1. Химиялық технологияның негізгі ұғымдары мен анықтамалары: химиялық технология, шикізат, реагент, мақсатты өнім, жанама өнімдер, қосымша материалдар, қалдықтар
Гетерогенді химиялық процестер. Газ-сұйықтық жүйесіндегі процестер (Г-С),сұйық-қатты (С-Қ) жүйесіндегі процестер, газ-қатты (ГҚ) жүйесіндегі процестер
жүктеу/скачать 1,26 Mb.
|
| 14. Гетерогенді химиялық процестер. Газ-сұйықтық жүйесіндегі процестер (Г-С),сұйық-қатты (С-Қ) жүйесіндегі процестер, газ-қатты (ГҚ) жүйесіндегі процестер.
Гетерогенді деп реагенттері әр түрлі фазаларда болатын химиялықтехнологиялық үрдістерді айтады.Гетерогенді деп екі немесе одан да көп фазалары бар жүйелерді айтады. Мысалы, екі фазалы жүйелер: газ – сұйық (Г –С), газ – қатты дене (Г – Қ), сұйықтық – сұйықтық (араласпайтын) (С – С), сұйықтық – қатты дене (С – Қ) және қатты дене – қатты дене (Қ – Қ). Гетерогенді тепе-теңдік фазалар ережесімен анықталады. Фазалар ережесі – гетерогенді тепе-теңдікті ең кең жалпы қорыту. Фазалар ережесі бойынша еркіндік дәрежесі П, сырттан тепе-теңдікті термодинамикалық жүйенге әсер ететін факторлар, компоненттер санына К екі қосып фазалардың санын Ф алғанға тең, яғни: П = К + 2 – Ф, Жанасушы фазалардағы құрамдастар тепетеңдік концентрацияларын заттың таралу заңымен анықталады, оған сәйкес екі жанасатын фазалардағы құрамдастардың тепе-теңдік концентрациялар қатынасы тұрақты температура тұрақты шама. Қатынастың тұрақтылығы құрамдастың концентрациясы немесе жүйедегі жалпы қысым өзгергенде бұзылмайды. Өндірістік тәжірибеде кең таралған Г-С гетерогенді жүйесі Генри заңымен өрнектеледі, ол таралу заңының жеке жағдайын көрсетеді.Гетерогенді химия-технологиялық үрдістердің жылдамдығы идеалды ығыстыру және жартылай араластыруда теңдеуімен өрнектеледі. Екі араласпайтын сұйық фазаларда (С – С) реагенттер арасында жүретін үрдістерге экстракция, эмулгілендіру және деэмулгілендіру жатады. Экстракция әр түрлі еріткіштерде сұйықтардың таңдаулы ерігіштігіне негізделген. Ол, егер сұйық қоспаны ректификациялауға болмаса (термиялық беріктігі төмен, құрамдастардың қайнау температуралары жақын және т.б.), пайдаланылады. Экстракция мұнай өнімдерін тазалауда, кокстау және жартылай кокстаудың ақаба және шайыр үстіндегі сулардан фенолды ажыратуда, анилин, бром, йод өндірісінде пайдаланылады. Эмулгілендіру – бір сұйықты екінші сұйықта диспергілеу процесі, ал деэмулгілендіру – эмульсияны бастапқы сұйықтар (қабаттарына айналдыру) қабаттастыру. Эмульсиялар, демек, эмулгілендіру дәрі-дәрмек, пигменттер мен бояулар өндірісінде, сонымен бірге эмульсиялық полимерлену тәсілімен бір қатар жоғары молекулалы қосылыстар алу үшін қолданады. Деэмулгендіру мысалы ретінде немесе мұнай эмульсияся мен суын ультрадыбыс немесе басқа тәсілдер қолданумен бұзу арқылы мұнайды сусыздандыруды келтіруге болады. Екі және одан да көп қатты фазалар (Қ – Қ) қатысуымен үрдістер, әдетте, оларды күйдіруде қатты заттардың пісірілуінен тұрады. Пісіру – балқу температурасынан tбал төмен температураға дейін қыздырғанда шаң тәрізді немесе ұнтақ тәрізді материалдардың кеуекті кесектерін алу. Пісіруді ұнтақты металлургияда кендерді агломерациялау кезінде және глинозем (алюминий оксиді) өндіруде пайдаланады; сонымен қатар, пісіру үрдістері, көбірек, силикат материалдар мен бұйымдар технологиясында – сазды заттар, керамика, отқа төзімді заттар және т.б. – кең қолданылады. Өндірісте жиірек кездесетін жүйелері: Г – С, Г – Қ, С – Қ. Бірақ өндірістік жағдайжа жиі көп фазалы гетерогенді жүйелерді кездестіруге болады, мысалы, Г – С – Қ, Г – Қ – Қ, С – Қ – Қ, Г – С – Қ – Қ және с.с.б.Өндірістік тәжірибеде гомогендіге қарағанда, гетерогенді үрдістер көбірек тараған. Әдетте үрдістің гетерогенді сатысы (масса өту) диффузиялық сипатқа ие болады, ал химиялық реакция газды немесе сұйық ортада гомогенді өтеді. Бірақ бірқатар өндірістерде үрдістің жалпы жылдамдығын анықтайтын Г – С, Г – Қ, С – Қ шекарасында гетерогенді реакциялар жүреді. Гетерогенді үрдістер екі немесе одан да көп әрекеттесуші фазалар қатысуымен сипатталынатын болғандықтан, олар фазалар жанасу беті арқылы заттың тасымалдануымен өтеді. Фазаралық масса тасымалдау жеке үрдіс болуы да, немесе әрекеттесуші құрамдастарын химиялық түрленуін алып жүруі мүмкін. Бірінші жағдайда, таза физикалық немесе физика-химиялық өзгерістер, абсорбция, адсорбция, десорбция, кристалдану, булану, балқыту және т.б. сияқты үрдістер, ал екінші жағдайда – масса алмасумен күрделенген химиялық реакциялар жүреді. Химиялық реакцияларды өздері гомогенді өтеді, яғни фазалар біреуін ішінде немесе фазалар жанасу бетінің шекарасында. Фазалар жанасу беті шекарасында біреуі қатты фазада, ал екіншісі газды, сұйық немесе бөлек қатты фазада болатын құрамдастар арасында реакциялар өтеді. жүктеу/скачать 1,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|