Техноекологія
139

8.2. Технологічний процес

Хімічні процеси відбуваються в апаратах-реакторах. Процеси діляться на два види – гомогенні (однорідні) та гетерогенні (неоднорідні). Гомогенними системами називають такі системи, в яких всі реагуючі речовини знаходяться в одній будь-якій фазі: газовій, рідинній або твердій. Гетерогенні системи включають дві або більшу кількість фаз. В промисловості більш поширені гетерогенні процеси.

Процеси протікають: при низьких або високих температурах; без каталізаторів або при їх участі; при високому, нормальному або низькому (вакуумному) тисках. Кожному з цих видів технологічних процесів відповідає свій характерний тип реактора. Реактори також класифікують за фазовим станом реагентів, температурним режимом, застосованим тиском, їх рухомістю та іншими показниками.

В даний час основними реакторами хімічної промисловості є: реактори періодичної і безперервної дії, реактори різного температурного режиму та тиску, реактори режиму рухомих реагентів.

В реакторах періодичної дії реагенти завантажуються на початку операції; після деякого часу, необхідного для досягнення завданого рівня перетворення, апарат розвантажується. Основні параметри процесу змінюються з часом.

Реактори безперервної дії від пуску до припинення безперервно (або систематичними порціями) підживляють початкові речовини, з яких утворюються продукти реакції.

Реактори напівбезперервної дії характеризуються тим, що сировина надходить в апарат безперервно або певними порціями через рівні проміжки часу, а продукти реакції розвантажуються періодично.

Адіабатичні реактори не мають теплообміну з навколишнім середовищем, тобто вони мають добру теплову ізоляцію і T=const.

Ізотермічні реактори – мають постійну температуру в певних точках реакційного процесу, тобто Ткср у часі і просторі. Швидкість процесу визначається тільки концентрацією реагуючих компонентів.

За рухомістю реагентів реактори діляться на: ідеального витіснення, повного змішування, часткового або локального змішування реагентів з продуктами реакції.

Реактори ідеального витіснення характеризуються тим, що реагенти послідовно, шар за шаром, безперервним потоком проходять весь реакційний шлях, який визначається довжиною (висотою) апарату. В реакторах повного змішування всі види сировини-реагентів в процесі руху в апараті інтенсивно змішуються, а в локальних – йде лише часткове змішування, тобто ці апарати займають проміжне положення між першим і другим видами.