ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация химических процессов из "Процессы и аппараты химической промышленности" Обычно в химический процесс одновременно вступает несколько веществ. При этом происходит изменение не только их физических, но и химических свойств. Все встречающиеся на практике процессы можно классифицировать по следующим основным признакам по типу механизма химического превращения по термическим условиям по агрегатному (фазовому) состоянию реагентов по наличию катализатора. [c.447] По типу механизма химического превращения все химические процессы подразделяют на простые обратимые (двусторонние) простые необратимые (односторонние) сложные (параллельные, последовательные и параллельио-по-последовательные) автокаталитические или цепные. [c.447] Простые процессы не осложнены побочными реакциями, их механизм соответствует стехиометрическому уравнению. [c.447] Большинство химических процессов — сложные, состоящие из нескольких элементарных реакций. Распространенными типами сложных реакций являются одновременно протекающие реакции параллельные, например хлорирование смеси бензола и толуола последовательные (консекутивные), например хлорирование или нитрование бензола с получением монохлор- или мононитробензола и последующим хлорированием или ннтро-ваинем до высших производных бензола параллельно-последовательные, для которых характерно наличие общего реагента, параллельно взаимодействующего как с исходным веществом, так и с промежуточным продуктом. Типичным примером такого процесса может служить широко распространенный способ получения алифатических аминов каталитическим взаимодей-станем аммиака со спиртами (нанример, процесс аммонолиза метилового спирта). [c.447] По цепному механизму протекает большинство процессов горения, галогенирования, крекинга, полимеризации и т. д. Любой цепной процесс химического превращения вещества состоит из трех последовательных элементарных реакций — зарожде-ния, развития и обрыва цепи. [c.448] Зарождение цепи (образование активного центра) — эндотермическая реакция, обеспечивающая появление начальных активных центров (свободных радикалов). Развитие цепи — реакция взаимодействия свободных радикалов с молекулами, в результате которой образуются продукты реакции. Обрыв цепи может произойти вследствие взаимодействия свободных радикалов (реакция рекомбинации). [c.448] В отличие от простых реакций, в сложных реакциях (например, последовательных и параллельно-последовательных) выход промежуточных продуктов в начале реакции увеличивается, затем некоторое время сохраняется практически постоянным и далее начинает снижаться. [c.448] Неорганический синтез входит в группу обратимых процессов, в то время как органический в большинстве случаев представляет собой сложные и необратимые процессы. [c.448] По термическим условиям протекания различают экзотермические процессы, проходящие с выделением теплоты, например окисление диоксида серы, конверсия оксида углерода эндотермические процессы, происходящие с поглощением теплоты, например конверсия метана, крекинг нефтепродуктов сменно-циклические процессы, чередующиеся по циклам, например каталитический крекинг, при котором в какое-то время происходит экзотермическая реакция, а в другое —эндотермическая. [c.448] В специальных условиях могут протекать одновременно две реакции (совмещенные) с противоположными тепловыми эффектами. Например, экзотермическая реакция окисления может быть сдвоена с эндотермической реакцией крекинга. [c.448] В классификации процессов по агрегатному (фазовому) состоянию реагентов исходят из сочетания в системе трех возможных агрегатных состояний (газообразного, жидкого и твердого). В зависимости от этого выделяют следующие типы процессов (реакций). [c.448] Кроме одно- и двухфазных существуют многофазные реакции, представляющие собой комбинации вышеперечисленных. [c.449] По наличию катализатора процессы подразделяют на каталитические и некаталитические. [c.449] Катализаторы применяют главным образом для ускорения медленно протекающих реакций или реакций, которые в отсутствие катализаторов вообще не осуществляются. Кроме того, они позволяют изменять диапазон рабочих температур и давлений, а также относительный состав продуктов реакции. Значительно реже катализаторы используют для снижения скорости реакции. В ходе химического процесса катализатор может изменяться или оставаться неизменным. Часто весьма эффективны незначительные количества (следы) катализатора. Каталитические процессы являются основой большинства современных химических производств. [c.449] Приведенные выше принципы классификации процессов не исключают друг друга, а скорее являются взаимодополняющими. Например, возможен вариант, когда процесс протекает обратимо, с выделением теплоТы в газовой фазе, на твердом катализаторе. [c.449] Вернуться к основной статье