Cтраница 1
Интенсификация химических процессов невозможна без знания законов движения жидкостей и газов, без знания процессов перемешивания в потоках. Поэтому в последние годы гидродинамика получает широкое применение в химической технологии, возникают разделы так называемой физико-химической гидродинамики, начинается изучение потоков при наличии химических реакций. [1]
Интенсификация химических процессов, в частности, производства стекла уже не может быть решена ни мероприятиями на основе качественного описания процессов, ни исследованием классическими методами. Под классическими методами мы понимаем исследование процессов путем варьирования одного из переменных ( назовем его фактором) при поддержании всех остальных на постоянном уровне. Такой метод исследования при сколько-нибудь сложном процессе не всегда приводит к благоприятным результатам, поскольку при этом не вскрываются взаимосвязи и взаимозависимость этих факторов, их индивидуальное влияние на конечный результат. [2]
Интенсификация химических процессов невозможна без знания законов движения жидкостей и газов, без знания процессов перемешивания в потоках. [3]
Для интенсификации химических процессов достаточно проводить реакцию одновременно с массообменным процессом разделения компонентов реакционной смеси. Отделение продуктов реакции десорбцией оказывается наиболее эффективным, например, в случае протекания обратимых реакций. Отводом продуктов реакции в момент их образования из жидкости в газовую фазу можно существенно интенсифицировать такие промышленные процессы, как дегидрация, окисление, аминирова-ние. Реализация хемодесорбционных процессов возможна при подаче в аппарат десорбирующего агента, которым может быть инертный газ, пары одного из компонентов, избыток газовой фазы одного из реагирующих компонентов. При этом в ряде случаев реакция переводится из кинетической области в диффузионную. [4]
Хотя интенсификация химических процессов за счет воздействия УЗК использовалась и ранее, однако область их применения была ограничена некаталитическими процессами массообмена ( например, растворение, перемешивание) или каталитическими процессами в жидкой или гомогенной фазе. Причина этого, возможно, в том, что УЗК, как обнаружено нами, могут интенсифицировать лишь процессы, протекающие в диффузионной области. [5]
Проблемы интенсификации химических процессов привлекают в последнее время всеобщее внимание. Один из методов интенсификации промышленных процессов заключается в целенаправленной организации химических процессов, которая обеспечивает заданную производительность с высокой селективностью. Под целенаправленной организацией мы понимаем такие воздействия на процесс, на всех уровнях иерархии ( химическая реакция, зерно катализатора, межфазный тепло - и массоперенос, гидродинамика потока), которые приводят к достижению наиболее эффективных режимов работы реакторного оборудования. Анализируются условия возникновения множественности стационарных состояний в фазовом пространстве и возможности смещения стационарных точек по фазовому пространству варьированием условий проведения каталитического процесса в адиабатическом реакторе. Проводится анализ химически реагирующей среды в зерне катализатора и реакторе с целью вывода уравнений, которые существенно упрощают как вычисление температурных и концентрационных профилей, так и процедуру установления областей множественности стационарных состояний. [6]
Это способствует интенсификации химического процесса так как более полно используются иходные продукты и энергия, улучшаются условия ведения процессов. [7]
Традиционные методы интенсификации химических процессов являются энергоемкими и зачастую величина достигнутого эффекта не покрывает затрат. В связи с этим возникает задача использования современных высоких технологий, обеспечивающих достижение требуемого эффекта без больших материальных и энергетических затрат. [8]
В общем случае интенсификация химического процесса определяется наилучшими условиями, обеспечивающими протекание химической реакции с максимальной скоростью. Следовательно, вопросы интенсификации ХТП решаются на основе анализа кинетики химических реакций. Рециркуляция способствует уменьшению времени реакции и, как следствие этого, в результате быстрого отвода продуктов реакции из реакционной зоны - увеличению концентраций реагирующих веществ. Методика кинетического расчета для определения эффективно функционирующего реакционного узла при наличии рецикла, предложенная М. Ф. Нагиевым, позволяет определить условия, в которых возможна максимальная производительность объема реактора при минимальном образовании побочных продуктов, обеспечивает возможность эффективного применения рециркуляции, дающей максимальный эффект интенсификации химического процесса. [9]
Следует отметить, что интенсификация химического процесса в реакторах с неподвижным катализатором нередко ограничивается экстенсивностью теплообмена, а в реакторах КС интенсификация не лимитируется теплообменом. [10]
Внедрение новой технологии, интенсификация химических процессов и оборудования неразрывно связаны с созданием безопасной техники, дальнейшим улучшением и оздоровлением условий труда, повышением его производительности, уменьшением и ликвидацией производственного травматизма и профессиональных заболеваний. [11]
Общеизвестна роль ультразвука в интенсификации химических процессов. Сими-лейский [80] применили ультразвуковые колебания для интенсификации реакций термического крекинга. При низких давлениях применение ультразвука способствует увеличению содержания олефинов в бензинах термического крекинга. С повышением температуры процесса влияние ультразвука на содержание олефинов в бензине становится более эффективным. [12]
С каждым годом происходит интенсификация химических процессов. При этом если до настоящего времени это делается за счет увеличения параметров процесса и габаритов установок, то в ближайшее время найдут применение новые методы стимулирования химических реакций, в том числе с помощью света и радиации, лазерного излучения, ударных волн, ультразвука / электрических, магнитных и акустических полей, сверхвысоких давлений, сверхвысоких и сверхнизких температур, плазмохимических и электроннолучевых методов. [13]
Следует отметить, что интенсификация химического процесса в реакторах с неподвижным катализатором нередко ограничивается экстенсивностью теплообмена, а в реакторах КС интенсификация не лимитируется теплообменом. [14]
Общеизвестна роль ультразвука в интенсификации химических процессов. Сими-лейский [80] применили ультразвуковые колебания для интенсификации реакций термического крекинга. При низких давлениях применение ультразвука способствует увеличению содержания олефинов в бензинах термического крекинга. С повышением температуры процесса влияние ультразвука на содержание олефинов в бензине становится более эффективным. [15]