Міністерство освіти і науки України

Одеський національний політехнічний університет

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

кафедра органічних і фармацевтичних технологій

за курсом

“ Загальна хімічна технологія ”

для студентів хіміко-технологічного факультету

спеціальності 8.091.601 - «Технологія органічних речовин»

7.110204 " Технологія фармацевтичних препаратів"

Затверджено на засіданні кафедри ОФТ

Протокол №5 від 28 12 2006р

Одеса 2006 р.

Конспект лекцій за курсом “ Загальна хімічна технологія ” для студентів хіміко-технологічного факультету спеціальності

8.091.601 - «Технологія органічних речовин»

7.110204 " Технологія фармацевтичних препаратів" / Склад. В.В.Лялін. - Одеса: ОНПУ. 2006. - с.

.

Укладачі: к.х.н., доц. Лялін Віктор Васильович

Відповідальний за випуск д.х.н., проф.Куншенко Б.В.

Затверджено методичною комісією хіміко-технологічного

факультету ОНПУ.

ПЕРЕДМОВА Розвиток хімічної промисловості в нашій країні, органiзацiя нових i перебудова старих пiдприємств, комбiнування хiмiчних виробництв, створення нових технологiчних процесiв — все це значно пiдвищує роль курсу хімічної технологiї в унiверситетськiй освiтi. Сучасний розвиток хімічної промисловості має не тільки кiлькiсний, а й якiсний характер, оскільки він пов’язаний з переходом на новий, більш високий, технічний рівень і з запровадженням більш досконалої технології, з підвищенням продуктивності праці, з розширенням видів i джерел сировини, із збільшенням асортименту i підвищенням якості продукції. Узагальнення технологічного досвiду різних виробництв, ефективне використання найбільш раціональних технолюгiчних схем i дальше їх удосконалення вимагає від спецiалiстiв знання не тільки загальних закономірностей i типових методів хімічної технологiї, а й широкого технічного кругозору, вміння володіти сучасними методами моделювання хiмiко-технологiчних процесiв i обiзнаностi з основною апаратурою хімічної технологiї. Хiмiки з університетською освітою, що мають високу теоретичну підготовку i глибоко вивчають курс хімічної технології , якраз i зможуть здійснювати роль поєднуючої ланки науки з практикою. Мета підручника — показати студенту роль хімічної технологiї при впровадженні у виробництво нової техніки, використання досягнень науки i технічного прогресу, створення найкращих умов праці і здiйсненнi заходів з техніки безпеки.

I. Загальні питання хімічної технології 1.1. Предмет і завдання хімічної технології

Технологія - наука про найбільш економічні способи й процеси виробництва промислових продуктів із природної сировини.

Технологiєю називають науково обгрунтованi і впроваджені у виробництво методи і способи обробки i переробки сировини в кiнцевi продукти за допомогою відповідної техніки.

Хімічна технологія – це наука про найбільш економічні методи масовій хімічній переробці сировини, природних матеріалів у продукти споживання й засобу виробництва.

На противагу хімікові, що може синтезувати в лабораторних умовах потрібний продукт у невеликих кількостях і часто досить дорогим способом, технолог ставить своїм завданням виробництво цього продукту в промисловому масштабі при можливо більше низьких економічних витратах.

Ці дві особливості хімічної технології - великий масштаб виробництва й вибір економічних методів і способів переробки - спричиняють розходження в діяльності хіміка - технолога й хіміка - дослідника.

1.2. КЛАСИФIКАЦIЯ ХІМIЧНИХ ВИРОБНИЦТВ Промисловість об’єднує пiдприємства, що займаються добуванням та переробкою предметів праці (сировини) в продукти виробничого і особистого споживання. Вся промисловість за економічною ознакою поділяється на галузі, що виробляють засоби виробництва, і галузі, які виготовляють предмети споживання. дала всі галузі промисловості можна поділити за ознакою відношення до предметів праці (сировини) на такі, що добувають, i на такі, що обробляють їх. В хiмiчній промисловості користуються класифiкацiєю, за якою її поділяють на дві основні групи: промисловість неорганічних речовин і промисловість органічних речовин. Але багато виробництв неорганiчних i органiчних речовин дуже подiбнi за методом добування, технологiчними схемами i апаратурою i часто розмiщуються на спiльнiй територiї. Так, технологiчнi схеми, методи i апаратура для синтезу амiаку i метанолу аналогiчнi; їх цехи часто розмiщуються на територiї одного заводу.

