Химическое производство и химический процесс. (Тема 1)

Июль 31, 2022

Главная
Химия
Химическое производство и химический процесс. (Тема 1)

Содержание

2. Химический процесс
3. Литература Биккулов А.З. Химический процесс: учебное пособие – Уфа: ООО «Монография», 2007. – 312 с. Бесков
4. Тема 1_Химическое производство и химический процесс Химическое производство как химико-технологическая система Технологические потоки в химическом производстве
5. Система – совокупность элементов и связей между ними, функционирующая как единое целое Химическое производство – непрерывный
6. Химико-технологическая система (ХТС) — функционирующий как единое целое технологический объект, взаимодействующий с внешней средой и обладающий
7. Структуры химических производств как ХТС различаются: а) свойствами элементов (типом процессов и конструкцией аппаратов, в которых
8. Химическое производство, предназначенное для получения из конкретных исходных веществ определенного целевого продукта, является основной самостоятельной единицей
9. Для химического производства характерны: сложность поведения; большое число выполняемых функций. Химическое производство можно представить как ряд
10. Иерархическая структура химического производства
11. Гидромеханические процессы: скорость определяется законами гидродинамики связаны с переносом импульса (количества движения) в жидкостных и газовых
12. Технологический процесс – последовательное изменение состава, структуры и энергетического уровня технологического потока, ориентированное на решение определенной
13. Конечные результаты химического процесса являются обобщенным результатом одновременно протекающих химических реакций, диффузионных, массо- и теплообменных процессов.
14. Параметры химического процесса 1) входные параметры X. Переменные, значения которых можно измерить, но возможность воздействия на
15. Параметры химического процесса 3) возмущающие параметры Z. Переменные, которые случайно изменяются во времени и недоступны для
16. Технологический режим – набор заданных значений управляющих параметров, влияющих на интенсивность протекания процесса в аппарате и
17. Технологические потоки по их содержанию и функциональному назначению классифицируют: а) материальные потоки – переносят вещества и
18. Основные типы соединения аппаратов и машин в химическом производстве последовательное разветвленное
19. Основные типы соединения аппаратов и машин в химическом производстве параллельное обводное (байпасное)
20. Основные типы соединения аппаратов и машин в химическом производстве перекрестное разветвленное
21. Компоненты – составляющие, обеспечивающие функционирование химического производства, их подразделяют на постоянные и переменные. Постоянные компоненты закладываются
22. Переменные компоненты постоянно потребляются или образуются в производстве : сырье – исходные природные материалы, используемые в
23. Химическая схема представляет собой совокупность стехиометрических уравнений всех реакций, наблюдающихся при превращении сырья в целевой продукт.
24. Функциональная (операционная) схема изображает химическое производство как последовательный ряд функций (технологических задач), при выполнении которых обеспечивается
25. Технологическая схема – последовательное изображение (или описание) процессов и соответствующих им аппаратов и машин с указанием
26. Структурная (блочная) схема. Химическое производство представляется как совокупность блоков, имеющих входы и выходы.
27. Операторная схема, в которой каждый аппарат изображается в виде технологического оператора – условного обозначения, дающего наглядное
30. Периодические процессы: поступление сырья и вывод реакционной смеси из реакционного объема не совпадают во времени. Непрерывные
31. По типу воздействия, необходимого для химического превращения По кинетическим характеристикам, лежащих в основе реакций Классификация химических
32. По агрегатному состоянию фаз По числу фаз Классификация химических процессов по физическим признакам По температурному режиму
34. Скачать презентацию

Слайд 2

Химический процесс

Слайд 3

Литература
Биккулов А.З. Химический процесс: учебное пособие – Уфа: ООО «Монография», 2007.

– 312 с.
Бесков В.С. Общая химическая технология. Учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. – 452 с.

Слайд 4

Тема 1_Химическое производство и химический процесс
Химическое производство как химико-технологическая система

Технологические потоки в химическом производстве
Функциональная структура и компоненты химического производства
Способы изображения химического производства
Классификация химических процессов

Слайд 5

Система – совокупность элементов и связей между ними, функционирующая как единое

целое

Химическое производство –
непрерывный технологический поток, предназначенный для переработки сырья в необходимый продукт, в котором в определенной последовательности изменяется материальное или энергетическое состояние вещества путем физических и химических превращений – процессов, осуществляемых в машинах и аппаратах.

Слайд 6

Химико-технологическая система (ХТС) — функционирующий как единое целое технологический объект,

взаимодействующий с внешней средой и обладающий сложным внутренним строением, большим числом составных частей – элементов, взаимосвязанных технологическими (материальными, энергетическими, информационными) потоками, предназначенный для переработки исходных веществ в целевые продукты.
Совокупность всех элементов и связей составляет структуру системы – химического производства.

