СОВМЕЩЕННЫЕ РЕАКЦИОННО-МАССОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ (СРМП), КАК КАЖНЕЙШЕЕ НАПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГО-И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ

С каждым годом для развития химической промышленности требуется все более эффективное использование природных ресурсов. Это особенно важно при разработке методов органического и нефтехимического синтеза, с помощью которых производятся сотни тысяч тонн новых продуктов и еще большего количества органического сырья. Решение этой задачи обеспечивается созданием безотходных или малоотходных производств на основе принципиально новой технологии, позволяющей превращать сырье только в полезные целевые продукты при максимальной экономии энергии и материалов. Для реализации такого принципа необходима разработка специальных технологических приемов, одним из которых является совмещение реакционных и массообменных процессов, увеличивающее выход целевых продуктов при меньших затратах энергии [4,22].

Наибольшее значение имеют реакционно-массообменные процессы, позволяющие, например, в случае обратимых реакций достигнуть полной конверсии реагентов и высокой селективности процесса. При этом сокращаются энергетические затраты, т.к. исключаются повторные циклы, обусловленные необходимостью выделения продуктов из реакционной смеси. В химической технологии находят и будут находить все большее применение реакционно-абсорбционные, реакционно-ректификационные, реакционно-экстракционные, реакционно-мембранные процессы.

Такое сочетание позволяет повышать скорость не только реакционных, но и массообменных стадий процессов, а следовательно, и всего технологического цикла в целом.

Широкое использование в химической технологии разнообразных процессов массообмена обусловлено сложностью разделения образовавшейся в результате химического превращения многокомпонентной смеси.

Разработка эффективных методов разделения имеет особо важное значение, поскольку около 70% оборудования современных химических производств служит для выделения образовавшихся продуктов из реакционной смеси. Кроме того, разделение многокомпонентных смесей, как правило, энергоемко, и то, насколько рационально оно организовано, во многом определяет экономику процесса в целом, не говоря уже о требованиях к чистоте конечных продуктов и экологической безопасности (отсутствия вредных выбросов) производства.

Вот почему исторически сложилось так, что инженеры-химики, разрабатывая химическую составляющую какой-либо технологии, постоянно вынуждены были держать в поле зрения проблемы, связанные с разделением образовавшихся при этом многокомпонентных систем.

Традиционные методы разделения многокомпонентных смесей основаны на использовании массообменных процессов, протекающих в системах жидкость-газ, жидкость-жидкость и газ (жидкость) – твердое тело. Наиболее широко в производствах основного органического синтеза представлены массообменные процессы двух типов: ректификация и экстракция.