Читайте также:
|
У промисловості багато технологічних виробництв використовують однотипні апарати, які працюють за однаковими фізичними і фізико-хімічними законами. Так, у виробництві багатьох солей розчинення, освітлення і фільтрування розчинів, кристалізацію, відділення солей від маточника і їх сушку здійснюють в аналогічних апаратах. Зріджені гази, складні суміші органічних речовин, водні розчини кислот тощо розділяють у ректифікаційних колонах, які працюють за одним принципом. Отже, в хімічній технології є ряд спільних процесів і апаратів, які називають основними процесами і апаратами. Деякі ж апарати використовують тільки в окремих, а іноді і в унікальних хімічних виробництвах.
До типових машин і апаратів належать:
- насоси і компресори - для стисненні і транспортування газів і рідин;
- фільтри;
- центрифуги і сепаратори – для розділення суспензій та емульсій;
- апаратура для очистки газів;
- теплообмінники - для нагрівання, охолодження і конденсації;
- випарні апарати;
- холодильні агрегати;
- абсорбери;
- ректифікаційні колони;
- адсорбери;
- дробарки та ін.
До спеціальних машин і апаратів відносять апарати, в яких проводять типові хімічні процеси, а також апарати для електрохімічних і електротермічних процесів.
Основні процеси за законами, що визначають швидкість перебігу їх, поділяють на 5 груп.
1. Гідромеханічні процеси, які ґрунтуються на законах гідродинаміки. До них належать транспортування рідин і газів, розділення рідких і газоподібних неоднорідних систем та стиснення газів.
2. Теплові процеси, які ґрунтуються на законах теплопередачі. Сюди відносять процеси нагрівання, охолодження, випарювання, конденсації та зрідження газів.
3. Масообмінні, або дифузійні процеси, які ґрунтуються на законах масопередачі і характеризуються перенесенням одного або кількох компонентів вихідної суміші з однієї фази в іншу через поверхню поділу фаз. До цієї групи можна віднести абсорбцію, дистиляцію і ректифікацію, екстракцію з розчинів, розчинення, кристалізацію, адсорбцію та висушування.
4. Механічні процеси, які описуються законами механіки і застосовуються для підготовки вихідних матеріалів, а також для транспортування. Класифікації та змішування твердих речовин.
5. Хімічні, або реакційні процеси, які відбуваються за законами хімічної кінетики.
Специфічні особливості машин і апаратів для хімічних виробництв полягають у тому, що іноді треба задовольняти складні комплексні вимоги, пов‘язані з особливостями хімічних процесів, які здійснюються в цих машинах і апаратах. Хімічні машини і апарати працюють при великих швидкостях робочих середовищ, високих тисках, які досягають 6 108 Н/м2 (близько 600 ат) і більше, в широкому діапазоні температур (від –200 до +3000оС) і часто в дуже агресивних середовищах. Хімічна апаратура повинна бути стійкою проти дії кислот і лугів різних концентрацій, сильних окисників і відновників і витримувати різку зміну різних фізико-хімічних умов.
Для виготовлення конструкцій і матеріалів хімічної апаратури необхідно використовувати не тільки метали і спеціальні металічні сплави (леговані, кислото- і жаростійкі сталі), а й неметалічні матеріали (скло, кераміку, гуму, пластичні маси тощо) як у вигляді окремих виробів, так і у вигляді метало захисник покриттів. Широкого застосування набуває апаратура, виготовлена з двошарових металів і сплавів.
Неметалічні матеріали бувають неорганічного і органічного походження. До першої групи належать (неорганічні): силікатні матеріали, емалі, скло, кераміка, фарфор, кам‘яне литво, замазки на основі розчинного скла, а також нові склокристалічні матеріали – ситали. Неметалічні матеріали органічного походження бувають природні і синтетичні. Природні матеріали, бітумні лаки, каніфоль та інші малостійкі, і тому їх використовують обмежено.
Органічні синтетичні матеріали (високомолекулярні полімерні матеріали) використовують як конструкційні і футеровочні захисні матеріали (гума, ебоніт та ін.). Є багато комбінованих матеріалів – склопластики, фаоліт та ін.
Критерієм оцінки хімічної стійкості неметалічних матеріалів служить зміна маси після занурення зразка в агресивне середовище на певний час, візуальні спостереження за зміною зовнішніх ознак, зміна механічної міцності та крихкість матеріалу.
План
1. Предмет і завдання хімічної технології
2. Історія розвитку хімічної промисловості
3. Класифікація хімічних виробництв
4. Класифікація основних технологічних виробництв
5. Апарати в хімічній промисловості. Матеріали для хімічної апаратури.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 96 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |