Энергия в химическом производстве и массообменные процессы в аппаратах
Краткое сожержание материала:
Размещено на
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЁЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
ХЕРСОНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПЕРЕКОПСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра химических технологий
и биохимического синтеза
Контрольная работа
Выполнила: студент группы 1ПХНЗ,
Афанасьева Оксана Артуровна
Проверил: доцент,
Морозова Людмила Никифоровна
Армянск 2012
Содержание
- 1. Особенности химической технологии как науки и взаимосвязь её с другими науками
- 2. Энергия в химическом производстве, новые виды энергии
- 2.1 Человеческое общество и проблема энергии
- 2.2 Использование энергии в химической промышленности
- 2.3. Источники энергии
- 2.4 Рациональное использование энергии в химической промышленности
- 2.5 Новые виды энергии в химической промышленности
- 3. Массообменные процессы в аппаратах
- 3.2 Движущая сила массообменных процессов
- 3.3 Материальный баланс массообменных процессов
- 2.4 Материальный баланс абсорбции
- 3.5 Материальный баланс ректификационной колонны
- 3.6 Основы технологических расчетов массообменных аппаратов
- 3.7 Расчет высоты массообменных аппаратов
1. Особенности химической технологии как науки и взаимосвязь её с другими науками
Химическая технология отличается от теоретической химии не только необходимостью учитывать экономические требования к изучаемому ею производству. Между задачами, целями и содержанием теоретической химии и химической технологий существуют принципиальные различия, вызванные спецификой производственных процессов, что накладывает ряд дополнительных условий на метод изучения. Рассмотрим пример промышленного синтеза хлористого водорода из С12 и Н2 и влияние различных факторов на синтез.
Для осуществления этого синтеза в промышленных условиях химик - неорганик учитывает саму возможность подобного синтеза, применяя методы физической химии управлять синтезом за счет изменения температуры, давления концентрации компонентов, т.е. влиять на кинетику и термодинамику процесса в масштабе лабораторного эксперимента. Химик - технолог должен учитывать другие факторы: доступность и стоимость сырья и энергии, конструкцию реактора и коррозионно-стойкие материалы для изготовления, меры по защите окружающей среды и т.д. Таким образом, как химическое производство не может рассматриваться в виде некой укрупненной лабораторной колбы, так и химическая технология не может быть сведена к теоретической химии.
Сложность такой системы как химическое производство сделало целесообразным применение для ее исследования системного подхода и введения понятия уровень протекания процесса. При подобном подходе в химическом производстве выделяются несколько последовательно возрастающей сложности подсистем - уровней, каждому из которых свойственен свой метод изучения явления. Такими уровнями в химическом производстве являются:
— молекулярный уровень, на котором механизм и кинетика химических превращений описывается как молекулярное взаимодействие (микрокинетика);
— уровень малого объема, на котором явления описываются как взаимодействие макрочастиц (гранул, капель, зерен катализатора). Для анализа явлений на этом уровне и описания химического процесса введено понятие - макрокинетика, задачей которой является изучение влияния на скорость химических превращений процессов переноса масс исходных веществ и продуктов реакции, процессов теплопередачи и влияние состава катализатора.
- уровень потока, на котором описание явлений дается как взаимодействие совокупности частиц. С учетом характера движения их в потоке и изменения температуры, концентраций реагентов по потоку;
— уровень реактора, на котором описание явления дается с учетом конструкций аппарата, в котором реализован процесс;
-- уровень системы, на котором при рассмотрении явлений учитываются взаимосвязи между технологическими узлами промышленной установки и производства в целом.
Таким образом, проблема различия между теоретической химией и химической технологией есть проблема различия между фундаментальными научными исследованиями и реальным промышленным производством, на нем основанном.
Связь химической технологии с другими науками
Химическая технология как наука о крупномасштабном производстве имеет дело со значительными массами и объемами перерабатываемой и производимой продукции.
Для оценки работы таких крупных агрегатов необходимы крупные единицы.
общепринятыми единицами СИ |
(м, Кг, сек, а, |
моль) используются и другие |
||
Величина |
обозначение |
наименование |
обозначение |
|
Масса |
т |
килограмм, тонна |
кг, т |
|
Энергия, работа |
А |
килоджоуль, киловатт час |
кДж, кВт ч |
|
Давление |
Р. |
Паскаль, мегапаскаль |
Па, МПС |
|
Мощность |
N |
киловатт |
кВт |
|
Температура |
Т,1 |
Кельвин, градус Цельсия |
К, ОС |
|
Время |
секунда, сутки, час |
сек, сут., ч |
||
Количество теплоты |
килоджоуль |
кДж |
||
Тепловой эффект |
Н |
килоджоуль |
кДж |
|
Производительность |
П. |
тонны в сутки, год |
т/сут, т/год |
|
Интенсивность |
И |
килограмм на м2 час |
кг/м2 |
|
Килограмм на м3 час |
кг/м3 |
|||
Количество вещества |
V |
килограмм моль, тонна моль |
кгмоль, |
|
Константа скорости |
К |
зависит от порядка реакции |
моль/м3 |
|
Молярная концентрация |
С |
моль на м3 |
||
Плотность кубическая |
33килограмм на м ,тонна на м |
кг/м3 |
||
Выход продукта |
||||
Степень превращения |
Х |
доля единицы, процент |
% |
|
Расходный коэффициент |
РК |
количество сырья, энергии |
||
на единицу продукции |
т/т |
2м |
2м |
|
площадь |
Б |
|||
Поверхность контакта |
Б |
2м |
2м |
|
Объемная доля |
W |
доля единицы |
2. Энергия в химическом производстве , новые виды энергии
2.1 Человеческое общество и проблема энерги...
Массообменные процессы
Химико-технологические процессы, в которых основную роль играет перенос вещества из одной фазы в другую (массообменные). Разность химических потенциал...
Электрические аппараты. Справочник
В книге приведены основные технические данные об электрических аппаратах низкого (до 1000 В) и высокого (более 1000 В) напряжения: аппаратах управлени...
Процессы и аппараты пищевых производств
Учебник знакомит с основными понятиями и классификацией процессов и аппаратов пищевых производств. В нем рассматриваются гидромеханические, механическ...
Массообменные процессы
В пособии даны рекомендации к выполнению курсового и дипломного проектирования по курсам "Процессы и аппараты пищевых производств", "Процессы и аппара...
Нетрадиционные источники энергии
Реферат на тему нетрадиционные источники энергии.П л а н р е ф е р а т а.*********************************1. План реферата 22. Вступление 33. Что тако...