Оборудование и химические реакции

К основному технологическому оборудованию относят аппараты и машины, в которых осуществляют различные технологические процессы — химические, физико-химические и др., в результате чего получают целевые продукты. Таким образом, к основному технологическому оборудованию можно отнести следующую аппаратуру реакционную — контактные аппараты, реакторы, конверторы, колонны синтеза и другие аппараты, в которых протекают химические реакции, а также аппараты и машины для физикохимических процессов — абсорберы, экстракторы, ректификационные колонны, сатурационные башни, сушилки, выпарные и теплообменные аппараты, вальцы, каландры, прессы и т. п. [c.26]

В этом уравнении величина At выражает среднюю разность температур между греющим и нагреваемым теплоносителями Д = = — 2ср При расчете теилообменного аппарата обычно бывает задана температура нагреваемого теплоносителя на выходе из аппарата /г- Величина ее определяется технологическими требованиями, обусловленными производственными условиями, в которых работает тепловое оборудование. Это та температура, до которой нужно довести вещество для обеспечения протекания соответствующей химической реакции переработки или обогащения сырья, выпаривания, дистилляции, сушки и т. д. [c.12]

Регламентация огневых работ, ограничение нагрева оборудования до температуры ниже температуры самовоспламенения, применение средств, понижающих давление на фронте ударной волны, материалов, не создающих при соударении искр, способных инициировать взрыв взрывоопасной среды, средств защиты от атмосферного и статического электричества, блуждающих токов, токов замыкания на землю и т. д., применение взрывозащищенного электрооборудования, быстродействующих средств защитного отключения, ограничение мощности электромагнитных и других излучений, устранение опасных тепловых проявлений химических реакций и механических воздействий позволяют предотвратить появление источников инициирования взрыва. [c.21]

Установки каталитического крекинга. Реакции, протекающие при каталитическом крекинге нефтяного сырья, в основном аналогичны реакциям, протекающим при термическом крекинге. Однако применение катализаторов, ускоряющих химическую реакцию, существенно изменяет характер процесса. Широкое распространение получили два типа установок в которых каталитический крекинг сырья и регенерация катализатора осуществляются в сплошном, медленно опускающемся слое катализатора, состоящего из шариков диаметром 3—5 мм, и в которых процесс каталитического крекинга и регенерация катализатора протекают в кипящем (псевдоожиженном) слое пылевидного катализатора. К основному оборудованию установок каталитического крекинга относят реакторы, в которых контактируют пары сырья с катализатором регенераторы, в которых происходит восстановление катализатора, и пневмотранспорт, предназначенный для перемещения катализатора из регенератора в реактор и из реактора в регенератор. В пневмотранспорт входят воздуходувки, тонки под давлением для нагрева воздуха, загрузочные устройства (дозеры), стволы пневмоподъемников, сепараторы с циклонами, устройство для удаления крошки, мелких частиц, воздуховоды и катализаторопроводы. Каталитический крекинг нефтяного сырья ведут при давлении 50—150 кПа и температуре 450—500 °С. [c.82]

При циркуляции в системе часть воды испаряется в градирнях, с поверхности открытых прудов и очистных сооружений, ири удалении шламов и осадков, теряется в результате участия в химических реакциях, подвергается различным физико-химическим воздействиям, в том числе упариванию, в результате чего в ней увеличивается концентрация солей и накипеобразующих соединений. При многократном использовании в воде накапливаются механические взвеси, различные коррозионно-агрессивные соединения и микроорганизмы. Все это вызывает интенсивное отложение накипи и коррозию конденсационно-холодильного оборудования, ухудшает теплопередачу. Из-за увеличения содержания в воде солей, в том числе солей кальция и МУ гния, других примесей требуются вывод части воды и замена ее свежей. С этой целью осуществляют так называемую подпитку, или продувку системы. Взамен сброшенной из водоема забирают свежую воду. Покрыть потери оборотной воды можно за счет бытовых сточных вод, а также дождевых и паводковых вод после предварительной их подготовки. [c.84]

Описание технологического процесса производится по стадиям технологической схемы, начиная с подготовки сырья, со ссылкой на включенные в состав регламента чертежей технологической схемы, с указанием основных параметров процесса и химических реакций, характера используемого основного оборудования на каждой стадии, а также основных систем сигнализации и блокировки. [c.248]

