Реферат: Традиційні та прогресивні технологічні процеси

Вступ

Тема реферату «Традиційні та прогресивні технологічні процеси».

Мета реферату – ознайомитися з традиційними та прогресивними технологічними процесами, а саме з:

– високотемпературними процесами;

– каталітичними процесами;

– електрохімічними процесами;

– біохімічними процесами;

– фотохімічними процесами;

– радіаційно-хімічними процесами;

– ультразвуковими процесами;

– лазерними процесами;

– електронно-променевими процесами;

– плазмовими процесами та їх техніко-економічними показниками.

1. Високотемпературні процеси

Високотемпературними називають такі процеси, котрі відбуваються в режимі підвищеної температури. Ці процеси є найдавнішими. Більшість високотемпературних процесів відбувається при температурах понад 900 °С. Проте є такі, що мають значно нижчі температури перебігу, але їх відносять до високотемпературних, оскільки температура є головним чинником інтенсифікації цих процесів (перегонка нафти, деревини, напівкоксування та ін.). Регулювання температурного режиму– найбільш універсальний засіб підвищення швидкості процесу і продуктивності обладнання. Високотемпературні процеси дуже поширені. їх використовують у металургійній, хімічній, машинобудівній галузях, у промисловості будівельних матеріалів.

Хоча підвищення температури позитивно впливає на хід хіміко-технологічного процесу, але на практиці застосування високих температур для інтенсифікації процесів часто обмежують. При цьому враховують як технічні, так і економічні фактори: швидке досягнення рівноваги екзотермічних реакцій, утворення побічних продуктів, термічна нестійкість матеріалів, апаратів, продуктів реакцій, значні витрати і втрати енергії тощо. Іноді підвищення температури є шкідливим – рідкі матеріали випаровуються, тверді спікаються.

Техніко-економічні показники. Високотемпературні процеси доступні, легкі в управлінні, універсальні. Для їх здійснення використовують печі різних конструкцій. Це апарати, в яких виділення і використання тепла суміщено зі здійсненням певного технологічного процесу. Печі здебільшого мають просту будову, автоматизоване управління, механізоване (автоматизоване) завантаження сировини і виділення готового продукту, стійку роботу протягом визначеного часу.

З розвитком науки і техніки, з появою нових видів впливу на речовину та нових методів інтенсифікації технологічних процесів (тиск, каталіз, ультразвук, плазма, електронний промінь, світловий промінь та ін.) високотемпературні процеси поступаються більш прогресивним або їх доповнюють дією таких чинників, як лазер, плазма, ультразвук тощо.

2. Каталітичні процеси

Каталітичними називають процеси, для здійснення яких використовують каталізатори – речовини, що збільшують швидкість хімічних реакцій і при цьому залишаються незмінними. Каталізатор – найефективніший, іноді єдиний засіб пришвидшення хімічних реакцій.

Каталітичні процеси є дуже перспективними. У хімічній промисловості та суміжних з нею галузях більше 90% нових технологій становлять каталітичні процеси, виробляються десятки тисяч найменувань промислової продукції (неорганічні кислоти, аміак, мономери для синтезу полімерів, органічні кислоти, спирти, альдегіди та ін.). Каталіз широко застосовують при виробництві лікарських речовин, миючих засобів, пального для двигунів, жирів. Щораз ширше каталіз застосовують для охорони навколишнього середовища.

Важливою рисою каталізатора є його вибіркова дія, тобто здатність впливати на швидкість одних реакцій і не впливати на інші. Можна вибірково здійснювати каталіз.

Каталізатори поділяють на тверді, рідкі та газоподібні. До твердих належать метали (платина, срібло, хром, мідь тощо) та їх оксиди (оксид алюмінію, ванадію, заліза, кремнію тощо). їх використовують найчастіше у вигляді таблеток, гранул, зерен. Рідкі каталізатори (луги, кислоти) використовують менше, газоподібні – дуже рідко.

Залежно від агрегатного стану каталізатора та реагуючих речовин каталітичні процеси поділяють на гомогенні, гетерогенні та мікрогетерогенні. Чітких границь між цими процесами немає, суть їх однакова. Якщо один з продуктів реакції є для даної реакції каталізатором, процес називається автокатолітичним. Апаратами для каталітичних процесів є башти, контактні апарати, колони, реактори.

Техніко-економічні показники.

Каталітичні процеси переважно безперервні, безвідходні, малоенергомісткі, високопродуктивні. Забезпечують високу якість продукції. Апарати для каталітичних процесів прості за будовою і легкі в управлінні, їх можна легко автоматизувати. Каталітичні процеси не мають обмежень у використанні. При використанні дорогих каталізаторів (платина, оксиди хрому, титану, ванадію та ін.) підвищується собівартість кінцевого продукту що є їх недоліком.

3. Електрохімічні процеси

Електрохімічні процеси протікають під впливом постійного електричного струму. При цьому відбувається перетворення електричної енергії в хімічну або хімічної в електричну без проміжного перетворення на теплоту.

Прикладом електрохімічного процесу є електроліз–хімічний процес розкладу електроліту і виділення на електродах продуктів реакції. Для проходження процесу електролізу потрібен електроліт, електролізер і електроди. Через електроліт проходить постійний електричний струм від позитивного електрода (анода) до негативного (катода). На аноді відбуваються реакції окислення, на катоді–відновлення. Електролітом можуть бути розчини і розплави.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--