;

- повысить выход продукта.

Кроме указанных основных процессов совокупного химико-технологического процесса в химическом производстве осуществляются также:

5. энергетические процессы - взаимное преобразование различных видов энергии (тепловой, механической, электрической) в турбинах, генераторах, моторах.

6. процессы управления - получение и передача информации о состоянии потоков и веществ, изменение их состояния. К устройствам управления относятся датчики, сигнальные и информационные системы, клапаны, задвижки, вентили, системы автоматического регулирования и т. д.

Исследование и разработка отдельных процессов и их совокупности - химико-технологического процесса - основная профессиональная область деятельности химика-технолога.

Основные принципы химической технологии

При разработке технологической схемы химического производства используют общие принципы химической технологии:

- непрерывность процесса;

- противоток;

- автотермичность;

- комплексное использование сырья;

- комбинирование и кооперирование производств.

Коротко охарактеризуем каждый из принципов в отдельности.

1. Принцип непрерывность процесса. При непрерывном процессе производства подача сырья и отбор продуктов осуществляется непрерывно или порциями без остановки аппарата или системы.

Это обеспечивает следующие преимущества:

- экономия технологического времени;

- создаётся устойчивость и равномерность протекания процесса, т. е. имеется возможность постоянно поддерживать оптимальный режим производства;

- возможность автоматизации и механизации производства.

2. Принцип противотока. Противотоком называются противоположно направленные движения взаимодействующих веществ.

Принцип противотока используют в подавляющем большинстве производственных процессов:

- проведение химических реакций;

- поглощение газов;

- растворение твёрдых тел;

- нагревание исходных веществ;

- охлаждение продуктов реакции.