Пути интенсификации химических процессов

Интенсификация. Увеличение масштабов химических производств требует резкого повышения интенсивности и эффективности производственного оборудования. В больпшнстве случаев это достигается путем интенсификации технологических процессов за счет применения более высоких давлений и повышенных температур, увеличения скоростей, реализации более активных катализаторов и их рационального исиользования, улучшения гидравлических режимов в аппаратах и т. п. В настоящее время есть обо- [c.27]

Теория химической технологии вместо технического оформления процессов — важный путь интенсификации химического производства [c.264]

Интенсивность технологических процессов повышают различными способами. Выбор способа зависит от того, какое из физических или химических звеньев процесса задерживает весь процесс. Таким звеном может оказаться химическая реакция. Тогда для интенсификации технологического процесса увеличивают концентрацию реагентов, повышают температуру реакции, давление, применяют катализаторы и т. п. При этом могут интенсифицироваться побочные реакции. Иногда даже можно получить результат, противоположный желаемому. Поэтому пути интенсификации химических реакций требуется предварительно всесторонне изучить в лабораторных условиях и на пилотных установках и только после этого рекомендовать к применению в промышленности. [c.20]

Такое уменьшение реакционного объема, достигаемое путем интенсификации химического процесса в результате применения принципа противотока, является минимально возможным для случая, когда 7 = 1, и оно, как видно, близко к предельно возможному (8,9%), вычисленному ранее для одноступенчатой противоточной (гипотетической) системы. Отсюда очевидно, что при заданных условиях реакции применение трехступенчатой системы с противотоком между ступенями или аналогичной системы с большим числом ступеней не приведет к значительному увеличению скорости реакции и тем самым к заметному уменьшению величины обш,его реакционного объема. [c.315]

Монография состоит из двух частей. В первой части приведены химический состав масляных фракций нефтей и физико-химические методы их разделения п исследования во второй части даны физико-химические основы получения нефтяных масел и возможные пути интенсификации процессов их производства. [c.304]

Область полициклизации успешно развивается как по пути интенсификации этих процессов, нахождения эффективных каталитических систем, вовлечения в синтез новых, более доступных, мономеров, так и по пути нахождения новых реакций и перспективных химических структур, могущих удовлетворять возрастающим запросам новой техники. [c.241]

Для практического использования любой реакции необходимо знать скорость, с которой она будет совершаться, так как от этого будет зависеть интенсивность производственного процесса, в котором используется эта реакция. Изучение влияния различных факторов на скорость реакции позволяет наметить пути интенсификации производственных процессов, использующих химические реакции, в том числе и процессов сжигания и газификации топлива. [c.34]

Повышение эффективности производства и улучшение качества продукции, выпускаемой промышленными предприятиями, тесно связано с интенсификацией технологических процессов. В химической промышленности эта проблема решается различными путями — наряду с совершенствованием технологии, основанным на глубоком научном поиске оптимальных режимов и создании совершенных аппаратов и оборудования, все большее значение приобретает автоматизация технологических процессов. Создание систем автоматического управления с применением вычислительной техники и специальных методов управления является следствием и результатом все возрастающей сложности процессов, ведение которых становится невозможным без автоматических систем. [c.3]

Интенсивность технологических процессов повышается различными способами. Выбор способа зависит от того,, какое из физических или химических последовательных звеньев процесса является самым медленным, задержи-ваюш им ход всего процесса. Таким звеном может оказаться химическая реакция. Тогда для интенсификации технологического процесса используют различные пути интенсификации химических реакций увеличивают концентрацию реагентов, повышают температуру реакции, давление, применяют катализаторы и т. п. [c.14]

Химическая кинетика изучает скорость реакции, зависимость скорости от различных факторов, а также пути протекания реакции. Кинетика изучает влияние на скорость химических реакций состояния реагирующих веществ и их концентрации, присутствия посторонних веществ, размера и формы сосуда, в котором находятся реагирующие вещества, температуры, воздействия различных излучений. Знание кинетики необходимо при разработке химической аппаратуры, для интенсификации и автоматизации промышленных процессов. Кинетика занимается изучением механизма химических процессов и разработкой теории процессов. Ввиду того что химические процессы часто комбинируются с процессами растворения, адсорбции и другими физическими процессами, вопросы химической кинетики тесно связаны с вопросами кинетики ряда физических процессов. [c.254]