В подавляющем большинстве химических производств, особенно в основной химии, перерабатывают мелкодисперсные сыпучие материалы со специфическими свойствами (слеживаемость, низкая газопроницаемость, пыление), часто затрудняющими проведение химических реакций и процессов тепло- и массообмена. При выборе оборудования для переработки таких материалов, после анализа функциональных, экономических, экологических, эргономических и других критериев, предпочтение чаще всего отдают машинам барабанного типа, таким, как вращающиеся печи, сушилки, грануляторы, охлаждающие барабаны, кристаллизаторы и т. д. [c.361]

Этап 4. Изучение адсорбционных процессов, сопровождающих химические реакции (определение моделей пористой структуры и кинетики адсорбции работа на экспериментальном оборудовании). [c.19]

Этан 5. Изучение кинетики химических реакций, включающее а) синтез конкурирующих механизмов на основе априорной информации о процессе и построение конкурирующих кинетических моделей б) разработку стратегии стартового экспериментирования и проведение экспериментов на базе нового экспериментального оборудования в) оценку параметров г) планирование уточняющих, дискриминирующих экспериментов установление адекватной модели. [c.19]

Источники воспламенения в условиях производства весьма разнообразны как по своему появлению, так и по параметрам. Наиболее вероятными являются открытый огонь и раскаленные продукты горения нагретые до высокой температуры поверхности технологического оборудования тепловое проявление механической и электрической энергии тепловое воздействие химических реакций. Источниками воспламенения могут быть разнообразные технологические нагревательные печи, реакторы огневого действия, регенераторы, в которых выжигают органические вещества из негорючих катализаторов, печи и установки для сжигания н утилизации отходов, факельные устройства для сжигания побочных и попутных газов и др. Основной мерой пожарной защиты от подобных источников воспламенения является исключение возможного контакта с ними горючих паров и газов, образовавшихся при авариях и повреждениях. Поэтому аппараты огневого действия располагают на безопасном от смежных аппаратов удалении или изолируют их, размещая в закрытых сооружениях и помещениях. В случае невозможности выполнения подобной рекомендации предусматривают автоматически действующие системы контроля аварийных ситуаций (газовый анализ среды) и установки блокирования открытых источников воспламенения. [c.83]

Исходная информация (техническое задание) всегда включает следующие показатели число ступеней контакта конфигурация потоков питания, боковых отборов и рециклов типы теплообменного оборудования. Кроме того, давление, время задержки жидкой фазы (при химической реакции), процент захлебывания (при уносе или провале жидкости) и эффективность контактного устройства по Мерфри (если она отличается от 1,0) должны быть заданы или определены для каждого компонента (если эти показатели различаются по величине) на каждой ступени контакта или для значительного их числа. Должны быть полностью определены также расход и покомпонентный состав питания, если только расход или некоторый другой параметр питания не регламентируется составом абсорбента, растворителя и т. п. [c.251]

Катализатор, кроме своей основной функции ускорителя химической реакции, выполняет роль регенеративных теплообменников. о позволяет практически полностью исключить использование теплообменного оборудования, что снижает ме- [c.314]

Инженеру-химику, разрабатывающему проект оборудования, в котором будет проводиться химическая реакция в промышленном масштабе, кинетика этой реакции обязательно должна быть известна. [c.21]

Катализатор, кроме своей основной функции ускорителя химической реакции, выполняет роль регенеративных теплообменников. Это позволяет практически полностью исключить теплообменное оборудование, что снижает металлоемкость контактных узлов для различных процессов в 3—20 раз. Так, на 1 т/сут вырабатываемой серной кислоты требуется 20—25 теплообменной поверхности для предприятий, производящих серную кислоту из серы или серного колчедана. При переработке отходящих газов цветной металлургии эта величина достигает 50 м . Для реактора мощностью - 1000 т/сут серной кислоты масса теплообменников составляет 1000—2000 т. Потребность в этих теплообменниках для реакторов, работающих в нестационарном режиме, отпадает. [c.122]

Изолирование поверхности осуществляется нанесением веществ, не вступающих в химическую реакцию с поверхностью и средой, таких как лаки, краски, порошки, эмали, резины, которые в готовом виде представляют собой тонкую пленку, характеризующуюся адгезией к металлической поверхности. Выбор типа покрытия обусловлен условиями эксплуатации оборудования и его геометрическими параметрами. Качество наносимых [c.4]

