Классификация химико-технологических процессов

Все процессы химической технологии делят, прежде всего на химические, которые включают химическую реакцию, и физические. Химические реакции являются наиболее важным этапом химико-технологического процесса.

Четкая классификация технологических процессов по всем параметрам была бы очень сложна, поэтому необходимо выбрать параметры которые имеют решающее значение. Скорость процессов и конструкция реакторов сильно зависят от способа и степени перемешивания реагентов. В свою очередь способ и интенсивность перемешивания реагирующих масс зависит от агрегатного состояния веществ. Именно агрегатное состояние веществ, которые перерабатывают, определяет способы их технологической переработки и принципы конструирования аппаратов. Поэтому при изучении общих закономерностей химическая технология принято делить процессы и соответствующие им реакторы, прежде всего по агрегатному (фазовому) состоянию взаимодействующих веществ.

По этим признаком все системы взаимодействующих веществ и соответствующие им технологические процессы делятся на однородные или гомогенные, и неоднородные или гетерогенные.

В гомогенных системах все реагирующие вещества находятся в одной фазе, газовой (Г) жидкой (Ж) или твердой (Т).

В гетерогенных системах реагирующие вещества находятся в разных фазах: газ-жидкость (Г-Ж), жидкость - твердое (Ж-Т) две жидкости, которые не смешиваются (Ж - Ж) и две твердые фазы (Т-Т).

Обычно за отдельные фазы принимают только основные компоненты и не учитывают наличие малых примесей. Так, например, в системе Ж-Ж и Ж-Т часто содержится газовая фаза.

Некоторые процессы начинаются в гомогенной среде, а потом в результате появления новой фазы система переходит в гетерогенную.

Скорость реакции в гомогенных системах более высокая, чем в гетерогенных, так как в первом случае реакция протекает на уровне отдельных молекул. Поэтому, на практике, стремятся перевести гетерогенный процесс в гомогенный (плавление растворения, абсорбция или конденсация газов).

Другим важным видом является классификация по механизму осуществления реакции. Различают простые (одностадийные) и сложные (многостадийные) реакции в частности параллельные, последовательные параллельно последовательные.

Простыми называются реакции для осуществления, которых необходимо преодоление лишь одного энергетического барьера.

Сложные реакции состоят из нескольких параллельных или последовательных стадий. Реальные одностадийные процессы встречаются чрезвычайно редко. Однако некоторые сложные реакции, которые проходят через ряд промежуточных стадий удобно считать формально простыми. Это возможно в тех случаях, когда промежуточные продукты реакции в условиях рассмотренной задачи не определяются.

Классификация реакций по молекулярности.

Вид кинетического уравнения - по порядку реакции.

Каталитические, некаталитические

Классификация по тепловому эффекту:

Q>0 ∆H<0- экзотермические

Q<0 ∆H>0- эндотермические