Химическая технология как наука. Создание целесообразных способов производства необходимых человеку продуктов, страница 5

ХТП включает в себя физические, химические и физико-химические процессы и состоит из 3-х стадий:

1 - блок подготовки сырья. Протекают физические процессы (нагревание, измельчение) и не происходит химических превращений.

2 - реакционный блок. Происходит химическая реакция, где получаются продукты как целевой так и побочный. Обычно реакция не идет до конца и часть исходного вещества остается без изменений.

3 - блок разделения реакционной массы. Протекают физико-химические процессы. Часть исходного реагента переходит в первый блок и снова участвует в процессе.

11.   КЛАССИФИКАЦИЯ ХТП

Химико-технологические процессы можно разделить на 2 большие группы:

- процессы, в которых не происходит химическое превращение сырья.

- процессы, в которых происходит химическое превращение сырья (химические процессы).

К первой категории относятся 4 основных процесса:

- механические (измельчение, гранулирование, транспортировка, упаковка).

- гидромеханические (фильтрование, отстаивание).

- тепловые (испарение, конденсация, нагревание, охлаждение).

- массообменные (абсорбция, экстракция, ректификация). 

Ко второй группе относят 5 типов реакций:

- по сырью (переработка минерального, растительного, животного сырья, полезных ископаемых).

- по потребительскому и товарному признаку (производство удобрений, топлив, красителей, лекарств).

- по группам периодической системы (производство щелочных металлов).

- по базовым характеристикам (гомогенные, гетерогенные, гетерогенно-каталитические).

- по типам химических реакций (окисление, восстановление, присоединение, замещение).

12.   ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА; ПОНЯТИЯ СЕЛЕКТИВНОСТИ]

ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА

Рассмотрим основные показатели химических процессов.

1) Конверсия (степень превращения):

Это отношение количества превратившегося вещества к его первоначальному количеству (взятого в процесс).

где - количество взятого в процесс исходного реагента, - количество непрореагировавшего исходного реагента.

Конверсия является мерой полноты протекания реакции.

2) Селективность:

Это количество фактически полученного целевого продукта к его количеству, которое может быть получено из прореагировавшего сырья по стехиометрическому уравнению.

где - количество целевого продукта, - стехиометрические коэффициенты.

Селективность характеризует эффективность химического процесса по использованию сырья для получения нужного продукта.

3) Выход:

Это отношение количества фактически полученного целевого продукта к его количеству, которое может быть получено из взятого в реакцию сырья по стехиометрическому уравнению.

Выход также характеризует эффективность химического процесса по использованию сырья для получения нужного продукта.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Рассмотрим 2 основных показателя:

1) Объемный расход:

Это величина, показывающая объем вещества, проходящий через аппарат в единицу времени.

где f - площадь поперечного сечения, - скорость прохождения.

.

2) Объемная скорость:

Это отношение объемного расхода к  объему аппарата.                        .

РАЗНЫЕ ПОНЯТИЯ СЕЛЕКТИВНОСТИ

Есть несколько понятий селективности:

1) Интегральная селективность - это количество фактически полученного целевого продукта к его количеству, которое может быть получено из прореагировавшего сырья по стехиометрическому уравнению.

2) Дифференциальная (мгновенная) селективность - это отношение скорости превращения исходного вещества в целевой продукт к общей скорости его превращения.

3) Равновесная селективность - это отношение разности начального количества вещества и его количества в равновесном состоянии к начальному количеству вещества.

13.  Расходные коэффициенты

Рассмотрим 2 основных показателя:

1) Объемный расход - это величина, показывающая объем вещества, проходящий через аппарат в единицу времени.