Классификация реакционно-массобменных процессов
К типу реакционно-массообменных относятся такие процессы, при которых в одном и том же аппарате одновременно происходят химическое превращение вещества и разделение образовавшейся реакционной смеси. В результате получается целевой продукт. СРМП являются одной из наиболее простых и экономически целесообразных форм осуществления способов получения и выделения продуктов химического производства. Эти процессы по сравнению с вариантами химических превращений, с последующим разделением образовавшейся реакционной смеси, обеспечивают (могут обеспечить) дополнительные преимущества:
1. повысить выход продукта;
2. увеличить селективность процесса;
3. обеспечить высокую движущую силу процесса за счет естественного противотока реагентов;
4. улучшить условия подвода и отвода тепла химических реакций;
5. упростить организацию непрерывных процессов;
6. сделать более компактными технологические схемы и т.д.
Типы СРМП разнообразны вследствие разнообразия как химических реакций, так и процессов разделения реакционных смесей. В основу принятой классификации СРМП положен характер разделительных процессов. На основе такой классификации выделяются следующие СРМП:
1. реакционно-абсорбционные;
2. реакционно-адсорбционные;
3. реакционно-десорбционные;
4. реакционно-кристаллизационные;
5. реакционно-осмотические;
6. реакционно-отгонные;
7. реакционно-отделительные;
8. реакционно-ректификационные;
9. реакционно-хроматографические;
10. реакционно-экстракционные и т.д.
В настоящее время целенаправленно или интуитивно в промышленности используются реакционно-ректификационные, реакционно-отгонные и ряд других типов совмещенных процессов в следующих случаях:
1. При отводе тепла, выделяемого при протекании экзотермических реакций, за счет испарения реакционной смеси, сопровождаемого ее частичным разделением;
2. При двусторонних (обратимых) химических превращениях с целью "обхода" химического равновесия, то есть увеличения конверсии по сравнению с химически равновесной, путем непрерывного отвода продуктов из зоны реакции посредством многократного массообмена;
3. Для химических превращений произвольного типа с целью уменьшения доли побочных реакций или их полного подавления с помощью целенаправленного многократного массообмена, что увеличивает селективность процесса за счет возрастания концентрации реагентов в зоне реакции и уменьшение времени пребывания в ней целевых продуктов;
4. Для разделения близкокипящих или азеотропных смесей, когда разделяемые компоненты химически реагируют с дополнительно вводимым агентом, а образующийся продукт легко выделяется из многокомпонентной смеси.
Совмещенные процессы можно также разделить на две группы. К первой принадлежат реакционно-массообменные процессы, для осуществления которых создают специальные условия и используют специфические технологические приемы — так называемые направленно организованные совмещенные процессы. Вторую группу составляют процессы, при которых химическое превращение или разделение реакционной смеси происходит самопроизвольно в условиях протекания целевого разделения или химического превращения, соответственно. Ниже рассмотрены некоторые специфические особенности, присущие каждой из выделенных групп.
Рассмотрим некоторые примеры процессов в соответствии с такой классификацией.
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 408;