Ниже будут рассмотрены современные направления развития путей интенсификации электрохимических процессов, связанных с получением различных химических продуктов. [c.190]

В химической промышленности радиоактивные изотопы находят применение главным образом для решения двух основных задач 1) интенсификации химического процесса путем воздействия излучения на реакционную систему и 2) контроля за ходом химического процесса и его регулирования. [c.6]

Электрохимическая реакция является сложным процессом и может состоять из отдельных элементарных последовательных (или параллельных) электрохимических и химических стадий, включающих подход участника реакции из объема раствора к внещней границе двойного электрического слоя, который образуется у поверхности электрода, и далее через размытую его часть к поверхности самого электрода. Эта стадия протекает в основном за счет диффузии под действием градиента концентрации. Затем следует собственно электродная реакция, заключающаяся в освобождении или присоединении электронов (окисление или восстановление), которая может протекать в одну или несколько стадий. За собственно электрохимическим превращением происходит удаление продуктов реакции. Стадия, которая определяет скорость электрохимического превращения, называется лимитирующей или замедленной. Выявление и установление природы и закономерностей замедленной стадии является одной из важнейших задач, рещение которой позволяет найти пути интенсификации различных процессов. [c.107]

Математическое моделирование процессов химической технологии позволяет глубже изучать работу агрегатов, разрабатывать оптимальные конструкции аппаратов и изыскивать пути интенсификации действующих процессов. [c.313]

Как и раньше, обе части выведенных уравнений можно умножить на удельную поверхность контакта фаз и получить аналогичные зависимости объемных скоростей реакции от объемных коэффициентов массообмена. Отсюда ясно, что скорость рассматриваемого процесса должна сильно зависеть от интенсивности перемешивания или линейной скорости газа в свободном сечении при его барботировании через жидкость. Эта связь такая же, как при массопередаче в отсутствие химической реакции, что показывает путь интенсификации подобных процессов. [c.263]

В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года указана важнейшая проблема в нефтеперерабатывающей промышленности ...обеспечить дальнейшее углубление переработки нефти и существенное увеличение выработки моторных топлив, а также сырья для химической, нефтехимической и микробиологической промышленности . Повышение эффективности использования нефти в процессе ее первичной и вторично переработки прежде всего связано с углублением отбора нефтепродуктов от их потенциального содержания. Эта задача должна решаться преимущественно путем интенсификации и реконструкции действующих установок первичной и вторичной переработки нефти. Основой реконструкции являются прежде всего надежные проверочные расчеты, позволяющие уточнить оптимальные параметры того или иного процесса и определить запас по производительности имеющихся аппаратов и оборудования. Большое значение в обеспечении надежной работы технологических установок имеет подготовка газовых потоков (удаление сероводорода, осушка) для дальнейшей их переработки в качестве углеводородного сырья или использования в технологических процессах (например, циркулирующий водородсодержащий газ, инертный газ). [c.6]

Интенсификация химических процессов, в частности, производства стекла уже не может быть решена ни мероприятиями на основе качественного описания процессов, ни исследованием классическими методами. Под классическими методами мы понимаем исследование процессов путем варьирования одного из переменных (назовем его фактором) при поддержании всех остальных на постоянном уровне. Такой метод исследования при сколько-нибудь сложном процессе не всегда приводит к благоприятным результатам, поскольку при этом не вскрываются взаимосвязи и взаимозависимость этих факторов, их индивидуальное влияние на конечный результат. [c.149]