Слайд 7

Структуры химических производств как ХТС различаются:
а) свойствами элементов (типом процессов и

конструкцией аппаратов, в которых они протекают);
б) числом элементов;
в) особенностями технологических связей между элементами.

Слайд 8

Химическое производство, предназначенное для получения из конкретных исходных веществ определенного целевого

продукта, является основной самостоятельной единицей химической технологии.
Системный подход – такой способ анализа проблемы или объекта, при котором ее состояние, свойства и особенности выводятся из состояния и свойств составляющих элементов и законов взаимосвязи между ними.

Слайд 9

Для химического производства характерны:
сложность поведения;
большое число выполняемых функций.
Химическое производство можно

представить как ряд функциональных подсистем, обладающих определенной целостностью

Слайд 10

Иерархическая структура химического производства

Слайд 11

Гидромеханические процессы:
скорость определяется законами гидродинамики
связаны с переносом импульса (количества движения)

в жидкостных и газовых потоках, а также в системах с твердыми телами.
Движущая сила – градиент давлений (разность давлений)
Отстаивание
Центрифугирование
Фильтрование
Перемешивание
Течение жидкой среды через слой зернистого материала

Тепловые процессы:
скорость определяется законами теплопередачи связаны с переносом теплоты, сопровождаются переносом импульса.
Движущая сила – градиент температур (разность температур)
Нагревание
Охлаждение
Испарение
Конденсация паров
Плавление
Затвердевание

Массообменные (диффузионные) процессы:
скорость определяется законами массопередачи
связаны с переносом вещества из одной фазы в другую за счет диффузии.
Движущая сила – градиент концентраций (разность концентраций)
Перегонка
Ректификация
Абсорбция
Адсорбция
Экстракция
Сушка
Кристаллизация

Химические (реакционные) процессы:
скорость определяется законами химической кинетики и макрокинетики
связаны с переносом вещества с целью их превращения в другие, сопровождаются переносом теплоты и импульса.
Движущая сила – градиент концентраций (разность концентраций)
Крекинг
Риформинг
Пиролиз
Окисление
Алкилирование
Изомеризация

Механические процессы:
скорость определяется законами механики твердых тел
связаны с переносом импульса (количества движения)
Движущая сила – градиент напряжений (разность сил, давлений)
Измельчение
Транспортирование
Сортировка
Смешение
Рассев
Классификация типовых процессов химической технологии

Слайд 12

Технологический процесс – последовательное изменение состава, структуры и энергетического уровня технологического

потока, ориентированное на решение определенной технологической задачи (операции).

Слайд 13

Конечные результаты химического процесса являются обобщенным результатом одновременно протекающих химических реакций,

диффузионных, массо- и теплообменных процессов.

Химический процесс — процесс химической технологии, осуществляющий химическое превращение (изменение химической структуры молекул компонентов сырьевой смеси), осложненное массо- и теплообменом, а также гидродинамической ситуацией в реакторе .

Слайд 14

Параметры химического процесса
1) входные параметры X. Переменные, значения которых можно

измерить, но возможность воздействия на них отсутствует (например, состав сырья).
2) управляющие параметры U. Переменные, на которые можно оказывать воздействие, что позволяет управлять процессом (например, количество исходного сырья, температура процесса).

Слайд 15

Параметры химического процесса
3) возмущающие параметры Z. Переменные, которые случайно изменяются

во времени и недоступны для измерения (например, изменение активности катализатора, примеси в сырье).
4) выходные параметры У. Переменные, показывающие результаты процесса; определяются режимом процесса. Иногда их называют также параметрами состояния, так как они описывают состояние процесса, возникающее в результате суммарного воздействия входных и управляющих параметров.

Слайд 16

Технологический режим – набор заданных значений управляющих параметров, влияющих на интенсивность

протекания процесса в аппарате и определяющих результаты процесса.

Слайд 17

Технологические потоки по их содержанию и функциональному назначению классифицируют:
а) материальные потоки –

переносят вещества и материалы по трубопроводам, транспортерам и другим механическим устройствам; эти потоки называют также технологическими;
б) энергетические потоки – переносят энергию различных видов (тепловую, электрическую, механическую и т.п.) по разным каналам (трубопроводы, силовые кабели, вал двигателя и другие элементы приводов);
в) информационные потоки – переносят измерительную и управленческую информацию по электрическим проводам, по капиллярным и тонким трубкам в пневматических системах.

