Шикізат бұл алғашқы өндіріс немесе тауар өндіруде қолданылатын материалдар немесе заттар
жүктеу/скачать 483.62 Kb.
|
| Химиялық өндіріс – шикізатты қажетті өнімдерге химиялық
өзгерістер жолымен өңдеуге арналған машиналармен аппараттарда жүзеге асырылатын үдерістер мен операциялардың жиынтығы. Химиялық өндіріске: – өндірісте қажетті өнімдер алу; – экологиялық қауіпсіздік; – пайдаланудың қауіпсіздігі жəне беріктігі; –шикізат жəне энергияны максималды пайдалану; – максималды еңбек өнімділігі сияқты жалпы талаптар қойылады. 1 – шикізатты дайындау; 2 – шикізатты өңдеу; 3 – негізгі өнімді бөлу; 4 – қалдықтың утилизациясы және санитарлық тазалау; 5 – энергетикалық жүйе; 6 – қосымша материалдар мен суды дайындау; 7 – басқару жүйесі. Химиялық өндірістің көрсеткіштері: технологиялық, экономикалық, эксплуатациялық. Техникалық көрсеткіштер химиялық-технологиялық үдерістің сапасын анықтайды.(қуат,жұмсалу коэффиценті,интенсифтілік) Экономикалық көрсеткіштер – өндірістің экономикалық тиімділігін анықтайды(өзіндік құн,капиталдық шығын) Эксплуатациялық көрсеткіштер өзгерісті сипаттайды, ол регламентті жағдайлар мен күйлер ауытқығанда оларды эксплуатациялау кезінде өндірісте және ХТП - да пайдалануға болады.(беріктік,сезімталдық,жұмыс істеу қауыпсіздігі,басқару және реттеу) Әлеуметтік көрсеткіштер - өндірісте жұмыс істеудің қолайлығын және оның қоршаған ортаға әсерін сипаттайды. Қызмет көрсетудің зиянсыздығы - газдану, шаң-тозаңдану, қатты дауыс деңгейі және т.б. талапқа сәйкес нормада болуын санитарлық- гигиеналық тұрғыдан қадағалау. ҚОРЫТЫНДЫ;Химиялық өндірістің негізгі көрсеткіштері оны игеру, жобалау, жасау, пайдалану сапасына қойылатын талаптың жоғары екенін көрсетеді Химиялық-технологиялық жүйе құрылымы. Химиялық-технологиялық жүйе құрылымы 1 – шикізатты дайындау; 2 – шикізатты өңдеу; 3 – негізгі өнімді бөлу; 4 – қалдықтың утилизациясы жəне санитарлық тазалау; 5 – энергетикалық жүйе; 6 – қосымша материалдар мен суды дайындау; 7 – басқару жүйесі 1-ұнтақтау, бөгде қоспалардан тазарту, компоненттерге араластыру, жалпы тдацындау. 2-дайындалған шикізат өнімдер арасында химиялық алмасу жүреді. 3-Бөгде өнімдерден тазалайды, сосын негізгі өнім түзіледі. 4-санитариялық тазалау жасаймыз, бірақ зиянды заттармен қатар пайдалы заттар болуы мүмкін . 5- энергия 15% құрайды, энергия бөлу арқылы экзотермиялық реакция жүреді. 6-салқындату, булау, еріту, сұйылту іске асады. 7- жүйені қосуға, басқаруға негізделген. Химиялық технологиялық үдерістің ерекшелігі – көп фазалық жүйелерде жоғары температурамен қысымда үлкен жылдамдықпен жүретін үдерістер. Бұл олардың күрделілігімен, параметрлер санының көптілігімен, параметрлердің өзара бір-біріне əсерімен жəне өзара байланыстың күрделігімен анықталынады. Химиялық өндірістің ХТЖ түрінде болуы – жобалау, өнеркəсіпті салу сатыларындағы жəне оны пайдалану кезіндегі бірнеше міндеттерді шешуге тиіс. Бұл міндеттерді шешу кезінде: –ХТЖ технологиялық топологиясы, яғни технологиялық сызбанұсқадағы жеке аппараттарды қосу мен орналастыру ретінің сипаты анықталынады; –енгізілу (кіру) ауыспалы мəндері, яғни шикізаттың енгізілу (кіру) ағынының физикалық параметрлері анықталынады; –ХТЖ технологиялық көрсеткіштері (шикізаттың мақсатты өнімге айналу дəрежесі, өнім шығымы, талғампаздық жəне т.