1. В зависимости от закономерностей, характеризующих их протекание.

1 группа – Гидромеханические процессы – это процессы, используемые при переработке газов и жидкостей , а также неоднородных систем, состоящих из жидкости и мелко измельченных твердых частиц, взвешенных в жидкости. Скорость этих процессов определяется законами гидродинамики.

К ним относят: перемещение жидкостей и газов, перемещение в жидкостей и газов, разделение жидких неоднородных систем (осаждение взвешенных частиц под действием центробежной силы, под действие силы тяжести или сил электрического поля, фильтрование жидкостей или газов).

Аппараты для проведения этих процессов это насосы, компрессоры, газодувки, отстойники, центрифуги, фильтры, циклоны и т.д.

По принципу целенаправленности гидромеханические процессы химической технологии можно разделить на:

1) процессы перемещения потоков в трубопроводах и аппаратах (что связано с различием видов и способов движения жидкостей, газов и их смесей);

2) процессы, протекающие с разделением неоднородных систем (осаждение, классификация, фильтрование, центрифугирование),

3) процессы, протекающие с образованием неоднородных систем (перемешивание, псевдоожижение и др.).

2 группа – Тепловые процессы – процессы, связанные с теплообменом, т.е. переходом тепла от одного вещества к другому. Скорость этих процессов определяется законами теплопередачи.

К ним относят: нагревание, охлаждение и процессы, связанные с изменением агрегатного состояния вещества, - испарение, выпаривание, конденсацию, плавление, затвердение, кристаллизацию, получение искусственного холода и т.д.

Конденсация – переход паров какого-либо вещества из паровой фазы в жидкую фазу, путём отвода от них тепла. Испарение – перевод в парообразное состояние какой-либо жидкости, путём подвода к ним тепла.

рисунок 2. Условные обозначения теплообменных аппаратов.

Процессы проводят в теплообменных аппаратах, которые имеют следующие условные обозначения (рисунок 2). Холодильник Х-6 или холодильник- конденсатор ХК-8 (рисунок 2 а). При обозначении стрелки внутри аппарата наружу это значит, что происходит отвод тепла. При обозначении теплообменников и кипятильников стрелки внутри аппаратов направлены внутрь, это показывает, что происходит подвод тепла (рисунок 2 б).

3 группа - Механические процессы, включает в себя измельчение твёрдых материалов, классификацию однородных сыпучих материалов и смешение их.

Измельчение- процесс деления твердого тела на части. Процесс проводят в измельчающих машинах мельницах (для среднего и тонкого измельчения) или дробилках (для крупного и среднего измельчения).

Классификация- это процесс разделения однородного сыпучего материала по величине кусков (частиц). Путём классификации измельчённые материалы разделяются на фракции ограниченные определёнными пределами размеров кусков (частиц). Используют три вида классификации:

1. Грохочение или механическая классификация, т.е. рассев сыпучих материалов на ситах, решетах или других устройствах. Такие аппараты называют грохоты.

2. Гидравлическая классификация – разделение смеси твёрдых частиц на фракции по величине скорости осаждения частиц в жидкости (обычно в воде).

3. Воздушная классификация – разделение смеси твёрдых частиц на фракции по величине скорости осаждения частиц в воздухе.

4 группа - Химические процессы, связанны с превращением веществ и изменением их химических свойств.

Химические процессы проводят в специальных реакционных устройствах- реакторах, которые по своему конструктивному оформлению различны.

В подавляющем большинстве случаев производственные установки химической промышленности создают по схеме (рисунок 3).

реактор

Разделительная аппаратура

Сырьё реакционная смесь

продукты

не прореагировавшее сырьё реакции

рисунок 3.

Исходное сырьё поступает в реактор, где лишь частично превращается в продукты реакции. Выходящая из реактора смесь продуктов реакции и не прореагировавшего сырья направляется в массообменную разделительную аппаратуру, в которой производиться разделение смеси на продукты реакции и не превращенное сырьё. Не прореагировавшее сырьё возвращается в реактор, а продукты реакции поступают на дальнейшую переработку. Между реакционной и разделительной аппаратурой существует тесная взаимосвязь: чем меньше нагрузка на реакционный аппарат, т.е. чем меньше сырья подвергается превращению, тем больше нагрузка на разделительную аппаратуру, и наоборот.

Р-3

рисунок 4. Условное обозначение реактора с неподвижным слоем катализатора.

5 группа Массообменные процессы, скорость этих процессов определяется скоростью перехода веществ из одной фазы в другую, т.е. законами массопередачи. В промышленности применяют массообменные процессы между различными фазами:

1. Газ - Газ

2. Газ - Жидкость

3. Газ - Твёрдое

4. Жидкость – Жидкость

5. Жидкость - Твёрдое

Каждый процесс имеет свои особенности, но в целом разделение смеси, характеризуется переходом веществ из одной фазы в другую. К массообменным процессам относят: абсорбцию адсорбцию, десорбцию, ректификацию, мембранное разделение, экстракцию, сушку, кристаллизацию, ионообменный процесс.

Любое химическое производство подразделяется на 3 основных типа по принципу организации работ.