В настоящее время трудно назвать область науки или народного хозяйства, в которой для решения общих и конкретных задач не применялась бы физическая химия. Являясь в основном теоретической наукой, она решает многие практические задачи, непосредственно относящиеся к проблемам научно-технического прогресса энергетическая проблема, решение которой может осуществиться расширением сети атомных электростанций или использованием в качестве топлива газообразного водорода с его предварительным получением при разложении воды под действием падающих квантов света проблема интенсификации химических и фармацевтических производств путем увеличения скорости химических реакций повышение избирательного превращения реагентов в полезные продукты с уменьшением потерь и отходов производства, что связано с изучением и выбором катализаторов. Одно из важных направлений применения катализаторов — фиксация азота из воздуха. С помощью комплексных соединеиий переходных металлов удалось восстановить азот до аммиака, что имеет большое значение для народного хозяйства. Применением катализаторов удалось значительно сократить продолжительность процесса получения многих синтетических фармацевтических препаратов Важной нерешенной проблемой остается выбор системы растворителей для эффективной экстракции лекарственных веществ нз растительного сырья. [c.8]

Речь идет о регулировании поверхностной энергии (а значит, и энергии взаимодействия дисперсных фаз), в частности, с помощью поверхностно-активных веществ различной химической природы и строения, а также электролитов. Для изыскания методов регулирования существенное значение приобретает установление закономерностей влияния на свойства дисперсных систем химических факторов в сочетании с одновременным воздействием механических (вибрационных), ультразвуковых, электрических и других полей. Это объясняется тем, что большинство реальных химико-технологических процессов осуществляется в динамических условиях. Поэтому решение проблемы управления технологическими процессами с участием дисперсных систем требует анализа поверхностных явлений и прежде всего контактных взаимодействий между дисперсными фазами, а значит, процессов образования и разрушения дисперсных структур в условиях динамических воздействий на системы. Специфика нового подхода к проблемам технологии дисперсных систем и материалов состоит в следующем. Реализация высоких значений дисперсности и концентрации твердых фаз в жидкой и газовой средах как весьма эффективного пути интенсификации гетерогенных процессов и повышения качества дисперсных материалов связана с необходимостью разрешения коренного противоречия современной технологии. Суть этого противоречия заключается в том, что по мере увеличения дисперсности и концентрации твердых фаз (и именно вследствие этого) резко возрастают вязкость и прочность структур, самопроизвольно возникающих в дисперсных системах. [c.9]

Максимально интенсифицировать технологические процессы, что достигается путем развития рабочей поверхности, поверхности теплообмена, фильтрации, контакта фаз и др., а также путем интенсификации тепло- и массообмена. Большое значение имеет разработка процессов на принципиально новой физико-химической [c.4]

На всех этапах разработки, исследования, проектирования, эксплуатации химических процессов переработки углеводородов и их производных необходимо проведение термодинамического анализа для выявления целесообразной области режимов осуществления процесса и его возможной глубины, определения энергозатрат, поиска путей интенсификации. Можно, в частности, подчеркнуть следующие аспекты использования термодинамических величин и расчетов [c.6]

Математические методы и ЭВМ открыли новые возможности теоретического анализа сложных многостадийных процессов, позволили вскрыть причину влияния размеров и конструкций химической аппаратуры на результаты протекания каталитического процесса в целом, найти пути интенсификации действующих реакторов. [c.4]

На пути широкого использования электрохимических методов в современном производстве стоит проблема интенсификации электродных процессов. С одной стороны, этот вопрос решается на основе достижений диффузионной кинетики. Так, пористые электроды могут быть использованы не только для оптимизации процессов в химических источниках тока, но и при проведении электросинтеза в техническом масштабе. В этой связи представляют интерес так называемые суспензионные и псевдоожиженные электроды — взвеси частиц электродного материала в растворе. При контакте с токоотводящим электродом эти частицы передают ему свой заряд. Электродные процессы протекают по границе каждой из частиц с раствором, что снижает диффузионные ограничения и позволяет сосредоточить в малом объеме большую поверхность для протекания реакции. С другой стороны, интенсификация электродных процессов связана с поисками новых электродных материалов, удовлетворяющих одновременно требованиям высокой активности, селективности, химической устойчивости и экономии. [c.391]

Металлургия и металловедение непосредственно опираются на физическую химию, обосновывающую теорию химических процессов в металлургических агрегатах, позволяющую рассчитать скорости этих процессов и определить пути их интенсификации. [c.9]

