ОХТ

1.Основные понятия и определения химической технологии.

Технология – это наука, изучающая способы и процессы переработки сырых природных материалов в предметы потребления и средства производства. Под понятием способы и переработки производства понимают ряд последовательных операций, проводимых сырьём в различных машинах и аппаратах с целью получения заданного продукта непосредственно используемого самим человеком или в дальнейшем, используемое в качестве сырья для получения других продуктов или средств производства.

Технология делится:

1)механическая – изучает процессы при которых изменяется внешний вид, форма или физ-ие св-ва материалов.

2)химическая – с свою очередь х-ая технология рассматривает процессы изменения хим-го состава и св-в материала. Предмет изучения – хим-ое производство. Цель изучения – создание целесообразных способов произв-ва, необходимых человеку продуктов.

Хим-ая технология делится на 2 вида:

Промышленность неорганических в-в :

1)произв-во основных хим-их в-в(кислоты, щелочи, соли)

2)произ-во тонких неорганических продуктов(реактивы, редкие элементы, полупроводники)

3)электрохим-ие произв-ва(хлор, щелочи, кислород)

4)металлургия(цветная, черная, металлургия благородных и редких металлов)

5)произв-во силикатов(стекло, цемент,керамика)

6)произв-во минеральных красок и пигментов).

Промышленность органических в-в:

1)основной(тяжелый) органический синтез(спирты, кислоты, эфиры, переработка метана,этилена)

2)произв-во полупродуктов и красителей

3)тонкий органический синтез(фармацевтические препараты)

4)произв-во высокомолекулярных в-в(пластические массы, каучук)

5)переработка горючих материалов(нефти, угля, сланцев)

6) произв-во пищевых продуктов( сахар, жиры).

На различных стадиях переработки выделяют технологические компоненты:

-сырье

-целевой продукт

-промежуточные продукты

-побочные продукты

-отходы

Сырье – это природные материалы, используемые в производстве продукции.

Целевой продукт – это материалы, образующиеся в процессе переработки сырья и являющиеся целью данного произв-ва.

Промежуточные продукты или полупродукты – это материалы, образующиеся в процессе переработки сырья после одной или несколько стадий произв-ва и являющиеся сырьем для последующих стадий.

Побочные продукты – это материалы, образующиеся на ряду с целевым продуктом, но не являющиеся целью данного произв-ва.

Отходы – остатки сырья, промежуточные и побочные продукты.

ХТП(химико-технологический процесс) представляет собой совокупность операций, позволяющий получить целевой продукт из исходного сырья. Все эти операции входят в состав основных трех стадий, характерных почти для всех ХТП:

1)подготовка исходных реагентов. На данной стадии проводятся операции, необходимые для подготовки сырья к проведению хим-ой р-ции. При этом хим-ие реагенты в реакционно-способное состояние. Например, поскольку скорость р-ции зависит от температуры, то исходные реагенты до проведения р-ции подогревают; газообразное сырье для повышения эффективности процесса и уменьшения размеров аппаратуры подвергают сжатию до определенного размера. Чтобы предотвратить побочные р-ции и получить продукт высокого качества исходное сырье подвергают очистке от посторонних примесей. Соответствующим образом подготовленное сырье направ-ся на вторую стадию.

2)химич-ое превращение. В результате которого образуется смесь продуктов(целевые, побочные, промежуточные продукты) и образуется непревращенное сырье

3) разделение продуктов р-ции. Продукты направ-ся на склад готовой продукции или на дальнейшую переработку. Непревращенное сырье рециклом возвращ-ся в процесс

На всех этапах, особенно на 3) проводят рекуперацию вторичных, материальных и энергетических ресурсов.

Потоки газообразных и жидких в-в подвергают очистке и обезвреживанию от опасных примесей. В свою очередь твердые отходы либо отправляют на дальнейшую переработку, либо размещают на хранение в безопасных для окружающей среды условиях.

ХТП представляет собой одну или несколько хим-их реакций сопровождаемых явлениями переноса теплоты, массы и импульса и оказывающее влияние как друг на друга, так и на протекание хим-ой р-ции.

В хим-ой технологии реализуется процессы 2-х типов:

С открытой схемой и с циклической схемой.

В открытой схеме все потоки проходят через совокупность аппаратов один раз. Данная схема осущ-ся с высокой степенью превращения сырья.

В циклической схеме часть непревращенного сырья рециклом возвращается на определенную стадию процесса: это осущ-ся для полноты использования сырья.

Совокупный ХТП включает следующие процессы:

1)механические и гидромеханические. К ним относят перемещение материалов, изменение их формы и размеров, сжатие и расширение, смешение и разделение потоков. Все эти процессы протекают без изменения хим-го и фазового состава обрабатываемого материала. Для этого используют фильтры, смесители, компрессоры, но и другие аппараты.

2)теплообменные. К ним относят нагрев, охлаждение, изменение фазового состояния. Эти процессы протекают в теплообменниках, кипятильниках и конденсаторах.

3)массообменные. Происходит межфазный обмен в результате которого происходит изменение компонентного состава контактирующих фаз без коренного изменения хим-го состава. К таким процессам относится растворение, кристаллизация, сушка, ректификация, дистилляция и осущ-ся в таких аппаратах, как сушилки, дистилляторы, ректификаторы.

4)химические. Происходит коренное изменение хим-го состава хим-их реакторов.

5)энергетические. Заключается во взаимном преобразовании различных видов энергии. Эти процессы осущ-ся в турбинах, генераторах.

6)информационно-управляющие. Отвечают за получение и передачу информации о состоянии потоков и в-в; осущ-ся различными датчиками, сигнальными системами и системами автоматического регулирования.

Хим-ое произв-во должно быть организовано, чтобы соблюдались следующие требования:

1)получение в произв-ве необходимого продукта

2)экономическая безопасность

3)безопасность и надежность эксплуатации оборудования

4)максимальное использование сырья и энергии

5)максимальная производительность труда.

Компоненты хим-го произв-ва

1)переменные

-сырье, поступающее на переработку

-вспомогательные материалы, обеспечивающие технологич-ий процесс

-продукты(целевой и побочный), как результат переработки сырья

-отходы произв-ва

-энергия, обеспечивающая функционирование произв-ва.

2)постоянные

-аппаратура(машины, аппараты, емкости, трубопроводы)

-устр-ва контроля и управления

-строительные конструкции(здания, сооружения)

-обслуживающий персонал(рабочие, аппаратчики, инженеры и другие работники произв-ва)