ДӘРІС № 1
Тақырып: Кіріспе. Химиялық технологияның негізгі процестері мен аппараттары.
Жоспар:
1. Химиялық технологияның негізгі процестері мен аппараттары
2. Химиялық технологияның негізгі процестердің түрлері
3. Химиялық технология процестерінің теориялық негіздері
4. Материалдық және жылулық баланстар құру
5.Процестердің негізгі теңдеулері
Химия өнеркәсібінде өткізілетін әртүрлі процестердің салдарынан шикізаттар химиялық әрекеттесу нәтижесінде көптеген өзгерістерге (агрегаттық күйі, ішкі құрылысы және құрамы өзгереді) ұшырайды. Химиялы-технологиялық процестерге олардың негізі болатын химиялық реакциядан басқа, көптеген физикалық, механикалық және физика-химиялық процестер кіреді. Мысалы: сұйық және қатты материалдарды тасымалдау, қатты материалдарды ұсақтау және іріктеу, газдарды сығу және тасымалдау, заттарды жылыту, суыту және оларды араластыру, газды және сұйықты әртекті жүйелерді ажырату, ерітінділерді буландыру, материалдарды кептіру және т.б.
Химиялық технологияның әртүрлі саласында бірдей процестер мен аппараттар – негізгі процестер мен аппараттар деп аталады. Мысалы, негізгі процестердің біреуі – ректификация – құрастырушыларының қайнау температуралары жақын сұйық қоспаларды буландырып, сосын сұйылтып бір-бірінен бөліп тазарту. Бұл процесс оттегі өндірісінде сұйық ауаны ажыратуда, азот қышқылы өндірісінде су мен азот қышқылын ажыратуда, мұнайдан әртүрлі өнімдер алуда және т.б. көптеген химиялық өндірістерде қолданылады.
Химиялық технологияның негізгі процестердің түрлері
1) процестердің өту жылдамдығын анықтайтын негізгі заңдарға байланысты төмендегіше болады:
- гидромеханикалық процестер - өту жылдамдығы гидродинамиканың (сұйық-тықтар мен газдардың қозғалысы жөніндегі ғылым) заңдарымен анықталады. Бұларға: сұйықтарды тасымалдау, газдарды тасымалдау, сығу, сұйықты және газды әртекті системаларда салмақ күшінің (тұндыру), ортадан тепкіш күштің (центрифугалау) және қысым күшінің (сүзу) әсерлерімен ажырату, сұйықтық ортаны араластыру кіреді. Процестің қозғаушы күші - қысымдар айырмасы.
- жылу процестері - өту жылдамдығы жылуөту (жылуды тарату тәсілдері жөніндегі ғылым) заңдарымен анықталады. Бұларға: жылыту, суыту, конденсациялау, балқу, қату, булану және буландыру процестері кіреді. Процестің қозғаушы күші – температуралар айырмасы.
- массаалмасу (диффузиялық) процестер – мұндай процестер қоспаның бір не бірнеше құрастырушыларының бір фазадан екінші фазаға өтуімен сипатталады. Бұларға: абсорбция, ректификация, айдау, адсорбция, экстракция, кристаллизация, кептіру процестері кіреді. Процестің қозғаушы күші – концентрациялар айырмасы болады.
- химиялық (реакциялық) процестер - өту жылдамдығы химиялық кинетиканың заңдарымен анықталады. Бұларға: каталитикалық крекинг, пиролиз, гидротаза-лау және т.б. кіреді. Процестің қозғаушы күші - әрекеттесетін заттардың концентрациялары болады.
- механикалық процестер - өту жылдамдығы қатты заттар механикасының заң-дарымен анықталады. Бұларға: қатты денелерді ұсақтау, іріктеу, араластыру және тасымалдау процестері кіреді.
2) Ұйымдастыру тәсілі бойынша негізгі процестер былай жіктеледі:
- мерзімді әрекетті процестер: белгілі уақыт ішінде аппаратқа шикізат материалы жүктеліп, ол өңделіп болған соң, аппараттан дайын өнім алынады да, аппаратқа жаңадан шикізат жүктеледі. Мұндай кезде процестің барлық сатысы бір жерде (яғни бір аппаратта) бірақ әртүрлі кезеңде өткізіледі.
- үздіксіз әрекетті процестер: аппаратақа шикізат жүктеу және одан дайын өнімді алу үздіксіз болады. Мұнда процестің барлық сатысы (стадиясы) бір уақытта, бірақ аппарат көлемінің әртүрлі нүктелерінде температураның, қысымның, концентрацияның және т.б. параметрлердің мәні уақыт бойынша өзгермейді.
– құрастырылған әрекеттегі процестер: мұнда үздіксіз әрекеттегі процестің кейбір сатысы (стадия) мерзімді әрекетте немесе керісінше өтеді.
Үздіксіз әрекеттегі процестердің мерзімді әрекеттегі процестерге қарағанда мынадай артықшылықтары бар:
- дайын өнім үздіксіз алынады;
- процесті механикаландыру және автоматтандыру оңай;
- алынатын өнімнің сапасы біркелкі болады, себебі процестің өту режимі тұрақты;
- жабдықтың ықшамдылығы, яғни материалдық және эксплуатациялық шығындары аз;
- аппараттың жұмысында тыныс болмағандықтан, берілетін (алынатын) жылу толығымен пайдаланылады және шыққан жылуды пайдалану мүмкіндігі бар.
Бөлшектердің аппаратта болу уақытының таралуы және соның әсерінен процесті анықтайтын басқа факторлардың (температура, концентрация және т.б.) уақыт бойынша өзгеруіне байланысты үздіксіз әрекетті аппараттардың екі теориялық моделі болады:
- идеалды ығыстырғыш – мұнда барлық бөлшек белгілі бағытта ешкандай араласпастан алдыңғы бөлшектерді толық ығыстырып, яғни қатты поршень тәрізді жылжиды. Мұндай аппараттарда барлық бөлшектердің аппаратта болу уақыты бірдей болады.
- идеалды араластырғыш – мұнда аппаратқа кірген бөлшектер, ондағы бөлшектермен лезде және толық араласып кетеді. Бөлшектер аппарат көлемінде біркелкі болып таралып, процесті сипаттайтын параметрлердің мәні лезде бірдей болады. Бөл-шектердің аппаратта болі уақыты бірдей емес.
Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 88 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| BONUS TRACK | | | Можешь поздравить меня. |