Второй вывод, вытекающий из материала предыдущих глав настоящей книги и указывающий пути интенсификации развития химии, связан также с одним из важнейших диалектических принципов, относящихся к ленинскому учению об истине как процессе. Исходя из того, что познание есть вечное, бесконечное приближение мышления к объекту , В. И. Ленин показал, что истина складывается из представлений о совокупности всех сторон... действительности , из взаимозависимости понятий всех без исключения . Идеал химика как раз и состоит в том, чтобы достичь всестороннего учета факторов, обусловливающих максимальную эффективность управляемого пм химического процесса. Путь к этому идеалу, как о нем говорится в гл. IV, не может иметь экстенсивного характера он должен быть непременно интенсивным, революционным. Он связан с разработкой принципиально новых многопараметрических методов оптимизации химических процессов, с заменой аддитивного анализа процессов системным анализом, с переходом к новой идеологии химических исследований . Все это требует радикальной перестройки системы химических наук [c.224]

Задача интенсификации развития химии как науки и производства имеет ряд существенных особенностей по сравнению с задачами интенсификации других отраслей общественного производства. В общем случае ускорение научно-технического прогресса и рост производительности труда в химической промышленности происходят по всем пяти компонентам, которые, по К. Марксу, составляют производительные силы общества, а именно за счет совершенствования 1) специальных знаний и общей культуры че-ловека-труженика, 2) орудий труда, т. е. техники, 3) научных исследований, результаты которых материализуются в форме новой техники и технологии, 4) использования в производстве сил природы, т. е. естественных источников сырья, и 5) форм и методов организации производства. Но в отличие от научно-технического прогресса в других отраслях промышленности, в интенсификации химического производства особую роль играют первый и третий из названных компонентов, ибо именно они призваны обеспечивать своего рода разведку путей развития по существу всех остальных видов производства. В самом деле, например, для максимального повышения экономической эффективности различных видов специального и общего машиностроения, приборостроения и энергетики революционизирующее значение имеют 1) снижение массы и пространственных габаритов машин на единицу мощности 2) использование недефицитных видов сырья без снижения качества продукции 3) механизация и комплексная автоматизация производственных процессов на основе электроники, электротехники, квантовой электродинамики, теории информации и т. д. И, как видно, все эти факторы зависят в первую очередь от успехов химии, от качества разработанных в лаборатории и созданных в промышленности материалов. Ведь снижение массы машин на единицу мощности или поиск недефицитных видов сырья — это задача почти чисто химическая, причем теоретическая, поисковая. И в этой поисковой, разведочной роли состоит основная особенность интенсификации развития химии как науки и производства. [c.225]

Такое уменьшение реакционного объема, достигаемое путем интенсификации химического процесса в результате применения лринципа противотока, является минимально возможным для [c.391]

Роль теории приготовления катализаторов в решении задач интенсификации химических процессов. Создание научных основ арнготовления катализаторов является столь же важной пробле М011, как и разработка теории предвидения каталитического действия. Собственно, решение нмеЕгно этой пробле. у1Ы следует рассматривать как путь от планирования каталитического эксперимента в лаборатории до промышленного использования его результатов. [c.255]

Механические перемешивающие устройства позволяют обеспечить равномерное распределение энергии в объеме аппарата и наиболее эффективно осуществить преобразование электрической энергии в механическую. Акад. Н. М. Жаворонков и член-корр. АН СССР П. Г. Романков [42] определили основные направления развития ряда производств химии и нефтехимии, поставили актуальные современные задачи по фундаментальному исследованию химических реакций и технологических процессов, их математическому описанию и созданию новых методов инженерного расчета. Для совершенствования конструкций аппаратов с перемешивающими устройствами была поставлена задача дальнейшего изучения путей интенсификации гидродинамических процессов и процессов тепло- и массообмена, углубления исследований турбулентных режимов перемешивания и влияния турбулентных пульсаций на эффективность проектируемого оборудования. Решение этих задач позволит создать единый метод расчета и выбора аппаратов с перемешивающими устройствами и разработать условия для комплексной стандартизации и унификации аппаратов, для увеличения их серийного выпуска, для повышения их технического уровня, качества и надежности [15, 16]. [c.5]

