- •1.Химический процесс. Технологические показатели эффективности технологического процесса.
- •2. Стехиометрические закономерности химических процессов. Использование стехиом.Закон-ей в расчетах показателей эффективности технологических процессов.
- •3.Термодинамические закономерности хим.Процессов и их использование в технологич.Расчетах.
- •4.Кинетические закономерности химических процессов. Скорость реакции и скорость вещества. Схема превращения вещества.
- •5.Гомогенные процессы. Кинетическая модель для простых необратимых реакций различного порядка. Аналитические и графические зависимости: r(c),r(t),r(X),c(t).Теоретический оптимальный режим.
- •7.Гомогенные процессы.Кинетическая модель для сложных реакций.Аналитические и графические зависимости: r(c),r(t),r(X),c(t),Sr(c),Sr(t).
1.Химический процесс. Технологические показатели эффективности технологического процесса.
Хим процесс представляет собой послед. смену состояний в-ва, представляющий собой непрерыв, един движение (вкл-ют процессы транспортировки реагентов к зоне реакции, продуктов реакции из зоны реакции и др.).Процесс превращения одних в-тв в другие вещества-хим.реакцией.
Хим.проц-сов-ть 2проц-ов:хим.превращ-е и диффуз-е процессы.Хим.реак.-чисто хим.превращ-е.
Хим.процессы подразделяются на:1.По признаку изм-ия числа реагентов и продуктов;2.гомо и гетерогенные;3.экзо и эндотермические;4.ок-но восстан-ные;5.обратимые-необрат; Технология – сов-ть операций, к-ые протекают послед-но, и направлены на получение готовой продукции из исх. сырья. Происходит изм-е не только формы, но и состава, св-ва сырья. Хим. технология – естеств. прикладная наука по переработке исх. сырья в продукты, в которых преобладают хим-физ явления, что приводит к изм-ю состава, св-в и строения в-ва. Причем только технически, эколог и эконом безопасным путем. Хим технология:-неорган.в-тв (синтез неорг-х в-в):+производство кислот, солей,щелочей;+силикатное производство;+тонкий неорг.синтез;+ядерный синтез;
-орган.в-тв;+биотехнология(корма,ферменты);+основной органич. синтез;+нефтехим. синтез;+тонкий органич.синтез;+переработка нефти и газа;
Хим.производство – совокупность процессов и операций, протекающих в опеределенных машинах, аппаратах. Для получения макс.кол-ва продукта определенного качества требуется:-макс.использование сырья и энергии хим.превращений;-экологич.безопасность;
-безопасность и надежность работы аппаратов при их эксплуатации.Технологич.показатели эффективности:1.Производительность(мощность) производства – кол-во получаемого продукта или кол-во перерабатываемого сырья в единицу времени:
П=G/t, значение П зависит от конкретного производства(т/сут, кг/ч).2.Расходный коэф-т – кол-во затрач.сырья, материалов или энергии на производство единицы продукта.(кг.сырья/т.продукта; м3сырья/кг.продукта).Показывает колич-но затраты, но не отражает эффективности использ-ия расходуемых компонентов.3.Выход продукта – отношение реал.получаемого кол-ва продукта из использованного сырья к макм.кол-ву, которое теоретически можно получить из того же сырья.4.Интенсивность процесса – кол-во перераб.сырья или образующегося продукта к единице объема аппарата. Этот показатель хар-ет интенсивность протекания процесса в технологич-м аппарате и совершенство организации процесса. 5.Удел.капитальные затраты – затраты на оборудование, отнесенные к единице его производительности. (тметалла/1000 т продукта в сутки).6.Качество продукта – определяет его потребительские свойства и товарную ценность. Индивидуален для каждого продукта. Может включать содержание примесей, внеш.вид, физ.и хим.показатели, цвет, запах и др.
Опред. ГОСТом.
2. Стехиометрические закономерности химических процессов. Использование стехиом.Закон-ей в расчетах показателей эффективности технологических процессов.
Стех.закон-ти показывают в каких кол-вах вступают в р-цию исх.в-ва; дают возможность рассчитать изменение состава реакционной среды; посчитать матер.баланс реакции; рассчитать расходные коэф-ты.
-осн.стех.соотношение
По стехиометрии процессы могут быть простыми и сложными (но не по механизму)
Число
ур-ий = кол-во в-в – кол-во эл-тов, У =
5-3=2
Оценка производства:
1.Степень превращения – показывает какое количество исходного сырья перешло в продукт(0 до 1)
N
– мольное кол-во сырья;
Чаще всего степень превращения выражают через концентрацию:
справедливо
только без изменения объема;
справедливо
при изменении объема;
Е – коэффициент, учитывающий изменения объема(Е>=0)
Если сложная реакция, то степень превращения характеризует производство не полностью. Надо информацию дополнять селективностью.
2.Селективность – показывает какая доля из прореагировавшего вещества переходит в целевой продукт.
N
– кол-во вещества
N(a->r) – кол-во вещества, которое перешло в продукт.
Для простой реакции Sr=1
3. Выход продукта – хар-т использование исх.сырья, показывает какая доля исх.сырья переходит в продукт.
Для простой реакции Еr=Ха
