Основные принципы химического производства

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

В современных химических производствах широко используются общие технологические принципы: непрерывность процесса, противоток, кипящий слой (псевдоожижение), утилизация теплоты реакции (благодаря теплообмену), комплексное использование сырья и отходов производства.

Принцип непрерывности процесса. Процессы бывают непрерывные, периодические и циркуляционные. В непрерывных процессах исходное сырье непрерывно подается в реакционный аппарат, а продукты химического взаимодействия отводятся из аппарата. Принцип непрерывности используется в производстве чугуна, при обжиге извести, в контактном способе производства серной кислоты, при синтезе аммиака и в производстве водяного газа.
В периодическом процессе стадии смешивания реагирующих веществ, химического взаимодействия и выделения продуктов реакции, составляющие цикл, следуют друг за другом и периодически повторяются через определенные промежутки времени. В каждом цикле условия протекания реакции непрерывно изменяются, так как с течением времени концентрация исходных веществ уменьшается, что ведет к снижению скорости реакции, изменению температуры и т. д. Вследствие этого периодические процессы менее производительны. Их используют в производстве стали, кокса, соляной кислоты и др.
В современной химической промышленности стремятся (там, где это возможно) перейти от периодических к непрерывным способам производства.
В циркуляционном процессе реакционная смесь, покидающая реактор, разделяется. Непрореагировавшие исходные смеси после обогащения реагентами снова направляют в аппарат. Применение циркуляционного принципа способствует более полному использованию сырья и, позволяет значительно повысить производительность процесса.
Принцип противотока. Противотоком называется противоположно направленное движение взаимодействующих веществ. Движение веществ в одном и том же направлении носит название прямотока.
Противоток применяют для реализации оптимальных условий массо- и теплообмена (проведение химических реакций, поглощение газов, растворение твердых тел, охлаждение продуктов реакции, нагревание исходных веществ).