Развитие ядерной техники в последние 10—15 лет создало предпосылки для использования ядерных излучений в науке и народном хозяйстве, в частности в химии. Использование ионизирующих излучений открывает новые пути управления химическими процессами и интенсификации их воздействие излучений иа химические системы позволяет в принципе реализовать и новые процессы, В связи с этим п[)иобретает особое значение новый развивающийся раздел физической химии — радиационная химия. [c.3]

Проведение электрохимических процессов в среде органических растворителей открывает новые пути интенсификации этих процессов, а также позволяет осуществлять такие реакции, которые химическим путем провести не удается. Свойства и поведение в электрохимических системах многих органических растворителей рассмотрены в обстоятельных обзорах, собранных в [1]. Органические жидкости значительно лучше воды растворяют некоторые газы, органические и металлорга-нические соединения. Они труднее воды окисляются и восстанавливаются и потому при электролизе более устойчивы. Многие из них обладают высокой диэлектрической проницаемостью, что делает их сильными ионизирующими агентами. Некоторые соединения в этих растворителях электрохимически более реакционноспособны, чем в воде. В полярных апротонных растворителях при электролизе возможно образование достаточно устойчивых растворов сольватированного электрона и супероксид-иона, с участием которых возможны реакции, не осуществленные до сих пор. [c.206]

Бурными темпами продолжает развиваться химическая наука и промышленность путем интенсификации технологических процессов, сокращения производственных циклов, усо- вершенствования технологии, производства чистых и сверх- [c.3]

Достигнутые успехи в познании ПКС оказывают влияние на развитие ряда научных областей, а также способствуют совершенствованию многих производственных операций и удовлетворению разнообразных запросов практики. Известно, что результаты изучения структурно-механических и реологических свойств дисперсных систем в значительной мере предопределили создание физико-химической механики, основной задачей которой является нахождение путей интенсификации технологических процессов и улучшение качества материалов и изделий. ВопроЬы дальней агрегации микрообъектов привлекают к себе в настоящее время широкое внимание они учитываются при обсуждении проблемы структурообразования коллоидов. Теоретические и экспериментальные данные показывают важную роль дальней агрегации в поведении различных биологических дисперсий. [c.4]

Важнейшая проблема в нефтеперерабатывающей промышленности является обеспечение далы1ейшего углубления переработки нефти и существенное увеличение выработки моторных топлив, а также сырья для химической, нефтехимической и микробиологической промышленности. Повышения эффективности использования нефти в процессе ее перн ичной и вторичной переработки, прежде всего, связано с углублением отбора нефтепродуктов от их потенциального содержания. Эта задача должна решаться преимущественно путем интенсификации и рекопст15укции действующих установок первичной и вторичной переработки неф ти. Основой реконструкции являются, прежде всего, надежные проверочные расчеты, позволяющие уточнить оптимальные параметры того или иного процесса и определить запас по производительности имеющихся аппаратов и оборудования. [c.7]

Как видно, эти факты — прямое свидетельство саморазвития открытых каталитических систем. Уже из определения динамики химических процессов, сформулированного М. Г. Слинько, следует, что она, как общая теория, изучающая эволюцию химических систем , должна включать в себя поиск решения задач такой направленности этой эволюции, которая приводит к повышению высоты организации каталитических систем, к увеличению селективности и ускорению базисных реакций, т. е. к общей интенсификации процессов. А это означает, что теория саморазвития открытых каталитических систем А. П. Руденко может стать одним из ведущих звеньев в развитии нестационарной кинетики, ибо иных путей к существенному улучшению работающих в реакторе катализаторов нет, кроме естественного отбора наиболее активных центров катализа и обусловленных этим отбором направленных кристаллоструктурных изменений. Эта теория может быть использована в решении задач изыскания новых оптимальных режимов , о которых говорил М. Г. Слинько в своем докладе на XII Менделеевском съезде [30, с. 9]. В этой связи нельзя не согласиться с утверждением о том, что без соответствующей теории, если опираться лишь на экспериментальные работы на опытных установках, вряд ли можно надеяться на быстрые успехи в создании новых высокоэффективных промышленных процессов, работающих в искусственно создаваемых нестационарных режимах или в окрестности оптимальных неустойчивых стационарных состояний. Чаще всего невозможно в обозримые сроки экспериментально подобрать оптимальные условия осуществления нестационарного процесса. [c.209]