Реактор таңдауға ықпал ететін химиялық факторлар

Химиялық факторларға химиялық реакция жылдамдығы, оның таңдамалылығы (селективтілігі) және мақсатты өнімнің шығымы жатады. Бұл факторлар өндіріс шығындарына айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Әрине бұдан да басқа капиталдық салымдар мен эксплуатациялық, жұмысшы күшіне төлемақы төлеу, буға және электрэнергиялық т.с.с. шығындармен байланысты маңызды факторлар бар. Ақшалық сипатқа ие болмайтын еңбекті және қоршаған ортаны қорғаумен байланысты тағы бір маңызды фактор бар. Мысалы, жарылғыш заттардың өндірісінде қолданылатын кейбір нитрлеу реакцияларын орындағанда ығыстыру реакторларын қолданған технологиялық тұрғыдан тиімді, дегенмен температуралық режимді қадағалауға оңай болғандықтан араластыру реакторы қауіпсіздік талаптарын көбірек қанағаттандырады.

Осындай қосымшалық факторлар көбінесе тек қана процестің химиялық кинетикасы тұрғысынан қарастырғанда дұрыс деп анықталынған реактордан басқа өзгеше бір типті реакторды таңдаудың себебі болуы мүмкін.

Әдетте кинетикалық факторлардың кейбіреуін қарастырғанда процестің кинетикалық факторларының өзара байланысын және реакторлардың негізгі типтерінің арасындағы айырмашылықтарын сараптау мәліметтеріне негізделген теориялық түсініктер негізінде реактордың керекті типін таңдау мүмкіндігі болады.

Әдебиеттер:

Под. ред. Михайличенко А.И. Основы проектирования химических производств. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. – 143-160 б.

Дәріс №13

Тақырыптың аты: ХИМИЯЛЫҚ МАШИНА ЖАСАУДАҒЫ ҚҰРЫЛЫМДЫҚ МАТЕРИАЛДАР

Қарастырылатын сұрақтар:

1. Құрылымдық материалдардың түрлері (болат, щойын, түрлі-түсті металдар және олардың балқымалары, метал емес құрылымдық материалдар).

2. Металдар мен балқымалардың коррозиясы.

2.1 Коррозияның түрлері (электрохимиялық, химиялық).

2.2 Коррозиялық бүлінудің түрлері (біртегіс (сплошная), бір орынды тұрғылықты (местная), ала-ала (пятнистая), жаралық (язвенная), нүктелік, беткі қабат астылық (подповерхностная), таңдамалық (избирательная), саңылаулық (щелевая).

2.3 Коррозиямен күресудің тәсілдері.

1. Құрылымдық материалдардың түрлері

Химиялық машина жасауда қолданылатын конструкциялық материалдар шартты түрде төрт класқа бөлінеді:

— болаттар ;

— шойындар ;

— түрлі түсті металдар және қорытпалар ;

— металл емес материалдар немесе композициялық материалдар .

Болаттар

Болат темірдің құрамында 1-2% шамадан асырпайтын көміртекпен қорытпасы. Одан басқа болат құрамына кремний, марганец, сонымен қатар күкірттің және фосфордың қоспалары кіреді.

Болаттар химиялық құрамына байланысты бірнеше топқа бөлінеді:

— кәдімгі сапалы көміртекті;

— конструкциялы көміртекті;

— қоспаланған(легированные) конструкциялы және т.б.;

Болаттардың физикалық-механикалық мінездемелерін жақсарту және оларға ерекше қасиеттер (ыстыққа төзімділік, қышқылға төзімділік және т.б.) беру үшін олардың құрамына айқын қосымшалаушы(легирующие) қоспаларды енгізеді .

Ең көп таралған қосымшалаушы қоспалар:

— хром (Х) — қаттылық, беріктілік, химиялық және коррозиялық беріктілік, термотұрақтылықты жоғарылатады;

— никель (Н) — беріктілік, иілушілік, тұтқырлығын жоғарылатады;

— вольфрам (В) — болат қаттылығын жоғарылатады, өзінмен-өзі шынығуын қаматамасыздандырады;

— молибден (М) — қаттылық, созылғанда аққыштық шегін, тұтқырлығын жоғарылатады, свариваемость жақсартады;

— марганец (Г) — қаттылығын жоғарылатады, коррозиялық беріктілігін үлкейтеді, жылу өткізгіштігін төмендетеді;

— кремний (С) — қаттылық пен беріктілікті, аққыштық, серпімділіктің және қышқылға төзімділіктің шектерін жоғарылатады;

— ванадий (Ф) —қаттылық, созылғанда аққыштық шегін, тұтқырлықты жоғарылатады, болаттың свариваемость жақсартады және сутектік коррозияға беріктілігін үлкейтеді;

— титан (Т) — беріктілікті үлкейтеді және жоғары температураларда (>800° ) болаттың коррозиялық беріктігін жоғарылатады.

Әдетте қоспаланған болаттардың құрамына бірнеше қоспалар кіреді. Қосымшаланған қоспалардың жалпы құрамына қарай болат үш топқа бөледі :

— аз қоспалы — құрамында қоспалар 3%-ға дейін;

— орташа қоспалы —құрамында қоспалар 3 тен 10%-ға дейін;

— жоғары қоспалы — құрамында қоспалар > 10%.

Кестеде химиялық машина жасауда қоспаланған болаттардың қолдану үлгілері келтірілген.

Шойын

Химиялық машина жасауда құрамына никель, хром, молибден, ванадий, титан, бор және т.б. қоспалаушы элементтер кіретін қоспаланған шойындарды кең қолданады.

Шойындарды барлық қоспалаушылардың жиынтығына қарай үш топқа бөледі :

— аз қоспаланған — қоспалаушылар 3%-ға дейін;

— орташа қоспалланған — қоспалаушылар 3-тен 10%-ға дейін;

— жоғары қоспаланған — қоспалаушылар 10%-дан көп.

Қоспалау шойын сапасын айтарлықтай жақсартуға мүмкіндік береді және оған ерекше қасиет қосады. Мысалы , никельді, хромды, молибденді, кремнийді енгізу шойынның химиялық беріктілігін және қызуға төзімдігін жоғарылатады; (5-6%) мыс қосымшасы бар никельденген шойындар сілтілермен сенімді жұмыс істейді; жоғары (30%-ға дейін Сг) хромды шойындар азот, фосфор және сірке қышқылдарының, сонымен қатар хлорлы қосылыстардың әрекетіне тұрақты, қосулардың; 4%-ға дейін молибден қосылған шойын (антихлор) тұз қышқылының әрекетіне жақсы қарсы тұрады.