Загальна характеристика. В хімічній промисловості поширені теплові процеси – нагрівання і охолодження рідин і газів і конденсація пари

В хімічній промисловості поширені теплові процеси – нагрівання і охолодження рідин і газів і конденсація пари, які проводяться в теплообмінних апаратах (теплообмінниках).

Теплообмінниками називають апарати, призначені для передачі тепла від однієї речовини до другої. Речовини, що задіяні у процесі передачі тепла, називають теплоносіями. Теплоносії з вищою температурою, ніж нагріваюче середовище, які віддають тепло, називають нагрівальним агентом, а теплоносії з нижчою температурою, ніж середовище, від якого вони сприймають тепло, - охолоджуючим агентом.

Прямим джерелом тепла в хімічній технології є димові гази - газоподібні продукти згорання палива, і електрична енергія. Речовини, що одержують тепло від таких джерел і віддають його через стінку теплообмінника до нагріваючого середовища, називають проміжним теплоносієм. Поширеними проміжними теплоносіями (нагрівальними агентами) є водяна пара і гаряча вода, а також високотемпературні теплоносії – перегріта пара, мінеральні масла, органічні рідини (і їх пара), розплавлені солі, рідкі метали і їх сплави.

Воду і повітря використовують в якості охолоджуючих агентів для охолодження до звичайних температур (10 - 30°С).

Необхідна температура нагрівання або охолодження та необхідність її регулювання визначають вибір того чи іншого теплоносія, що відповідає необхідним вимогам:

- повинен забезпечувати високу інтенсивність теплообміну за невисоких масових та об‘ємних його витрат;

- повинен мати незначну в‘язкість і високу густину, теплоємність і теплоту пароутворення;

- повинен (по можливості) бути негорючий, нетоксичний, термічно стійкий;

- щоб не здійснював руйнівного впливу на матеріал теплообмінника;

- повинен бути доступним і дешевим.

Утилізація тепла деяких напівпродуктів, продуктів і відходів виробництва, які використовуються в якості теплоносіїв здебільшого є економічно доцільною.