Процедурные знания — это сведения о совокупности конкретных процедур, этапов или шагов поиска целесообразных решений в новой ситуации, представленных либо на ЕЯ, либо на некотором формализованном языке (ФЯ). К процедурным знаниям в области химической технологии относятся, например, закон действия масс принцип Ле Шателье законы равновесия составов фаз гетерогенных систем законы сохранения массы, энергии, импульса и момента количества движения закон Гесса законы (начала) термодинамики физико-химические и технологические принципы наилучшего использования движущей силы ХТП, наиболее полного использования сырья и энергии в ХТС, наилучшего использования оборудования ХТС и др. алгоритмы расчета состава смесей веществ, расчета массы и объемов веществ, мольной теплоты образования соединений при химических реакциях системы уравнений математических моделей ХТП и ХТС алгоритмы анализа и оптимизации ХТП и ХТС тексты технологических регламентов и др. [c.32]

Обобщенный объект —это некоторое известное и широко используемое в данной ПО понятие, например химическая реакция , химическое оборудование , технологический поток и т.д. Обобщенный объект фактически представляет определенным образом класс объектов ПО. Конкретный, или индивидный, объект — это некоторым образом выделенная единичная (индивидная) сущность, например теплообменник № 87 , семь компонентов . Из приведенных примеров видно, что понятия обобщенного и конкретного объекта относительны и зависят от рассматриваемой проблемной среды и решаемых в ней задач. Однако в конкретной ПО обобщенные и индивидные объекты выделяются достаточно просто. [c.135]

При проектировании химических производств ведущая роль принадлежит инженеру-технологу и инженеру-механику. Инженер-технолог разрабатывает технологическую схему производства, а инженер-механик подбирает типовое и разрабатывает нетиповое оборудование. Аппараты и машины химических производств предназначаются для осуществления в них какого-либо одного или одновременно нескольких химических, физических или физико-химических процессов (химическая реакция, испарение, конденсация, кристаллизация, выпарка, ректификация, абсорбция, адсорбция, сушка, смешивание, измельчение и т, д.). [c.4]

Наиболее современным методом исследования потенциально опасных процессов является математическое моделирование. Условием возможности осуществления этого метода является априорное знание закономерностей, определяющих теплообмен, массо-обмен и кинетику химических реакций. Для их выявления используются эксперименты на действующем оборудовании, а также, как было упомянуто, результаты термоаналитических исследований. [c.179]

Из краткого описания важнейших химических процессов видно, что химические реакции, используемые в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, существенно различаются по режиму — давление от атмосферного до 1500 ати, температура от —100 до 700° — и по пспользуемым катализаторам. Подобное многообразие обусловливает необходимость использования различной аппаратуры и оборудования и крайне затрудняет изложение материала по описанию конструкций аппаратуры и методике ее расчета. Вследствие этого в настоящем разделе излагается материал, относящийся к наиболее распространенным при переработке нефтяного сырья реакционным аппаратам. [c.584]

Деление технологического оборудования на машины и аппараты является условным. Имеются машины, в которых механическая обработка сочетается с нагревом, охлаждением, массо-обменом, химическими реакциями, и трудно иногда установить, какие процессы являются преобладающими. Поэтому термину технологическая машина придают расширенное значение, понимая под этим любое техническое устройство, предназначенное для осуществления технологического процесса. [c.5]

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см . Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом расчетный стандартный потенциал для реакции Т + + 2ё Л составляет —1,63 В . В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов Т " [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой усредненный состав пленки соответствует ТЮ . Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов Т , которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение (Ер = —0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [c.372]

Повышение интенсивности работы оборудования путем увеличения скорости производственных процессов, в первую очередь химических реакций, благодаря изменению условии их протекания, применению высокоэффективных катализаторов, совершенствованию конструкций аппаратов, обеспечивающих высокую степень контактирования реагирующих веществ пу- [c.59]

Разработаны оригинальные охладители катализатора, что позволяет повысить скорость химических реакций и производительность оборудования при подаче в качестве сырья тяжелых остатков. [c.139]

