Лекция 1. Теория химико-технологического процесса (ХТП). Основные технологические понятия и определения
Химико-технологический процесс (ХТП) – совокупность физических, физико-химических и химических процессов (операций), позволяющих получить целевой продукт из исходного сырья.
ХТП складывается из трех основных стадий:
1. Подготовка сырья к химическом превращению
2. Химическое превращение
3. Выделение и очистка целевых продуктов (физ и физ-хим процессы)
а) одностадийный процесс
б) рециркуляционный процесс
Рецикл – это поток, связывающий выход последующего элемента системы с входом одного из предыдущих элементов.
Химико-технологическая система (ХТС) – совокупность связанных между собой физических и химических процессов и средств для их реализации с целью производства заданного качества и в требуемом количестве.
Критерии эффективности, выражающие химическую сущность ХТП
1. Степень превращения – это отношение количества реагентов, вступившего в реакцию, к его исходного количеству (показывает полноту расходования исходного сырья). 
2. Выход продукта – это отношение количества фактически полученного продукта к максимальному количеству продукта, которое могло бы получиться при данных условиях проведения химической реакции.
3. Полная или интегральная селективность 𝜑 – это отношение количества исходного реагента, пошедшего на целевую реакцию, к общему количеству израсходованного реагента.
4. Скоростью химической реакции по данному веществу – изменение количества этого вещества в единицу времени и в единице реакционного пространства.
5. Расходные коэффициенты по сырью и энергии
|
|
6. Производительность – это количество выработанного продукта или перерабатываемого сырья за единицу времени.
Максимально возможная для данного аппарата производительность – мощность.
7. Интенсивность работы аппарата – это
Общие принципы расчета процессов и аппаратов
1. На основе законов термодинамики выявляют условия протекания и равновесия процесса. По полученным данным рассчитывают начальные и конечные значения параметров процессов.
2. На основе закона сохранения материи и стехиометрии составляют материальный баланс.
3. На основе энергетических эффектов химических реакций и фазовых превращений, а также закона сохранения энергии составляют тепловой баланс.
Приход тепла = Расход тепла = Накопление тепла.
4.Определяют движущую силу процесса. Это разница между предельным численным значения параметра и его действительным значением.
5.На основании законов кинетики определяют эффективную скорость процесса.
6. По полученным данным определяют основной размер аппарата.
Домашнее задание:
решить задачу 11 из главы 1 (стр.36) учебника Кутепова (п.1 списка литературы)
Рекомендуемая литература
1. Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. М. 2005.
2. Общая химическая технология / под ред. А.Г.Амелина. М. Химия. 1977
3. Бесков B.C. Общая химическая технология. - М.: ИКЦ “Академкнига”, 2005.
4. Основы химической технологии. / Под ред. Мухленова И.П. - М.: Высш. шк., 1991.
5. Игнатенков В.И., Бесков В.С. Примеры и задачи по общей химической технологии. - М.: ИКЦ “Академкнига”, 2006.
|
|
6. Бродянский В.М. и др. Эксергетический метод и его приложения. - М: Энергоатомиздат, 1988.
7. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. - М: Наука, 1987.
8. Химико-технологические системы: Синтез, оптимизация и управление / Под ред. Мухленова И.П. -Л.: Химия, 1986.
9. Катализ в промышленности: В 2х т. / Под ред. Б. Лича - М: Мир, 1986.
10. Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. - М.: Химия, 1969.
11. Корытцева А.К., Петьков В.И. Химические реакторы. Введение в теорию и практику: учебное пособие. – С-Пб.: Лань, 2019.
он-лайн курс «Промышленные химико-технологические процессы» https://mooc.unn.ru/enrol/index.php?id=68