б.) анықталынады; – ХТЖ аппаратының конструкциялық сипаттамалары (реактордың өлшемі, насадка қабатының биіктігі, аппараттың көлденең қимасы жəне т.б.) анықталынады; –үдерістің жылдамдығына, өнімнің шығымы мен сапасына əсер ететін параметрлер (температура, қысым, катализатор активтілігі, реагенттер ағысының сипаты) таңдалынады; –берілген режимде барлық ХТЖ жұмысын қамтамасыз ететін технологиялық ағыстың параметрлері таңдалынады. Технологиялық үдерістердің жылдамдығы. Технологиялық үдеріс жылдамдығын арттыру тәсілдері Стехиометрия – əрекеттесуші заттардың массалары немесе көлемдерінің арақатынасы туралы ғылым. Стехиометрия негізіне – массалар сақталу, эквиваленттік, Авагадро, Гей-Люссак, құрамтұрақтылық, еселі қатынас заңдары жатады. Реакцияға қатысатын заттардың арақатынасы стехиометриялық деп аталады. Реакцияның стехиометриялық теңдеуі массалар сақталу заңы негізінде жазылады. Химиялық термодинамика химиялық реакциялардың жүру бағытын анықтауға жəне реакциялық жүйенің тепе-теңдік күйін бағалауға мүмкіндік береді. Химиялық технологиядағы химиялық өзгерістердің жылдам жүруі, қандай да бір аралық уақытта алынған реакция өнімдерінің мөлшері, күрделі аппараттармен реакторлардың типтерін дұрыс таңдауда жəне олардың конструкциялық өлшемдерін есептеу сияқты практикалық мəні бар сұрақтарға жауап бермейді. Сондықтан химиялық-технологиялық үдерістерге химиялық кинетиканың заңдылықтарын қолдану керек. Химиялық кинетика дегеніміз химиялық процесс және оның механизмі мен уақыт бірлігіндегі жүріп өту заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Химиялық реакцияның жылдамдығы – бірлік фазада (гомогенді реакциялар үшін) немесе фазалардың бөліну бірлік бетінде (гетерогенді реакциялар үшін) бірлік уақытта компоненттердің моль сандарының өзгеруі. Егер реакция немесе оның сатысы әрекеттесуші заттардың бір рет әрекеттесуі арқылы жүрсе, онда келесі кинетикалық теңдеумен өрнектеледі: A+B>R+S әрекеттесуші массалар заңына бағынады. Реакцияның элементарлы актісіне қатысатын молекуланың санына байланысты химиялық реакцияның молекулалығы бойынша моно-, би- жəне үшмолекулярлы реакциялар болып бөлінеді. Кинетикалық теңдеудің түрі (химиялық реакция жылдамдығының реагенттер концентрациясына тəуелділігі) реакцияның реті бойынша жік теуге мүмкіндік береді. Реакцияның реті – кинетикалық теңдеудегі реагенттердің концентрацияларының дəреже көрсеткіштерінің қосындысы. Осыған сəйкес бірінші, екінші, үшінші, бөлшекті ретті реакциялар болады. Қайтымды реакцияның тепе-теңдігінің ығысуына əсер ететін маңызды факторларға температура, қысым, реакцияға қатысатын заттардың концентрациясы жатады. Қысымның əсері. Химиялық реакцияның тепе-теңдігіне қысымның əсері реакцияға қатысатын газтəрізді заттардың моль сандарының айырымының ( Δn) немесе көлем өзгерісінің (ΔV) белгісімен анықталынады. Газдық реакциялар үшін Δn >0 