Коррозия в реакторных блоках. Особенностью эксплуатации установок риформинга является проведение процесса при высоких температуре и давлении в водородной среде с образованием коррозионных потоков продуктов риформинга. Различают два вида коррозии электрохимическую и химическую, протекающую на поверхности металла и возникающую в результате химических реакций без образования электрического тока. Источником электрохимической коррозии являются хлористые и сернистые соединения, которые в условиях конденсации продуктов риформинга могут образовывать электролиты с возникновением коррозионного тока, разрушающего металл оборудования. [c.169]

Г.2. ПОСУДА, ОБОРУДОВАНИЕ И НЕКОТОРЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.9]

Реактор — важнейший аппарат химической промышленности — представляет собой элемент (единицу) процесса, в котором происходит химическая реакция. Оборудование, по технологической схеме предшествуюш ее реактору или установленное после него, служит лпшь для подготовки сырья и последующей обработки продукта реакции. Определение размеров реактора — одна из основных задач инженера-проектировщика. [c.195]

Многие производства проектируют, имея лищь частичные сведения о рассматриваемых реакциях и используя приближенные формулы для расчета коэффициентов тепло- и массопередачи. Для того чтобы при этом гарантировать соответствующую работу данного промышленного агрегата, необходимо применять большие коэффициенты запаса. Но это приводит к чрезвычайно высоким капитальным затратам. Только получив более точные выражения, описывающие закономерности тепло- и массопередачи для оборудования заданных размеров, можно избежать излишеств. Еще более важен максимально полный сбор данных о рассматриваемых химических реакциях, в особенности о влиянии изменений условий работы на их скорость и состав продуктов. Основной тезис системотехники заключается в том, что можно так управлять работой технологического оборудования, чтобы при высокой средней производительности и низких капитальных затратах обеспечить получение продукта наилучшего качества с высокими выходами. Однако для расчета таких наивыгоднейших параметров нужно решить ряд многочисленных и трудных проблем. [c.13]

Реакционные аппараты — основное оборудование химических цехов. По сравнению с аппаратуроп для физико-химических процессов они имеют ряд особенностей химические реакции, как правило, сопровождаются значительным тепловым эффектом, а следовательно, возникает проблема подвода или отвода теплоты и регулирования температуры большинство химических процессов протекает в присутствии катализаторов, что создает, в свою очередь, проблемы хорошего контакта реагирующих продуктов с катализатором, его загрузки, выгрузки и регенерации. [c.202]

При проведении микрокинетических исследований определяют маршруты реакций, выбирают наиболее достоверные из них, а также рассчитывают порядок и контакты скоростей реакций. Эти исследования проводят на специальном лабораторном оборудовании, с тем чтобы изучить кинетику химической реакции в чистом [c.23]

Несмотря на различную физико-химическую природу рассмотренных выше процессов, разработка математических моделей каждого из них и методология определения параметров во многих аспектах имеет много общего. Прежде всего для каждого из процессов характерны такие этапы, как исследование условий химического и фазового равновесия, причем для большинства из пих по единой методологии и одним и тем же моделям оценка гидродинамической структуры систем с двумя (и более) фазами применительно к выбранному типу оборудования оценка параметров кинетических закономерностей (коэффициентов массопередачи, площади поверхности раздела фаз, коэффициентов диффузии и т. д.) для учета реальных условий массоиереноса установление механизма химических реакций и оценка параметров (для процессов химического превращения, хеморектификации, хемосорбции), выбор разделяющего агента (для комплексов с разделяющими агентами). [c.94]

Адсорбенты можно разделить на следующие общие категории бокситы (природные минералы, состоящие в основном из А1зОз) активированная окись алюминия (очищенный боксит) гели (вещества, состоящие из окиси кремния или алюмогеля и получаемые с помощью химических реакций) молекулярные сита (натрийкальциевые силикаты, или цеолиты) углерод (древесный уголь), адсорбционные свойства которого получаются в результате активирования. Все эти вещества, кроме угля, применяются для осушки газа. Активированный уголь используется для извлечения углеводородов из природного гааа и очистки газа от некоторых примесей. Активность угля по воде очень незначительна. Первые четыре класса адсорбентов приведены в порядке возрастания их стоимости, определяемой их свойствами. Чем больше поглотительная активность адсорбента, тем он дороже стоит, хотя пропорциональность здесь и не соблюдается. Окончательный выбор адсорбента должен производиться с учетом стоимости оборудования, срока службы адсорбента, эффективности его применения в данном процессе и т. д. Чрезмерное внимание к одной лишь стоимости может [c.240]

