Методы организации технологических процессов

Химическая промышленность производит тысячи разнообразных продуктов, обла­дающих различными свойствами. Несмотря на их разнообразие, многообразие условий проведения процессов, применение аппаратов, химико-технологические процессы имеют общие закономерности. Общность имеется и в организации самих процессов.

Производство химических продуктов включает в себя ряд физических и химических процессов, основными из которых являются:

1) подготовка сырья

2) само химическое превращение

3) выделение целевых продуктов

Последовательное описание и графическое изображение всех стадий переработки на­зывается технологической схемой.

Если при организации технологического процесса обрабатываемые материалы про­ходят последовательно все аппараты схемы по одному разу, то схема называется схемой с открытой цепью:

g₄ – побочный продукт

↑

Сырьё → подготовка → химическое превращение → разделение → g₃ – целевой продукт

↓

g₆ – непрореагировавшее сырьё

По открытой схеме строят производства, химические реакции включают в себя необрати­мые и обратимые с большим выходом продукта.

Для многих обратимых процессов за один проход реагентов через реакционный ап­парат нельзя достигнуть высокой степени превращения. Поэтому для увеличения выхода исходных веществ, производство строят по циркуляционной схеме:

Пример: производство аммиака, CH₃OH. Установки, работающие по циклической схеме, более компактны, обеспечивают большую полноту переработки сырья.

В ряде случаев одна и та же операция может протекать в нескольких однотипных ап­паратах, в которых легче поддерживать определённый режим, степень смешения реаген­тов. Также поступают, когда необходим аппарат очень больших размеров. При этом от­дельные аппараты соединяют параллельно или последовательно.

При этом общий выход продукта складывается из выходов продуктов в отдельных аппа­ратах. Так суммарная степень превращения нитрозных газов HNO₃ при 6 последовательно соединённых аппаратах достигает 99%.