болса, қысымның артуы қолайсыз əсер етеді. Тепе-теңдік оңға ығысу үшін қысымды төмендету керек. Егер реакция моль сандарының азаюымен Δn <0 жүрсе, қысымның артуы реакция тепе-теңдігін реакция өнімінің түзілу жағына қарай ығыстырады. Концентрацияның əсері. Ле-Шателье принципіне сəйкес кез келген заттың қосымша мөлшерін тепе-теңдік жүйеге енгізгенде, осы зат концентрациясының кему жағына тепе-теңдік ығысады. Сондықтан жүйеге енгізілген бастапқы заттың артық мөлшері тепе-теңдікті оңға, өнімнің артық мөлшері тепе-теңдікті солға ығыстырады. Бір реагенттің артық мөлшерін қосу арқылы басқа реагенттің айналу дəрежесін арттыруға болады. Бұл химиялық технологияда кеңінен қолданылады, яғни шикізаттың қымбат тұратын компонентін толық өзгеріске айналдыруға жетіседі. Көптеген жағдайларда үдерістің тепе-теңдігін реакциялық зонадан өнімді шығару (өнім концентрациясын төмендету) арқылы оңға ығыстыруға болады. Сондай-ақ жүйеге ылғал тартқыш заттарды (концентрлі Н2SO4 жəне т.б.) енгізу арқылы этерификация реакциясының тепе-теңдігін оңға ығыстыруға болады: CH3OH + CH3COOH CH3COOCH3 + H2O . Инертті газдың əсері. Тұрақты қысымда жүйеге инертті газды енгізгенде жүйенің жалпы қысымы кемиді. Егер реакция моль сандарының Δn<0 азаюымен жүрсе, жүйені инертті газбен сұйылту реакция тепе-теңдігін бастапқы реагенттер жағына ығыстырады. Ал реакция моль сандарының Δn >0 артуымен жүрсе, онда инертті газ тепе-теңдікті реакция өнімінің түзілу жағына бағыттайды. Кейбір технологиялық үдерістерде өнімнің шығымын арттыру үшін жүйені үнемі жаңа газдармен үстемелейді. Мысалы, 100 МПа қысымда алынған азотты-сутекті-аммиакты қоспада 10% инертті газ болғанда жүйенің жалпы қысымын 25 МПа-ға дейін төмендетеді. Инертті газдың тепе-теңдік жүйеге əсері туралы қорытынды Дальтон заңына негізделіп жасалған: pj = Njp ,яғни сұйылту эффектісі (NJ кемуі) жүйедегі жалпы қысымның (р) төмендеу эффектісіне сəйкес келеді. Температураның əсері. Тепе-теңдіктің ығысу бағытына температураның əсері реакцияның жылу эффектісінің белгісімен анықталынады. Яғни, экзотермиялық (солдан оңға қарай жылудың бөлінуі +Q арқылы жүретін) немесе эндотермиялық (солдан оңға қарай жылудың сіңірілуі - Q арқылы жүретін) реакциялар екенін білу керек. Осыдан температураны арттырғанда тепе-теңдік эндотермиялық реакция жағына, ал температураны төмендеткенде тепе-теңдік экзотермиялық реакция жағына ығысады. Химиялық технологияда қайтымды үдерістер кеңінен таралған. Мұндай үдерістерді жүргізу жағдайын таңдағанда тепе-теңдіктің реакция өнімінің түзілу жағына ығысу талаптарын негізге алу керек. Бұл кезде тепе-теңдіктік шығымды арттыру үшін: – экзотермиялық реакция үшін температураны төмендету; – эндотермиялық реакция үшін температуарны жоғарылату; – көлемнің азаюы бойынша жүретін реакциялар үшін қысымды арттыру; – көлемнің артуы бойынша жүретін реакциялар үшін қысымды төмендету; – бастапқы реагенттердің концентрациясын арттыру; – реакция өнімдерерінің концентрациясын төмендету сияқты талаптарды ескеру қажет жүктеу/скачать 483.62 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|