Классификация процессов

Перейдем собственно к классификации процессов химической технологии.

Несмотря на огромное многообразие процессов химической технологии, все они, в зависимости от законов, определяющих скорость их протекания, могут быть объединены в следующие группы:

1. Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидромеханики. К этим процессам относятся транспортирование жидкостей и газов, получение и разделение жидких и газовых неоднородных систем и др.

2. Тепловые процессы, скорость которых определяется законами переноса теплоты. К этим процессам относятся нагревание и охлаждение жидкостей и газов, конденсация паров, кипение жидкостей. Обычно на скорость тепловых процессов большое влияние оказывают гидродинамические условия в теплообменных аппаратах.

3. Массообменные процессы, скорость которых определяется законами переноса массы из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз. К этим процессам относятся, например, абсорбция, адсорбция, чкстракция, перегонка жидкостей, сушка. Обычно на скорость переноса массы существенно влияют гидродинамические условия в массообменных аппаратах, а также скорость подвода к взаимодействующим фазам (или отвода от них) теплоты.

4. Химические процессы, скорость которых определяется законами химической кинетики. Часто скорости химических процессов существенно зависит от скорости переноса массы и теплоты в системе, а следовательно, и от гидродинамических условий в химическом аппарате (реакторе).

5. Механические процессы, которые описываются законами механики твердых тел. К ним относятся измельчение, сортировка (классификация) и смешение твердых материалов.

Перечисленные процессы составляют основу большинства химических производств и поэтому называются основными (или типовыми) процессами химической технологии.

Общим для первых четырех групп процессов является то, что их протекание связано с переносом субстанций-количества движения (импульса), энергии или массы.

Последние два процесса в программу курса «ПАХТ» не входят. Механические процессы будут рассматриваться в курсе МАХП (если будет), Химические процессы, изучают обычно в курсе «Общая химическая технология».

В зависимости от того, изменяются или не изменяются во времени параметры процессов (скорости движения потока, температуры, давления и т. д.), их подразделяют на стационарные (установившиеся) и нестационарные (неустановившиеся). Если обозначить совокупность параметров, влияющих на процесс, U, то при стационарном процессе , т. е. эти параметры могут изменяться в пространству, но не изменяются во времени τ. При нестационарном процессе , т. е. параметры, влияющие на процесс, изменяются не только в пространстве, но и во времени. Нестационарное состояние процесса возникает, например, в период пуска и изменения режима работы установок непрерывного действия. В ряде случаев проведение процессов в нестационарном режиме оказывается более эффективным, чем в стационарном.