В подавляющем большинстве химических производств особенно в основной химии, перерабатывают мелкодисперсные сы пучие материалы со специфическими свойствами (слеживаемость низкая газопроницаемость, пыление), часто затрудняющими про ведение химических реакций и процессов тепло- и массообмена При выборе оборудования для переработки таких материалов, после анализа функциональных, экономических, экологических, эргоно мических и других критериев, предпочтение чаще всего отдают ма шинам барабанного типа, таким, как вращающиеся печи, сушилки грануляторы, охлаждающие барабаны, кристаллизаторы и т. д Широкое распространение машин барабанного типа в химической и других отраслях промышленности обусловлено следующими их преимуществами [c.361]

Экологически ориентированная экономика требует установления определенных квот и лицензий на вредные выбросы предприятий. Поступление вредных веществ в наружную среду- может быть вызвано следующими физико-химически.ми процессами истечением вследствие разности давлений в оборудовании и наружной среды, при неполном сжиганш различных видов топлива, при химических реакциях и т.д. [c.101]

Концентрация свободных атомов элемента зависит не только от его концентрации в анализируемом растворе, но и от степени диссоциации молекул, в виде которых он вводится в пламя или же образующихся в результате химических реакций, протекающих в плазме. Вследствие этого при атомно-абсорбционном определении элементов, дающих термически устойчивые оксиды, например алюминия, кремния, ниобия, циркония и других, требуются высокотемпературные пламена, например ацетилен — оксид азота (N20). Тем не менее в низкотемпературных пламенах (пламя пропан — воздух) атомизируется большинство металлов, не излучающих в этих условиях вследствие высоких потенциалов возбуждения их резонансных линий медь, свинец, кадмий,, серебро и др. Всего методом атомной абсорбции определяют более 70 различных элементов в веществах различной природы металлах, сплавах, горных породах и рудах, технических материалах, нефтепродуктах, особо чистых веществах и др. Наибольшее применение метод находит при определении примесей и микропримесей, однако его используют и для определения высоких концентраций элементов в различных объектах. К недостаткам атомно-абсорбционной спектрофотометрни следует отнести высокую стоимость приборов, одноэлемеитность и сложность оборудования. [c.49]

Эффективность работы реакционных устройств и их размеры в значительной стенени предопределяются гидродинамическим режимом, поэтому выбор и обоснование этого режима и соответствующие гидродинамические расчеты являются ва-,кнейшим элементом конструирования оборудования, в котором осуществляется химическая реакция. Во многих реакционных устройствах процесс осуществляется при контактировании наров, газов или -/кидкостей с твердым гранулированным или порошкообразным материалом, являющимся катализатором, реагентом или теплоносителем. Это вносит ряд существенных особенностей в гидродинамический режим и методы расчета. В этой связи в настоящолг разделе рассмотрены некоторые общие закономерности гидродинамики таких систем. [c.598]

Проблема обеспечения работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости материала (МХПМ), обусловленной особенностями кинетики химических реакций на поверхности напряженных конструктивных элементов, обостряется в связи с современной тенденцией повышения степени напряженности материала и коррозионной активности перерабатываемых сред и относится к числу малоизученных, сложных и актуальных проблем. [c.3]

Проблемы интенси( )икации химических процессов привлекают в последнее время всеобщее внимание. Один из методов интенсификации промышленных процессов заключается в целенаправленной организации химических процессов, которая обеспечивает заданную производительность с высокой селективностью. Под целенаправленной организацией мы понимаем такие воздействия на процесс, на всех уровнях иерархии ( химическая реакция, зерно катализатора, межфазный тепло- и массоперенос, гидродинамика потока ), которые приводят к достижению наиболее эффективных режимов работы реакторного оборудования. Анализируются условия возникновения множественности стационарных состояний в фазовом пространстве и возможности смещения стационарных точек по фазовому пространству варьированием условий проведения каталитического процесса в адиабатическом реакторе. Проводится анализ химически реагирующей среды в зерне катализатора и реакторе с целью вывода уравнений, которые существенно упрощают как вычисление температурных и концентрационных профилей, так и процедуру установления областей множественности стационарных состояний. [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология