Общая химическая технология. Брянкин К.В - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Для решения этой задачи необходимо создание и усовершенствование конструкций реакторов для экзо-
термических процессов в комбинации с малогабаритными теплообменными устройствами, обеспечивающими
достаточно полное использование теплоты химических реакций, с одновременным приближением температур-
ного режима процесса к оптимальному; создание и усовершенствование конструкций малогабаритных реакто-
ров для эндотермических процессов с максимальным использованием подводимой извне энергии и с заменой
дефицитных видов топлива (нефти и газа) углем или сланцами; создание экономически эффективных устано-
вок, обеспечивающих использование низкопотенциальной теплоты технологических потоков химических про-
изводств.
Одним из важнейших направлений рационального использования энергии различных видов является соз-
дание комбинированных энерготехнологических установок, в том числе с использованием теплоты ядерных
реакторов. Примером такого комбинирования может служить использование теплоты гелия, циркулирующего
через ядерные реакторы, для проведения эндотермического процесса производства синтез–газов, диссоциации
карбонатов, восстановления оксидов железа в газовой металлургии и др.
Перспективное развитие имеют мембранные методы, обладающие высокой экономичностью и малой энер-
гоемкостью. В отличие от процессов ректификации, экстракции, выпаривания и сушки разделение смесей мем-
бранными методами (ультрафильтрация, обратный осмос, электродиализ) проводится без фазовых превраще-
ний и обычно при температуре окружающей среды. Использование этих методов позволит решить ряд проблем
со значительным экономическим эффектом: создать ресурсо- и энергосберегающие технологические процессы
и улучшить защиту окружающей среды.
Перспективным является широкое использование нетрадиционных возобновляемых источников
энергии, в том числе солнечной энергии, глубинной теплоты Земли, ветровой и приливной энер-
гии, а также биомассы.
5. ОРГАНИЗАЦИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА
Основанием для начала строительства химического производства служит проект, для выполнения
которого проводится большая подготовительная работа, в частности, должны быть выполнены
следующие мероприятия:
1) разработаны химическая, принципиальная и технологическая схемы процесса;
2) выбраны оптимальные технологические параметры;
3) подобраны типы и разработаны конструкции аппаратов;
4) выбраны конструкционные материалы;
5) выбраны контролируемые и регулируемые параметры.
Рассмотрим основные особенности перечисленных мероприятий.
5.1. Химическая, принципиальная и технологическая схемы
В основу химической схемы производства положены химические реакции, проводимые для того, чтобы из
заданного сырья получить продукт, являющийся конечной целью производства. Химическая схема разрабаты-
вается с учетом результатов научных исследований свойств сырья и получаемых продуктов, а также основных
и побочных реакций, которые могут протекать на отдельных стадиях процесса. Окончательный выбор химиче-
ской схемы должен быть сделан с учетом возможности осуществления химической реакции в промышленных
условиях, аппаратурного оформления процесса, подбора достаточно стойких материалов и т.д. Определяющим
критерием в выборе химической схемы является экономичность производства.
Удачный выбор химической схемы часто является результатом научной и инженерной интуиции отдель-
ных специалистов и относится к области изобретательства, поэтому в настоящее время еще не представляется
возможным сделать какие-либо общие указания о методах выбора химической схемы процесса. В каждом от-
дельном случае при выборе химической схемы учитываются многие специфические особенности, которые про-
являются на различных этапах разработки химико-технологического процесса.
Задача инженера-химика состоит в том, чтобы проанализировать все возможные химические способы по-
лучения целевого продукта из заданного сырья и выбрать наиболее экономичный.
Химико-технологических процессов очень много и, естественно, много химических схем; они весьма раз-
нообразны, некоторые из них являются очень сложными, некоторые – весьма оригинальными. Примером ори-
гинальной схемы может служить химическая схема производства соды.
Схема получения соды аммиачным способом была разработана в 60-х годах XX столетия. Этот способ со-
стоит из нескольких весьма рационально оформленных стадий, что обеспечивает аммиачному способу высокую
экономическую эффективность.
Сода представляет собой углекислую соль натрия Na
2
CO
3
. Сырьем для получения служат природная пова-
ренная соль NaCl и природный известняк СаСО
3
. Задача процесса состоит в организации взаимного обмена ио-
нами Na и Са.
Химическая схема процесса может быть представлена в виде

Страницы