Хiмiко-фармацевтична промисловiсть виробляє лiкарськi речовини i медичнi препарати та iн. . 1.З. ХIМIЧНА ТЕХНОЛОГIЯ ЯК НАУКА. ЗНАЧЕННЯ ХІМIЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ Для розумiння основних завдань хімічної технологiї як науки важливо визначити її мiсце серед iнших наук i значення хімічної технологiї при пiдготовцi спецiалiста-хiмiка

Слово технологiя походить вiд двох грецьких слiв: «технос» — майстернiсть, ремесло або виробництво i логос — наука. Отже, дослівно «технологiя» — це наука про виробництво. Перетворення одних матерiалiв в iншi з комплексом заданих корисних властивостей — основна мета хімічної технологiї. Хiмiчна технологiя вивчає сукупнiсть фiзичних i хiмiчних процесiв i шляхи їх здiйснення в промисловостi з метою виробництва рiзних продуктiв. Найважливішим завданням хімічної технології є вивчення хiмiчних перетворень разом з процесами переносу кiлькостi руху, тепла i речовини, що може бути досягнуто тільки при використанні в хiмiчній технологiї знань з інших наук. Гiдродинамiка при цьому вiдiграє особливо важливу роль, оскiльки iнтенсивнiсть процесiв переносу тепла і маси значною мiрою визначається гiдродинамiчними умовами. Значний вплив на формування теоретичних основ хімічної технологiї має чiтка класифiкацiя хiмiко-технологiчних процесiв, що грунтується на гiдродинамiчних закономiрностях. Так ідея єдиних кiнетичних закономiрностей, яка покладена в основу сучасної класифiкацiї хiмiко-технологiчних процесiв, виходить з подiбностi диференцiйних рiвнянь, якi описують найпростiшi (лiнiйнi) процеси переносу: кiлькостi руху (закон Ньютона) (1)

теплоти (закон Фур’є) (2) маси (закон Фiка) (З) На основi цих законiв всi хiмiко-технологiчнi процеси подiлено на групи, кiнетичнi закономiрностi яких пiдлягають загальному закону - швидкiсть процесу прямо пропорцiйна рушiйнiй силi i обернено пропорційна опору. Таким чином, вчення про процеси і апарати хiмічної технологiї сформувалось у чiтку наукову дисциплiну, а всi рiзноманiтнi процеси хімічної технології було зведено до п’яти груп процесів, об’єднаних характерними кiнетичиими закономірностями. В курсах хімічної технології вивчають такi роздiли : хiмiзм i фiзико-хiмiчнi умови перебiгу процесу; сировину; енергетику; апаратуру; конструктивнi матерiали; контроль i управлiння процесами; продуктивнiсть, органiзацiю і охорону працi та економiку виробництва. Синтетичний характер курсу загальної хімічної технології, його динамiчнiсть і безперервне оновлення сприяють формуванню спецiалiста-хiмiка з широким науково-технiчним кругозором, який здатний не тiльки працювати, а й керувати сучасним складним і вiдповiдальним хiмiчним виробництвом. Сучасне хімічне виробництво включає велике число різноманітних фізичних і хімічних операцій, які тісно зв’язані між собою, тому хімічна технологія вивчає сукупність фізичних і хімічних процесів і шляхи їхнього здійснення в промисловому масштабі.

Вивчення хімічної технології має наступні цілі:

1. Ознайомлення з використовуваними в цей час методами переробки сировини й виробництва продуктів - це енциклопедичний звід відомостей про вихідні способи роботи що являє собою введення у вивчення хімічної технології.

2. Засвоєння загальних законів (фізичних, фізико-хімічних й інженерних) послідовне застосування яких дає можливість оптимального рішення, тобто створення найкращої технології.

Враховуючи особливості хімічного виробництва, комплексна механiзацiя i автоматизація стають для нього необхідною закономiрнiстю. Дуже важливе значення для хімічної промисловості має удосконалення технологічних процесів. Проведення безперервних процесів і здійснення синтезів в одну стадію створюють виняткові умови для максимального використання виробничих фондів i підвищення економічної ефективності хімічного виробництва.

Якiсть продукцiї — одна iз найважливiших умов технiчного прогресу, підвищення ефективностi праці i виробництва. В Україні якiсть продукцiї визначається державними технiчними нормами. Цi норми фiксуються в документi, який називаеться Державним стандартом України ДСТУ), що має силу закону для тих, хто виробляє або споживає продукцiю. Стандартизацiя продукцiї забезпечує високу якiсть, впровадження удосконаленої технологiї, веде до нормалiзацii витрат сировини, енергiї i працi на кожну одиницю. Залежно від вимог споживачів може бути кілька стандартів однієї продукцiї, але цi вимоги повиннi бути такими, щоб їх можна було задовольнити на даному пiдприємствi. Так, є кiлька стандартiв на сiрчану кислоту. Собiвартiсть хімічної продукції є одним з найважливіших показників, що відображують всі сторони роботи підприємства. Собiвартiсть продукції є частиною необхідних витрат на засоби виробництва і заробітну плату. До кошторису витрат на виробництво входить вартість сировини, основних i допоміжних матерiалiв, палива i енергії, основної i додаткової заробітної плати, відрахування на соціальне страхування, амортизація основних фондів та iншi грошові витрати. До накладних витрат включають цеховi і загальнозаводськi витрати: цеховi, адмiнiстративно-управлiнськi витрати, загальногосподарськi на реалiзацiю продукції, вiдрахування на цiльовi та iншi витрати. На пiдставi основних i загальноцехових витрат визначають цехову собiвартiсть. Додаючи до цехової собiвартостi загальнозаводськi витрати, дiстають заводську собiвартiсть. Пiсля нарахування на заводську собiвартiсть позавиробничих витрат, якi розподiляються на продукцію пропорцiйно їх заводськiй собiвартостi, дiстають певну заводську собiвартiсть продукції.