- •Раздел 1 Основы химической технологии
- •Тема 1.1 Введение
- •1.1.1 Человечество и окружающая среда
- •1.1.2 Химическая промышленность
- •Химическая технология
- •Перспективы развития химической технологии
- •Тема 1.2 Основные компоненты химического производства.
- •1.2.1 Химическое сырье
- •1.2.2 Воздух и вода в химической промышленности
- •1.2.3 Энергетика химической промышленности
- •–Теплообменник, 2– реакционный аппарат.
- •Тема 1.3 Основные характеристики химико-технологических процессов.
- •1. 3. 1 Понятие о химико-технологическом процессе
- •1. 3. 2. Уровни анализа, описания и расчета хтп.
- •1.3.3. Основные показатели химико-технологического процесса
- •1.3.4 Материальный баланс.
- •1.3.5 Тепловой баланс.
- •Термодинамические характеристики химических процессов.
- •Тема 1.4. Основные закономерности химико-технологических процессов (хтп)
- •1.4.1 Закономерности гомогенных процессов Характеристика гомогенных процессов
- •В тнв газофазные гомогенные процессы осуществляются, например, в производстве серной, азотной, соляной кислот. В производстве азотной кислоты в газовой фазе идет окисление оксида азота в диоксид
- •Гомогенные процессы в жидкой фазе
- •1.4.2 Закономерности проведения гетерогенных процессов
- •1.4.3 Особенности протекания гетерогенно-каталитических процессов
- •Тема 1.5 Химические реакторы, закономерности их работы и конструкции.
- •1.5.1 Классификация и основные показатели работы химических реакторов
- •1.5.2 Требования, предъявляемые к химическим реакторам
- •1.5.3. Конструкции химических реакторов
- •Тема 1.6. Химико-технологические системы.
- •Раздел 2. Технология производства неорганических веществ.
- •Тема 2.1 Технология производства аммиака
- •Аммиак хорошо растворим в воде. При комнатной температуре и атмосферном давлении в 1л воды растворяется 750л газообразного аммиака. При растворении аммиака в воде образуется аммиачная вода
- •Тема 2.2 Технология производства азотной кислоты.
- •Тема 2.3. Технология производства аммиачной селитры.
- •2.3.1 Классификация минеральных удобрений
- •2.3.2 Производство аммиачной селитры Свойства аммиачной селитры
- •Нейтрализация азотной кислоты аммиаком
- •Тема 2.4 Технология производства карбамида Свойства карбамида
- •Сырьем для промышленного производства карбамида являются жидкий аммиак и диоксид углерода.
- •Расходные коэффициенты в производстве азотных удобрений
- •Тема 2.5 Разложение фосфатного сырья и технология получения фосфорной кислоты и нитроаммофоски.
- •2.5.1 Технология производства фосфорной кислоты
- •2.5.3 Принципиальная схема производства экстракционной фосфорной кислоты полугидратным методом
- •2.5.2 Технология производства нитроаммофоски
- •Функциональная схема получения нитроаммофоски на основе азотно-кислотного разложения фосфатов.
- •Раздел 3. Технология производства органических веществ.
- •Тема 3.1 Технология производства метанола
- •Тема 3.2 Технология производства формальдегида и карбамидо-формальдегидных смол
- •3.2.1 Производство формальдегида
- •3.2.2 Получение карбамидо-формальдегидных смол
- •Газовые законы. Расчет параметров газовых смесей
- •Великий Новгород
- •Содержание
- •Введение
- •1 Различные выражения концентрации газов
- •Переход от одних выражений концентраций к другим
- •2 Формулы для вычисления массы и объема газа
- •3 Закон Бойля
- •4 Закон Гей-Люссака
- •5 Закон Авогадро
- •6 Уравнение состояния идеальных газов
- •7 Закон Дальтона. Газовые смеси
- •8 Уравнение состояния реальных газов
- •Методическое пособие
- •Содержание
- •Введение …… ………………………………………………….166
- •Контрольные задания ……………………………………………..173 Введение.
- •1 Способы выражения концентрации растворов
- •Пересчет состава раствора
- •Разбавление и смешение растворов и других веществ
- •Правило «креста»
1. 3. 2. Уровни анализа, описания и расчета хтп.
Сложный химико-технологический процесс представляет собой совокупность элементарных физических, физико-химических и химических процессов. Число элементарных процессов, их характеристики и последовательность определяют структуру ХТП в целом. В подавляющем большинстве практических случаев структура ХТП сложна и очень трудно правильно выбрать технологический режим их проведения. Действительно каждая реакция характеризуется своим типом влияния основных параметров – температуры, давления, концентрации.
Кроме того, реакции сопровождаются массообменом, выделением или поглощение теплоты и соответствующим теплообменом. Изучение ХТП с целью выбора рациональных технологических режимов и управления ими проводят не в сложной совокупности элементарных процессов, а по частям (по уровням). Уровень – это простые составляющие протекающего сложного процесса. Именно уровневый подход дает возможность наиболее правильного и быстрого выбора технологических режимов сложных ХТП и управления ими. Таким образом, анализ и описание ХТП проводят последовательно с учетом уровня протекания процесса.
Молекулярный уровень предполагает описание процессов как молекулярное взаимодействие реагирующих веществ. Принимают, что реагирующие вещества хорошо перемешаны и их молекулы могут беспрепятственно вступать во взаимодействие друг с другом. Протекание ХТП описывается закономерностями кинетики химических реакций. При описании, анализе и расчете протекания химических реакций как элемента ХТП используют известные кинетические закономерности без вскрытия механизма реакции. Поэтому говорят, что протекание процесса проводят на языке формальной кинетики. В простейшем случае эти закономерности можно использовать для описания гомогенных процессов, когда реагенты, вступающие в реакцию, хорошо предварительно перемешаны, а также для гетерогенных процессов, протекающих в кинетической области в аппаратах периодического действия.
На уровне малого объема описывается протекание гетерогенных процессов для малого объема взаимодействующих фаз, например для частицы твердого материала, реагирующего с газом или жидкостью, зерна катализатора, пузырьки газа, поднимающегося в жидкости, капли жидкости, омываемой газом и др. Необходимость рассмотрения процессов на этом уровне связана с тем, что для анализа и расчета гетерогенных процессов знания закономерностей протекания только химических реакций в большинстве случаев недостаточно. Эти закономерности необходимо дополнить закономерностями протекания физических процессов переноса массы и теплоты. Совместное протекание химических реакций и процессов переноса теплоты и массы описывается закономерностями макрокинетики.
Уровень потока рассматривает протекание процесса на совокупности твердых частиц, капель жидкости, зерен катализатора и других разновидностях 2малого объема», находящихся в потоке реагирующих веществ. Учитываются эффекты, связанные с характером движения потоков, изменением температур и концентраций в различных участках реакционного объема. Для гетерогенных процессов закономерности их протекания в малом объеме дополняются закономерностями изменения концентрации и температур по длине реакционной зоны, через которую проходит поток.
Уровень реактора учитывает конструктивные особенности реакционных зон, их число, взаимное расположение, соотношение технологических показателей процесса при прохождении потока из одной реакционной зоны в другую.
Уровень химико-технологической системы (ХТС) учитывает взаимные связи между реакторами, теплообменниками, смесителями и другими аппаратами, используемыми для переработки сырья в конечные продукты.