ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности осуществления химических процессов в технологии из "Технологические методы нефтехимического синтеза" Химическое производство складывается из следующих основных процессов подготовка сырья, проведение хими- ческих превращений, очистка и разделение получаемых продуктов. [c.5] Процесс подготовки сырья осуществляется в тех случаях, когда поступающее в цех сырье не соответствует требованиям по чистоте и влажности, которые предъявляются к нему для данного процесса, или если сырье не может быть загружено в аппарат в естественном виде. В подготовку сырья входит очистка его различными путями, сушка, растворение, плавка, испарение, измельчение, приготовление смесей реагирующих компонентов, нагрев, а также сжатие газообразного сырья до необходимого давления. [c.5] Задача переработки реакционной смеси состоит в выделении из нее полезных продуктов реакции и очистке их, а также в регенерации растворителя и непрореагировавшего сырья. Эта задача решается применением обычных операций химической технологии — ректификации, фильтрования и т. п. [c.5] Используя критерии подобия и ряд эмпирических формул, можно рассчитать многие физические процессы, протекающие в химической аппаратуре. При этом в ка честве исходных данных служат физические константы веществ и условия ведения процессов. В наиболее трудных случаях достаточно получить опытные данные на одной экспериментальной установке, чтобы, используя и 1., провести расчет других аналогичных установок большего или меньшего масштаба. [c.6] Значительно сложнее технологически оформить и рассчитать химические процессы, так как при этом, кром влияния физических факторов, приходится учитывать и влияние химического взаимодействия веществ. Химическое взаимодействие вследствие выделения тепла и изменения концентрации компонентов оказывает влияние на протекание физических процессов диффузии, теплопередачи и др., а скорость физических процессов, в свою очередь, определяет ход химического превращения. [c.6] В результате режим работы химического реактора и выход полезных продуктов зависят от очень сложного влияния на них всех физических и химических факторов. [c.6] При работе с более крупным химическим реактором возникают три главные трудности. Во-первых, с изменением геометрических параметров реактора изменяются условия диффузии, теплопередачи, перемешивания и т. п. Это вызывает нарушение режима температур и концентраций в разных точках реакционного объема, что влияет на условия протекания реакции. [c.7] В-третьих, изменение масштаба реактора обычно со- пряжено с изменением материала, из которого он изготовляется, а это в свою очередь может заметно отразиться на ходе реакции. Известно, что стенки реактора в некото- рых случаях могут влиять ускоряющим или тормозящим образом на химический процесс. [c.7] Следовательно, переход к более крупному химическому реактору сопряжен со значительными нарушениями в протекании процесса и требует дополнительного экспериментирования для выяснения характера этих нарушений и возможности их устранения. Такие вопросы решаются обычно на пилотных установках, которые изготовляются из того же материала, что и промышленные, и являются моделью Промышленной установки, но обладают значительно меньшей производительностью. [c.7] Экспериментальная проверка требуется также каждый раз, когда в целях усовершенствования реактора меняется его конструкция. [c.8] Теоретическое изучение процессов, происходящих х промышленных химических реакторах, привело к созданию новой науки о закономерностях заводского осущес вления химических процессов химико-технологическоь макроскопической кинетики (макрокинетики). [c.8] В макрокинетике сочетается учение о течении хими ческой реакции — кинетика — с теорией физических процессов, протекающих в реакторе. Если теоретическая микрокинетика изучает химическую реакцию в идеализированных условиях, в предположении одинаковой температуры и концентрации во всем реакционном пространстве и при постоянной во времени температуре, то макрокинетика изучает реакцию в реальных условиях с учетом диффузии, выделения и распространения реакционного тепла, гидродинамических факторов, характерных для разных схем и конструкций химических реакторов. [c.8] Обширные перспективы в области расчета химико-технологических процессов и проектирования реакторных тройств открываются в связи с созданием электронных вычислительных мапшн. [c.9] В ряде случаев решение дифференциальных уравнений, описывающих процесс, дает возможность получить все необходимые сведения для сооружения крупнотоннажных установок, не прибегая к теории подобия. Однако из-за большой математической сложности и трудоемкости этой -% адачи решение ее до недавнего времени было невозможно. Появление вычислительных машин дает возможность полагать, что математический анализ со временем займет надлежащее ему место в области химической технологии. [c.9] Вернуться к основной статье