Сучасна хімічна технологія: опис, процеси і апарати

Хімічна технологія – це наука про максимально вигідних з економічної точки зору способах і методах виробництва з природної сировини певних продуктів.

Спосіб виробництва передбачає суму операцій, в результаті яких сировина від свого початкового стану доходить до стадії готового продукту.

Важливі моменти

Хімічна технологія є основою розвитку економіки суспільства. Способи виробництва, без яких його неможливо уявити, підсумовуються з послідовності дій, які протікають в апаратах і машинах.

Сукупність операцій іменується технологічною схемою. Найчастіше в хімічних реакторах — апаратах — одночасно здійснюються теплові, гідравлічні, дифузійні взаємодії.

Види

Виділяється механічна і хімічна технологія. Механічна пов’язана з розглядом процесів, що передбачають зміну зовнішнього вигляду і форми. При цьому допустима коригування фізичних властивостей матеріалу. Хімічна технологія передбачає істотне перетворення властивостей, складу, внутрішньої будови речовини. Наприклад, ливарний процес є механічною технологією, але в ході лиття металів здійснюються також і хімічні взаємодії.

Значимість для технічного прогресу

Хімія і хімічна технологія забезпечують економіку суттєвим кількістю різноманітних продуктів. Без них важко уявити собі повноцінне життя сучасного суспільства. В ході хімічної переробки корисних копалин (торфу, нафти, кам’яного вугілля, горючих сланців) народне господарство одержує важливі продукти: мастильні та моторні масла, паливо, органічні сполуки.

Важливі продукти

Технологія хімічних речовин дає нашій країні азотну, сірчану, фосфорну мінеральні кислоти, аміак. Без них неможливо отримати мінеральні сполуки, яких потребує сільське господарство. Складні процеси і апарати хімічної технології дозволяють отримувати, наприклад, з природних покладів кухонної солі гідроксид натрію, соду, соляну кислоту, газоподібний хлор.

Без цих неорганічних сполук неможливий синтез штучного волокна, вовняних і бавовняних тканин, мила, паперу, скла. Полімери, оцтова кислота, бездимний порох, розчинники – все це продукти хімічної переробки натуральної деревини.

Дивіться також:  Пам'ятки Карлових Вар: фото і опис, що подивитися обов'язково, відгуки туристів

Хімізація народного господарства

Різноманітні апарати хімічної технології сприяють раціональному і комплексному використанню сировини, розробку безвідходних виробничих циклів. Серед основних напрямків, які є актуальними для хімічної галузі в даний час, відзначимо такі як:

  • підвищення потужностей окремих апаратів і технологічних систем;
  • механізація трудомістких процесів;
  • автоматизація і застосування електронно-обчислювальних машин;
  • безперервні технологічні ланцюжки;
  • циклічність виробництва, перехід на безвідходні технології.

Навчальні заклади

Для того щоб контролювати і модернізувати підприємства хімічної промисловості, виробництва необхідні грамотні фахівці. В останні роки намітилася позитивна тенденція у зростанні кількості вступників вітчизняні хіміко-технологічні університети. Спробуємо з’ясувати: після їх закінчення, ким працювати? «Хімічна технологія» — це спеціальність, отримавши яку можна працювати на будь-якому підприємстві даної галузі. Наприклад, в Москві існує МХТУ їм. Д. І. Менделєєва.

Це одне з найстаріших вітчизняних навчальних закладів, у стінах якого готують висококласних фахівців у різноманітних галузях хімічної промисловості. Не знаєте, ким працювати? Хімічна технологія, вивчити яку можна Менделеевском університеті, є відмінною можливістю для отримання престижної, стабільної високооплачуваної роботи.

Навчання в хіміко-технологічному університеті – це варіант отримати затребувану часом вища освіта. Фахівці, що випускаються з подібних навчальних закладів, потрібні галузевої економіки. Маючи необхідні навички, можна контролювати процеси і апарати хімічної технології, розробляти і впроваджувати власні прийоми та методики.

Апарати в хімічному виробництві

Залежно від специфіки підприємства, на ньому встановлюються спеціальні агрегати і апарати, необхідні для отримання з вихідної сировини необхідних продуктів. Приміром, в аміачному виробництві використовується контактний апарат, на сірчанокислотному комбінаті – циклони, електрофільтри, поглинальні вежі, при виготовленні чавуну і сталі – мартенівські печі.

Для повноцінного функціонування кожного апарата встановлюють потрібну температуру, тиск. Стежать за дотримання оптимальних умов інженери-технологи.

Дивіться також:  Сарказм. Що це таке?

Збільшення потужностей виробництва

Загальна хімічна технологія передбачає створення оптимальних умов для отримання продукту високої якості при мінімальних витратах. Досягається це кількома способами:

  • вдосконаленням конструкції апаратів;
  • модернізацією технологічного ланцюжка.

Обидва способи пов’язані між собою. При збільшенні інтенсивності відбувається підвищення концентрації, тиску, площі зіткнення реагуючих компонентів. Даний процес можна прискорити шляхом автоматизації та механізації процесів, введення каталізатора, зміною концентрації і співвідношення сировини. Всі ці фактори попередньо розраховуються, аналізуються, і лише після одержання позитивних результатів вводяться в конкретне хімічне виробництво.

Механізація передбачає повну або часткову заміну праці людей машинами. Механізми сприяють підвищенню продуктивності праці, скорочення кількості обслуговуючого апарати персоналу.

Велика частина хімічних виробництв в даний час механізована, лише частково вивантаження, завантаження сировини здійснюється із застосуванням людських ресурсів.

Приклад технологічного ланцюжка

При комплексній автоматизації передбачається застосування приладів, які забезпечують здійснення виробничого процесу без якого-небудь втручання з боку людини. Це актуально для складних виробництв, на яких спеціальні прилади використовуються для визначення і встановлення оптимальних умов виготовлення хімічних продуктів.

Наприклад, технологія виготовлення з піриту (сульфіду заліза) сірчаної кислоти – це складний і багатоступінчастий процес, для успішної реалізації якого потрібно цілий комплекс апаратів. У печі для випалу, куди сировина надходить по транспортеру, здійснюється процес горіння. Одержуваний в реакції «недогарок» (оксид заліза) видаляється, а пічний газ (оксид сірки 4) йде на багатоступеневу очистку. Для цього використовується відразу кілька апаратів: циклон, електрофільтр, сушильна башта. Зазначимо, що у них не відбувається хімічних взаємодій. Вони призначені тільки для ретельного очищення пічного газу від механічних часток і водяної пари.

Далі встановлюється теплообмінник, без якого неможливе створення в описуваному виробництві принципу безвідходності. В контактному апараті оксид сірки (4) окислюється, перетворюючись в оксид сірки (6). В якості оптимальних умов, встановлюваних в цьому апараті, виділимо присутність каталізатора (оксиду ванадію). Отримане з’єднання проходить через поглинальну башту, вбираючи пари водяної пари. Серед відмінних умов успішного функціонування сірчанокислотного виробництва виділимо використання оптимальних умов, автоматизації, механізації, принципу протитечії. Для кожного хімічного процесу підбираються певні апарати, продумуються методи і прийоми, температурний режим, необхідність введення каталізаторів (інгібіторів).

Дивіться також:  Події на острові Даманський у березні 1969 р.

Особливу увагу останнім часом на всіх підприємствах хімічної галузі стали приділяти безпеки апаратів.