20. Химиялық өндірістердің гидромеханикалық процестері және олардың аппаратуралары

Гидромеханикалық үрдістер - өту жылдамдығы гидродинамикалық сұйықтар мен газдардың ағысы жөніндегі ғылым ғылым заідарымен анықталады. Оған сұйықтар мен газдарды тасымалдау, газдарды сығу, сұйық немесе газдардағы бөтен бқлшектерді ауырлық күші әсерінен немесе электр өріі әсерінен тұндыру, сұйықтар мен газдарды қысымдар айырмасы арқылы, дәнді заттар қабаты арқылы сүзу, сұйыұ ортада араластыру, қатты дәнді заттарды жалған сұйылту. Бұл үрдістердегі қозғаушы күш - қысымдар айырмасы болады.

Гидромеханикалық үрдістердің өту заңдары мен оларды іс жүзінде қолдану гидравликада қарастырылады.

21. Химиялық өндірістердің жылулық процестері және олардың аппаратуралары.

Жылулық үрдістер фазалық ахуалы өзгерсе, химиялық еш өзгеріссіз болады. Температура-химия өндірісіндегі ең негізгі технологиялық және экономикалық мәндердің бірі. Қондырғыларда біркелкі температура ұстап тұру үшін, оны бірде қыздаруға, бірде суытуға тура келеді. Яғни, барлық жағдайда, жылутасымалдағыштардан жылытылатын денеге, суытылатын заттардан суық агенттеріне, дененің бір жағынан екінші жағына жылуды көшіру керек. Мұндай әр түрлі температудағы денелерде, жылудың бір жағдайдан екіншісіне өтуі жылуалмасу үрдісі деп аталады. Жылуалмасу үрдісінің қозғаушы күші – ыстық және суық денелердің температураларының айырмасы - ∆t болады. Жылуалмасу негізінде үш түрлі әдіспен беріледі.

1. Жылуөткізгіштік. Әр түрлі температудағы қатты денелер бір-бірімен жанасқанда бірінен- біріне көшетін жылу. Бұл үрдістегі жылудың бір бөлшектен бір бөлшекке берілуі олардың тәртіпсіз қозғалысының нәтижесі деп қараған жөн. Мұндағы бөлшектердің жалпы бір бағыттағы қозғалысы болмайды. Жылуөткізгіштік таза түрінде тек қатты заттарда ғана байқалады, ал тамшылы сұйықтар мен газдар конвекция құбылысы жоқ кезінде ғана болады.

2. Конвекция. Тек сұйықтар мен газдарда, олардың молекулаларының өзара алмасуы нәтижесінде болатын жылу таралуы. Конвекция – еркін және еріксіз деп екіге бөлінеді. Газ немесе сұйық көлемінің әр түрлі нүктелеріндегі температуралар айырмашылығы салдарынан, осы нүктелердегі тығыздықтар айырмасының нәтижесінде болатын жылуалмасуды еркін конвекция деп атайды. Газ немесе сұйық көлемінің еріксіз қозғалысы салдарынан болатын жылуалмасуы еріксіз конвекция деп атайды.

3. Жылулық сәулелену. Бұл жылу энергиясының электромагнитті толқындар арқылы таралуы. Бұл ретте жылу сәулесін тарататын денеде жылу, сәуле энергиясына айналып кеңістікке таралады да, жолында кездескен денелерге соғылғанда, бұл сәулелі энергия жартылай жылуға айналады, жартылай шағылады, жартылай солл денеден ары өтіп кетеді.

22. Химиялық өндірістерлің масса алмасу процестері және олардың аппаратуралары.

Массаалмасу үрдістері деп бір фазадан екінші фазаға өтетін бөлшектердің өту жылдамдығымен анықталатын технологиялық үрдістерді айтады, ал осы үрдістерді өткізуге керекті қондырғылар массаалмасу қондырғылары деп аталады.

Массаалмасу қондырғыларында әртүрлі үрдістер өтуі мүмкін. Ондай үрдістерге абсорбция, ректификация, экстракция, кристалдандыру, адсорбция, кептіру, ионалмасу, мембраналық айыру және т.б. үрдістер жатады.

Абсорбция – газдар мен булардың оларға өзара сәйкес келетін сұйық сорғыштарға сіңіріліп бөліну үрдісі. Кері үрдіс, яғни бір немесе бірнеше заттардың сұйық фазадан газды немесе булы фазаға өтуі десорбция деп аталады.

Ректификация – сұйық қоспалардың құрамындағы компонентларының әртүрлі температурада ұшқыштығына негізделген, сұйық қоспа мен оның буының қарама-қарсы әрекеттесуінің нәтижесінде, сұйық қоспаның құрамындағы компонент компонентлардің бір-бірінен толық ажыратылу үрдісі. Толық емес жартылай ажыратуды жай айдау немесе дистилдеу үрдісі деп атайды.

Экстракция – бір сұйықта еріт ілген бір немесе бірнеше заттарыд басқа сұйықпен таңдап бөліп алу үрдісі. Мұндағы бірінші сұйық пен екінші сұйық өзара араласпайды немесе өте аз мөлшерде араласады. Бұл үрдісте зат, бір сұйық фазадан екінші сұйық фазаға өтеді. Бұл үрдістің бір түрі, қатты зат қоспаларынан керекті компонентті экстрагентпен бөліп алу. Оны шаймалау немесе қатты зат пен сұйық арасындағы экстракция деп атайды.

Адсорбция – адсорбенттердің газдарды, буларды немесе сұйық қоспалар құрамындағы кейбір заттарды таңдап сіңіріп алу үрдісі. Бұл үрдісте зат, газды немесе сұйық фазадан қатты фазаға өтеді.

Кептіру – қатты ылғалды заттардан оларды қыздыру жолымен ылғалды буландырып бөліп алу үрдісі. Мұндағы зат қатты фазадан газды немесе булы фазаға өтеді.

Кристалдану - ерітіндіден оның құрамындағы кейбір затты немесе заттарды қатты фазаға айналдырып тұндыру әдісімен бөліп алу үрдісі.

Ионалмасу – кейбір қатты заттардың иондарын ерітінді құрамындағы заттардың иондарымен алмастырып, қажетті затты бөліп алу үрдісі.