2. Хіміко-технологічні процеси (хтп)

Хіміко-технологічний процес – сукупність взаємопов'язаних фізичних та хімічних операцій, реалізація яких у певній послідовності дозволяє із вихідної сировини чи напівпродуктів отримати цільовий продукт.

Крім підготовки сировинних компонентів та виділення і очищення цільових продуктів, хіміко-технологічні процеси (ХТП), як правило, включають три стадії: 1) подачу реагуючих компонентів у зону реакції; 2) хімічні реакції; 3) відведення із зони реакції отриманих продуктів.

Хімічні реакції є серцевиною ХТП.

Технологічний режим – це сукупність основних факторів (пара­метрів), що впливають на швидкість хіміко-технологічних процесів, вихід та якість продукту.

Для більшості ХТП основними параметрами є: температура Т, тиск р, каталізатор і його активність, концентрації взаємодіючих речовин, спосіб і параметри змішування компонентів.

Характер і значення параметрів технологічного режиму покладено в основу класифікації ХТП.

Найпростішою є класифікація ХТП за наступними критеріями: 1) видом вихідної сировини; 2) типом основної хімічної реакції; 3) спо­собом організації процесу; 4) кратністю обробки сировини.

За видом вихідної сировини ХТП поділяють на процеси по пере­робці мінеральної, рослинної і тваринної сировини.

За типом основної хімічної реакції ХТП поділяють на процеси, ґрунтовані на:

• простих і складних реакціях;

• оборотних і необоротних реакціях;

• гомогенних і гетерогенних реакціях;

• каталітичних реакціях;

• екзотермічних і ендотермічних реакціях;

• електрохімічних реакціях;

• фотохімічних реакціях;

• радіаційно-хімічних реакціях.

Прості реакції є одностадійними, а складні – багатостадійними.

Необоротні та оборотні реакції протікають в одному чи зустрічних напрямках відповідно.

Гомогенні і гетерогенні реакції протікають між речовинами, що знаходяться в одній чи різних фазах відповідно.

Каталітичні реакції протікають за участю каталізаторів.

Екзотермічні та ендотермічні реакції протікають з виділенням та поглинанням тепла відповідно.

Електрохімічні та фотохімічні реакції протікають під дією електро­струму та оптичних випромінювань відповідно.

Радіаційно-хімічні реакції протікають під дією іонізуючих випромінювань.

За способом організації процесу ХТП можуть бути періодичними, безперервними і комбінованими.

У періодичних процесах сировину вводять в реактор ок­ремими порціями, а після завершення циклу також дискретно виво­дять цільовий продукт.

У безперервних процесах сировину вводять в реактор постійним потоком. Після її перетворення в реакторі у цільовий про­дукт, останній також безперервно виводять з реактора.

Комбіновані процеси можуть характеризуватися різними комбі­націями безперервності та дискретності введення сировини і виведен­ня продукту.

Хімічні перетворення здійснюють у спеціальних реакторах.

Хімічний реактор – технологічний апарат, в якому здійснюють хіміко-технологічні процеси, що поєднують хімічні реакції з масо переносом (дифузією).

Допоміжні апарати для підготовчих та заключних операцій у технологічних схемах розташовані до та після реактора. Основне призначен­ня апаратів, розташованих перед реактором, – підготовка сировини і реагентів до реакції, а апаратів, розташованих за реактором, – розділення і концентрування продуктів реакції або їх очищення від шкідливих домішок.