Химические процессы

В основе химического процесса лежат химические реакции.

Химико-технологический процесс – такой производственный процесс, при осуществлении которого изменяют химический состав перерабатываемого продукта с целью получения вещества с другими свойствами.

Химические превращения вещества в химико-технологическом процессе осуществляются в специальных аппаратах – реакторах.

В зависимости от способа получения, какого либо вещества и производительности реактора, технологическая схема может включать несколько – параллельно и последовательно работающих реакторов.

Совокупность основных параметров, определяющих ход процесса и качество продукта, называется технологическим режимом.

Технологический режим задается следующими параметрами: температурой, давлением, активностью катализатора, концентрацией взаимодействующих веществ, интенсивностью перемешивания реагентов.

В зависимости от теплового режима реакторы делятся:

Изотермические – работают при высокой, постоянной температуре, которая сохраняется для всех точек реакционного объема.

Адиабатические – работают в таких условиях, когда теплообмен с внешней средой практически исключен. Это достигается хорошей теплоизоляцией внешней поверхности реактора.

Если химическая реакция протекает слишком медленно, то её проводят в присутствии катализатора – специального вещества, ускоряющего химический процесс.

Катализаторы – вещества, которые изменяют скорость химической реакции, но при этом не меняют свой химический состав. К катализаторам применяются определенные требования:

- активность катализатора – способность содействовать ускорению реакции.

- селективность катализатора – способность избирательно ускорять реакции.

- температура зажигания – min температура, при которой обеспечивается достаточная скорость химической реакции.

- структура катализатора – характеризующая наличие у него разветвленных поверхностей.

Катализатор- система состоящая из собственно катализатора (алюминий, молибден, платина, вольфрам и их окиси) и носителей, на которые наносится металл.

Носитель – пористая, разветвленная структура (применяется керамика, белая глина, цеолиты)

Активаторы – вещества, которые активируют катализатор (окиси металлов), они влияют на активные центры катализатора.

Катализатор должен обладать высокой активностью, высокой термостойкостью (до 800°), устойчивостью к химическим ядам, долговечностью. К сожалению, в ряде химических процессов происходит отравление или коксование катализатора, что снижает его активность. Катализатор нуждается в восстановлении (регенерации).

Регенерация катализатора – возможность в условиях производства восстановить его активность.