Общая химическая технология

Технология – это наука, изучающая способы и процессы переработки сырых природных материалов в предметы потребления и средства производства.

Предметом изучения является химическое производство (способы и процессы переработки исходных веществ в полезные продукты). Цель изучения – создание целесообразных способов производства необходимых человеку продуктов.

В химической технологии на различных стадиях переработки можно выделить следующие технологические компоненты: сырье, промежуточные продукты, побочные продукты, целевой продукт и отходы.

Сырьем химической технологии называются природные материалы, используемые в производстве продукции.

Промежуточные продукты (полупродукты) – это материалы, образующиеся в процессе переработки сырья после одной или нескольких стадий производства и являющиеся сырьем для последующих стадий.

Побочные продукты – материалы, образующиеся в процессе переработки сырья наряду с целевым продуктом, но не являющиеся целью данного производства.

Отходы – остатки сырья, промежуточные продукты, побочные продукты.

Побочные продукты, промежуточные продукты и отходы после предварительной обработки или без нее могут быть сырьем для других производств.

Химико-технологический процесс представляет собой совокупность операций, позволяющих получить целевой продукт из исходного сырья. Все эти операции входят в состав трех основных стадий, характерных практически для каждого химико-технологического процесса.

На первой стадии проводят операции, необходимые для подготовки исходных реагентов к проведению химической реакции. Реагенты переводят в наиболее реакционноспособное состояние. Например, скорость химических реакций сильно зависит от температуры, поэтому часто реагенты до проведения реакции нагревают. Газообразное сырье для повышения эффективности процесса и уменьшения размеров аппаратуры подвергают компремированию до определенного давления. Чтобы устранить побочные явления и получить продукт высокого качества, исходное сырье подвергают очистке от посторонних примесей, пользуясь методами, основанными на различии физических свойств (растворимость в различных растворителях, плотность, температуры конденсации и кристаллизации и т.д.). могут быть использованы и химические методы очистки, основанные на химических реакциях, в результате которых ненужные примеси превращаются в легко отделимые вещества.

Соответствующим образом подготовленные реагенты на следующей стадии подвергаются химическому взаимодействию, которое может состоять из нескольких этапов. В результате химических реакций получают смесь продуктов (целевых, побочных, попутных) и непрореагировавших реагентов. Заключительные операции последней стадии связаны с разделением этой смеси, для чего вновь применяют гидромеханические, тепло- и массообменные процессы, например фильтрование, центрифугирование, ректификацию, абсорбцию и т.д. Продукты реакции направляют на склад готовой продукции или на дальнейшую переработку; непрореагировавшее сырье вновь используют в процессе, организуя его рецикл.

В ХТ реализуются процессы 2-х типов:

1.с открытой схемой, когда все потоки проходят через совокупность аппаратов 1 раз. По открытой схеме реализуются процессы с высокой степенью превращения сырья.

2.с циклической схемой (рецикл), когда часть непрореагировавшего сырья (или другого материального потока) возвращается на определенную стадию ХТС. Рецикл организуется для полноты использования сырья.