Комбіновані процеси об’єднують стадії дискретних та неперервних процесів (доменне виробництво)

В порівнянні з комбінованим та дискретним процесами неперервні відрізняються:

а) відсутністю простоїв обладнання;

б) відсутністю переривів у вивантаженні кінцевих продуктів;

в) можливістю повної автоматизації та механізації;

г) стійкістю технологічного режиму;

д) вищою якістю готової продукції.

- за якісною зміною речовини процеси діляться на фізичні та хімічні.

Фізичні - при яких проходить зміна зовнішньої форми сировини і фізичних властивостей, а внутрішня будова та склад, як правило, залишаються незмінними. Це процеси переробки металевих та неметале­вих матеріалів в вироби, подрібнення та інші.

Фізичні процеси можуть бути основними ти допоміжними. Основними вони бувають тоді, коли з їх допомогою виробляється готова продукція (деталі та заготовки методами пластичної деформації). Часто фізич­ні процеси бувають допоміжними, тобто такими, які створюють умови для основних процесів (виплавляння чавуну - плавлення шихти допоміжний процес).

Фізичні процеси можна умовно розділити на чотири групи:

1. гідродинамічні

2. теплові

3. дифузні (масообміні)

4. фізико-механічні

Розглянемо кожну групу окремо.

Гідродинамічні процеси. Це процеси переміщення рідини і газів по трубопроводах та в апаратах, їх перемішування, очищення газів, процеси фільтрування та центрофугування.

Теплові процеси. Це процеси, які пов’язані з перенесенням тепла, до них відносяться нагрівання, охолодження, конденсація, випаровування та кристалізація, тобто такі процеси, які пов’язані з виділенням або поглинанням тепла. Процеси, що ідуть з виділенням тепла називаються екзотермічними, а ті, що поглинають тепло - ендотермічними.

Дифузні (масо обмінні) процеси. Процеси зв’язані з масоперенесенням. До них відносяться процеси зв’язані з поглинанням одних речовин другими, а також перегонка, ректифікація, сушіння та екстра­гування. Ці процеси можна віднести до фізико-хімічних.

Розглянемо коротко ці процеси.

Поглинання одних речовин другими називається сорбцією, вона буває різних видів.

Абсорбція - процес поглинання речовин з газових або парогазових сумішей рідинами (абсорбентами) (одержання соляної кислоти - поглинання хлороводню водою).

Зворотний процес називається десорбцією.

Адсорбція - процес вибіркового поглинання одного або декількох компонентів з рідкої або газоподібної системи твердими речовинами - адсорбентами, найчастіше використовується активоване вугілля, силікагель, іоніти.

Хемосорбція - процес при якому поглинання речовин супроводжу­ється їх хімічною взаємодією.

Перегонка та ректифікація основані на різниці температур кипіння фракцій, що складають рідину.

Перегонка - це одноактний процес часткового випаровування низько киплячих фракцій з послідуючою конденсацією пари, що утворилася.

Ректифікація - процес багаторазового (або непереривного) випарю­вання та конденсації в колонах тарільчатого типу. Одержана рідина називається дистилятом або ректифікатом.

Екстрагування - процес вилучення з суміші одного або декількох компонентів за допомогою розчинників вибіркової дії, які називаються екстрагентами.

Сушіння - видалення вологи з різних матеріалів (сипучих, криста­лічних, волокнистих, пастоподібних).

Фізико – механічні процеси. До них відноситься подрібнення різних матеріалів. Для цього використовують різні дробильні установки (щокові, конусні, молоткові, вальцеві, кульові).

Подрібнення знаходить широке застосування в багатьох техноло­гічних процесах, в рудопідготовці, при збагаченні руд, в цементній промисловості, при виробництві добрив, фарб і ін.

Фізико-механічні процеси є дуже трудоємкими і енергоємкими, а тому суттєво впливають на собівартість вироблюваної про­дукції. Тому при проектуванні того чи іншого технологічного процесу необхідно використовувати більш прогресивні і найбільш дешеві фізичні та фізико-механічні процеси з метою високої якості продукції при мінімальній вартості.

Хімічні процеси. Характеризуються зміною не тільки фізичних властивостей агрегатного стану, хімічного складу і внутрішньої будови речовини (перероблення природного газу, деревини, вугілля та ін.)

Любий процес хімічного перетворення складається з трьох послідовних взаємозв’язаних стадій (етапів):

1. Підведення реагуючих компонентів в зону реакції.

2. Хімічна реакція.

3. Відведення одержаних продуктів з зони реакції.

Загальна швидкість процесу визначається швидкістю його найбільш повільної стадії. А тому для пришвидшення любих процесів в першу чергу інтенсифікують найбільш повільну стадію, частіше всього хімічну реакцію.

З метою більш високого виходу цільового продукту за одиницю часу, застосовують різні способи інтенсифікації хіміко-технологічних проце­сів. Основними з них є:

1. Підвищення температури, що приводить до пришвидшення руху молекул, а в наслідок зростає вірогідність їх зіткнення, а також збільшується запас кінетичної енергії молекул, що разом пришвидшує протікання реакції. Підвищення температури на 10°С збільшує швидкість реакції в 2-4 рази.

2. Підвищення концентрацій реагуючих речовин, пришвидшує реакцію, так як збільшується вірогідність зіткнення молекул.

3. Підвищення тиску - тільки для газових реакцій. 3і зменшенням об’єму збільшується концентрація. Діє аналогічно збільшенню концентрації.

4. Застосування каталізаторів. Каталізатори це речовини, які збільшують швидкість хімічних процесів, приймаючи участь в їх протіканні, а після закінчення реакції залишаються в незмінному вигляді.

Пришвидшення реакцій пояснюється зниженням енергії активації молекул, необхідної для взаємодії і хімічного перетворення.

5. Змішування реагуючих речовин для вирівнювання концентрацій і температури взаємодіючих речовин.