Слайд 18

Основные типы соединения аппаратов и машин в химическом производстве
последовательное
разветвленное

Слайд 19

Основные типы соединения аппаратов и машин в химическом производстве
параллельное
обводное

(байпасное)

Слайд 20

Основные типы соединения аппаратов и машин в химическом производстве
перекрестное
разветвленное

Слайд 21

Компоненты – составляющие, обеспечивающие функционирование химического производства, их подразделяют на постоянные

и переменные.
Постоянные компоненты закладываются в производство или участвуют в нем практически весь срок его существования. К этим компонентам относят:
- аппаратуру (машины, аппараты, емкости, трубопроводы, арматура);
- устройства контроля и управления;
- строительные конструкции (здания, сооружения);
- обслуживающий персонал (субъекты труда).

Слайд 22

Переменные компоненты постоянно потребляются или образуются в производстве :
сырье – исходные

природные материалы, используемые в производстве и частично или полностью входящие в состав конечного продукта. Сырье, ранее подвергавшееся промышленной переработке, называется полуфабрикат;
б) вспомогательные материалы – вещества, необходимые для функционирования производства, но не входящие в состав конечного продукта.
в) целевой (товарный) продукт – вещество, ради получения которого создано производство
г) энергия, обеспечивающая функционирование производства
д) отходы производства – не вошедшие в состав целевого продукта остатки использованных в производстве веществ и материалов, а также тепловые потери, образующиеся из-за неполноты использования энергетических ресурсов

Слайд 23

Химическая схема представляет собой совокупность стехиометрических уравнений всех реакций, наблюдающихся при

превращении сырья в целевой продукт.

Слайд 24

Функциональная (операционная) схема изображает химическое производство как последовательный ряд функций (технологических

задач), при выполнении которых обеспечивается переработка сырья в целевой продукт.

Слайд 25

Технологическая схема – последовательное изображение (или описание) процессов и соответствующих им

аппаратов и машин с указанием технологических потоков, в котором аппараты показаны в виде условного изображения, технологические потоки — линиями со стрелками.

Слайд 26

Структурная (блочная) схема. Химическое производство представляется как совокупность блоков, имеющих входы

и выходы.

Слайд 27

Операторная схема, в которой каждый аппарат изображается в виде технологического оператора

– условного обозначения, дающего наглядное представление о физико-химической сущности процесса, протекающего в аппарате.

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Периодические процессы:
поступление сырья и вывод реакционной смеси из реакционного объема не

совпадают во времени.

Непрерывные процессы:
поступление сырья и вывод реакционной смеси из реакционного объема происходят непрерывно и совпадают по времени

Полупроточные процессы:
часть компонентов загружают в начале процесса, а часть подают во время ведения процесса.
Классификация процессов по способу организации процесса

Слайд 31

По типу воздействия, необходимого для химического превращения
По кинетическим характеристикам, лежащих

в основе реакций

Классификация химических процессов по физико-химическим признакам

По термодинамическим показателям реакций

Простые
Сложно-последова-
тельные
Сложно-параллель-
ные

Термические
Каталитические
Физические, инициируемые электрическим током,
излучениями различной природы и др.

По тепловому эффекту

По равновесному состоянию

Экзотерми-
ческие Эндотерми-
ческие

Обратимые
Необрати-
мые

Слайд 32

По агрегатному состоянию фаз
По числу фаз
Классификация химических процессов по

физическим признакам

По температурному режиму

Гомогенные (однофазные)
Гетерогенные (многофазные)

Г-Г
Г-Ж
Г-Т
Ж-Ж
Ж-Т
Т-Т

Изотермические
Адиабатические
Политермические

Химическое производство и химический процесс. (Тема 1)

Содержание

Химический процесс

ЛитератураБиккулов А.З. Химический процесс: учебное пособие – Уфа: ООО «Монография», 2007.

Тема 1_Химическое производство и химический процессХимическое производство как химико-технологическая система

Система – совокупность элементов и связей между ними, функционирующая как единое

Химико-технологическая система (ХТС) — функционирующий как единое целое технологический объект,

Структуры химических производств как ХТС различаются:а) свойствами элементов (типом процессов и

Химическое производство, предназначенное для получения из конкретных исходных веществ определенного целевого

Для химического производства характерны: сложность поведения;большое число выполняемых функций.Химическое производство можно

Иерархическая структура химического производства

Гидромеханические процессы:скорость определяется законами гидродинамики связаны с переносом импульса (количества движения)

Технологический процесс – последовательное изменение состава, структуры и энергетического уровня технологического

Конечные результаты химического процесса являются обобщенным результатом одновременно протекающих химических реакций,

Параметры химического процесса 1) входные параметры X. Переменные, значения которых можно

Параметры химического процесса 3) возмущающие параметры Z. Переменные, которые случайно изменяются