Физико-химические процессы

4. Адсорбция - избирательное пси лощение газов, паров или растворенных в жидкости веществ твердым поглотителем» способным поглощать одно или несколько веществ из смеси. Этот процесс представляет собой переход веществ из газовой, паровой или жидкой фазы в твердую. Адсорбцию применяют для извлечения того или иного вещества (или веществ) достаточно низкой концентрации из их смеси. Процесс, обратный адсорбции, т.е. выделение сорбированного вещества из твердого поглотителя, называют десорбцией.

5. Ионный обмен—избирательное извлечение ионов из растворов электролитов. Этот процесс представляет собой переход извлекаемого вещества из жидкой фазы в твердую. Процесс применяют для извлечения веществ из растворов, в которых эти вещества находятся при низких концентрациях.

6. Сушка - удаление влаги из твердых влажных материалов, в основном путем ее испарения. Этот процесс представляет собой переход влаги из твердого влажного материала в газовую или паровую фазы. Сушку широко применяют в технике для предварительного обезвоживания перерабатываемых веществ или обезвоживания готового продукта.

7. Растворение и экстрагирование  из твердых тел—это процессы перехода твердой фазы в жидкую (растворитель). Извлечение на основе избирательной растворимости какого-либо вещества (или веществ) из твердого пористого материала называют экстракцией из твердого материала, или выщелачиванием. Применяют ее для извлечения ценных или токсичных компонентов из твердых материалов.

8. Кристаллизация—выделение  твердой фазы в виде кристаллов  из растворов или расплавов.  Этот процесс представляет собой  переход вещества из жидкой фазы в твердую. Применяется, в частности, для получения веществ повышенной чистоты.

9. Мембранные процессы  -избирательное извлечение компонентов смеси или их концентрирование с помощью полупроницаемой перегородки - мембраны. Эти процессы представляют собой переход вещества (или веществ) из одной фазы в другую через разделяющую их мембрану. Применяются для разделения газовых и жидких смесей, очистки сточных вод и газовых выбросов.

Таким образом, во всех перечисленных  выше процессах общим является переход  вещества (или веществ) из одной фазы в другую. Процесс перехода вещества (или нескольких веществ) из одной  фазы в другую в направлении достижения равновесия называют массопередачей. В отличие от теплопередачи, которая происходит обычно через стенку, массопередача осуществляется, как правило, при непосредственном соприкосновении фаз (за исключением мембранных процессов). При этом граница соприкосновения - т. е. поверхность контакта фаз-может быть подвижной (система газ-жидкость, пар-жидкость, жидкость-жидкость) или неподвижной (газ-твердое тело, пар-твердое тело, жидкость-твердое тело).

Перенос вещества внутри фазы-из фазы к границе раздела фаз  или наоборот-от границы раздела  в фазу - называют массоотдачей (по аналогии с процессом переноса теплоты внутри фазы—теплоотдачей).

Процессы массопередачи обычно обратимы. Причем направление перехода вещества определяется концентрациями вещества в фазах и условиями равновесия.

Процесс перехода вещества из одной фазы в другую в изолированной  замкнутой системе, состоящей из двух или большего числа фаз, возникает  самопроизвольно и протекает  до тех пор, пока между фазами при  данных условиях температуры и давления не установится подвижное фазовое равновесие.

 

 

 

                                

                                   Холодильные процессы.

В химической технологии приходится нередко прибегать к охлаждению жидкостей и газов (паров) до различных  уровней ниже температуры окружающей среды. Диапазон требуемых низких температур соответственно большому разнообразию осуществляемых химических, физических и физико-химических процессов весьма широк: от температуры окружающей среды до температуры, близкой к абсолютному нулю. Примерами применения таких процессов являются торможение быстро протекающих теплонапряженных экзотермических химических реакций, кристаллизация из растворов и расплавов, абсорбция и адсорбция, конденсация паров низкокипящих жидкостей, ожижение индивидуальных газов и разделяемых газовых смесей. Так как достижение низких температур требует отвода тепла от охлаждаемых веществ к окружающей среде, то, согласно второму закону термодинамики, оно возможно лишь при определенных затратах внешней энергии.

В современной холодильной  технике различают две области: умеренное охлаждение (до температуры 120 К) и глубокое охлаждение (ниже 120 К). В первой области охлаждение веществ достигается путем их теплообмена с испаряющимися посторонними низкокипящими жидкостями (хладагентами). Во второй области охлаждения, используемой техникой ожижения и разделения газов, последние сами служат рабочими телами (хладагентами). Понижение температуры достигается в этом случае либо изоэнтальпическим расширением предварительно сжатых газов (дросселированнием), либо их адиабатным (изоэнтропическим) расширением с отдачей внешней работы, либо сочетанием обоих методов.

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               Заключение.

Химическая промышленность — одна из авангардных отраслей научно-технической революции, наряду с машиностроением, это самая  динамичная отрасль современной  индустрии.

В составе химической промышленности выделяются отрасли: горно-химическая (добыча минерального сырья), основная химия (получение солей, кислот, минеральных  удобрений), химия органического  синтеза (производство углеводородного  сырья, полуфабрикатов), химия полимеров (получение пластмасс, каучука, различных  волокон), переработка полимерных материалов.

Очевидно, что мир без  химических предприятий сейчас представить  трудно. Каждая сфера нашей жизни так или иначе связана с химическим производством.

В данном реферате изложена информация о наиболее распространенных, чаще всего применяемых в химической промышленности процессах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                              Используемая литература.

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М., 2005. - 753 с.
2. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Учебник для вузов. Изд. 3-е. в 2-х кн: часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. - М.: Химия, 2002. - 400 с.
3. Гальперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. В двух книгах. - М.: Химия, 1981. - 812 с.
4. Таубман Е.И. Выпаривание. - М., Химия, 1982. - 328 с.