Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И
Скачать (прямая ссылка):
За своїм призначенням процеси із застосуванням іммобілізованих ферментів можна поділити на такі групи:
1) добування потрібної продукції у вигляді чистої речовини або у вигляді компонента добутої суміші;
2) видалення небажаних домішок з продукції або з відходів виробництва;
3) хімічне перетворення одного з оптичних ізомерів з метою полегшення розділення рацемічної суміші;
4) концентрування або виділення необхідної речовини специфічною сорбцією.
Нині є понад двадцять виробництв органічного синтезу, де іммобілізовані ферменти вже застосовуються.
РОЗДІЛ Vl
Основні поняття про процеси та апарати в хімічній технології
§ 1. КЛАСИФІКАЦІЯ ОСНОВНИХ ПРОЦЕСІВ
У промисловості багато технологічних виробництв використовують однотипні апарати, які працюють за однаковими фізичними і фізико-хімічними законами. Так, у виробництві багатьох солей розчинення, освітлення і фільтрування розчинів, кристалізацію, відділення солей від маточника і їх сушку здійснюють в аналогічних апаратах. Зріджені гази, складні суміші органічних речовин, воднТ розчини кислот тощо розділяють у ректифікаційних колонах, які працюють за одним принципом. Роздрібнення вугілля і мінеральних руд, сировини для силікатної промисловості та багато інших твердих матеріалів здійснюється різноманітними дробарками; випалення вапняку, цементного клінкеру та каустифікація соди може проводитись в тих самих обертових печах. Повітря і азотоводневу суміш для синтезу NH3 стискають тими самими компресорами. Отже, в хімічній технології є ряд спільних процесів і апаратів, які називаються основними процесами і апаратами. Деякі ж апарати використовують тільки в окремих, а іноді і в унікальних хімічних виробництвах.
До типових машин і апаратів належать насоси і компресори для стиснення і транспортування газів і рідин, фільтри, центрифуги і сепаратори для розділення суспензій та емульсій, апаратура для очистки газів, теплообмінники для нагрівання, охолодження і конденсації, випарні апарати, холодильні агрегати, абсорбери, ректифікаційні колони, адсорбери, дробарки та ін. До спеціальних машин і апаратів відносять апарати, в яких проводять типові хімічні процеси, а також апарати для електрохімічних і електротермічних процесів.
Основні процеси за законами, що визначають швидкість перебігу їх, поділяють на 5 груп.
1. Гідромеханічні процеси, які грунтуються на законах гідродинаміки. До них належать транспортування рідин і газів, розділення рідких і газоподібних неоднорідних систем та стиснення газів.
2. Теплові процеси, які грунтуються на законах теплопередачі. Сюди відносять процеси нагрівання, охолодження, випарювання, конденсації та зрідження газів.
3. Масообмінні, або дифузійні, процеси, які грунтуються на законах масопередачі і характеризуються перенесенням одного або кількох компонентів вихідної суміші з однієї фази в іншу через поверхню поділу фаз. До цієї групи можна віднести абсорбцію, дистиляцію і ректифікацію, екстракцію з розчинів, розчинення, кристалізацію, адсорбцію та висушування.
4. Механічні процеси, які описуються законами механіки і застосовуються для підготовки вихідних матеріалів, а також для транспортування, класифікації та змішування твердих речовин.
5. Хімічні, або реакційні, процеси, які відбуваються за законами хімічної кінетики.
§ 2. МАТЕРІАЛИ ДЛЯ ХІМІЧНОЇ АПАРАТУРИ
Специфічні особливості машин і апаратів для хімічних виробництв полягають у тому, що іноді треба задовольняти складні комплексні вимоги, пов'язані з особливостями хімічних процесів, ЯКІ ЗДІЙСНЮЮТЬСЯ в цих машинах і апаратах. Хімічні машини і апарати працюють при великих швидкостях робочих седадодщц., високих тисках, які досягають 6 • 108 Н/м2 (близько 600 ат) і більше, в широкому діапазоні температур (від —200 до -f-3000° C) і часто в дуже агресивних середовищах. Хімічна апаратура повинна бути стійкою проти дії кислот і лугів різних концентрацій, сильних окисників і відновників і витримувати різку зміну різних фізико-хімічних умов.
Конструкція і матеріали хімічної апаратури повинні забезпечити вимоги безпеки роботи, простоту управління і контролю і одночасно високу продуктивність і економічність. Для їх виготовлення необхідно використовувати не тільки метали і спеціальні ^етадіїнті сплави (леговані, кислото- і жаростійкі сталі), а й_н§меіалічні матеріали (скло, кераміку, гуму, пластичні маси тощо) як у вигляді окремих виробів, так і у вигляді металозахисних покриттів. Широкого застосування набуває апаратура, виготовлена з двошарових металів і сплавів. Разом з тим для збільшення безпеки необхідно максимально впроваджувати автоматизацію роботи хімічного обладнання і дистанційне управління ним, особливо у шкідливих і вибуховонебезпечних хімічних виробництвах.
Найбільшої уваги заслуговує винайдення нових видів матеріалів для хімічної апаратури та захисних покриттів від корозії, яка знижує міцність і пластичність металічних матеріалів, виробів з них, частин машин і особливо хімічної апаратури. Особливе значення має боротьба проти корозії в хімічному машино- і апаратобудуванні, переробці нафти, в техніці, де застосовують водяну пару високих температур, в комунальному' господарстві та ін.
