Фирменный Автосервис

 

 

Основы технологии химического производства

скорость химической реакции

Химическое производство включает большое число разнообразных физико-химических, физических и химических операций, которые тесно связаны между собой. При этом химические превращения являются основными, а физические и физико-химические процессы — вспомогательными в химической технологии. К физическим процессам относятся гидродинамические, тепловые, диффузионные, массообменные, физико-механические и др.
Определение и классификация химических процессов
Основным фактором, обеспечивающим нормальное функционирование процесса, является технологический режим производства, представляющий собой совокупность большого числа технологических параметров. Поэтому по параметрам производства все химические процессы делятся на высокотемпературные, низкотемпературные, некаталитические, каталитические, проходящие под повышенным или пониженным давлением, электрохимические, биохимические, радиационно-химические, плазмохимические, фотохимические и некоторые другие.
По направлению движения тепловых и материальных потоков в аппаратах различают прямоточные, противоточные процессы и процессы с перекрестным и смешанным ходом. При отсутствии разделяющей перегородки прямоток и противоток используют для смешения и теплообмена. Перекрестный и смешанный токи широко используют для интенсификации тепловых процессов, связанных с нагреванием, охлаждением, выпариванием веществ и конденсацией паров.
По агрегатному состоянию все системы взаимодействующих веществ и соответствующие им технологические процессы делятся на гомогенные и гетерогенные.
По тепловому эффекту химические процессы подразделяются на экзотермические, при которых теплота выделяется, и эндотермические, при которых теплота поглощается.

Понятие о скорости и равновесии химических процессов
Процессы химических превращений складываются из трех последовательно взаимосвязанных актов: подвода реагирующих компонентов в зону реакции, химических реакций и отвода полученных продуктов из зоны реакции.
В многофазных системах твердые компоненты подводятся в реакционную зону растворением в жидкости, плавлением, испарением или возгонкой с конденсацией паров. При этом переход из одной фазы в другую во многих случаях оказывается лимитирующим скорость технологического процесса.формула 1
Химические реакции бывают обратимыми и необратимыми, что усложняет оценку скорости процесса. Все обратимые реакции стремятся к равновесию, при котором скорость реакции оказывается равной нулю, а соотношение между компонентами — неизменным. Для сдвига равновесия реакции в сторону увеличения выхода продукта в качестве практических приемов используют подвод или отвод теплоты, изменение давления, увеличение концентрации реагирующих компонентов, вывод конечных продуктов из зоны реакции.
Если скорость химической реакции больше скорости диффузии, то скорость всего процесса определяется скоростью более медленной диффузии. В этом случае процесс протекает в диффузионной области и для его ускорения следует использовать факторы, интенсифицирующие диффузию.
Если скорость химической реакции значительно меньше, чем скорость диффузии, то скорость всего процесса определяется скоростью химической реакции. В этом случае процесс протекает в кинетической области и для его интенсификации следует принять меры для ускорения реакции.
Если же скорость диффузии и реакции соизмеримы, то процесс идет в переходной области и для его ускорения необходимо воздействовать и на диффузию и на химическую реакцию.
Степень совершенства технологического процесса определяется выходом продукта и его качеством. Выход продукта определяют следующим образом (формула 1):
формула 2Равновесный выход продукта (формула 2)формула 3
Для необратимых процессов Хр = 1, для обратимых Хр < 1, поскольку равновесие наступает при неполном превращении реагирующих компонентов в продукты реакции. Фактический выход продукта (формула 3)
Чем выше Хф, тем совершеннее организовано производство и лучше его экономические показатели.

Высокотемпературные процессы

Электрохимические процессы


Основы технологии сборки машин Основы технологической подготовки производства в машиностроении Посадки в системе отверстия и в системе вала Технологические пределы и разрывы Принципы разработки технологического процесса Высокотемпературные процессы Электрохимические процессы Основы организации производства Промышленное предприятие Порядок и особенности организации предприятий (объединений) 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом