Читать онлайн «Введение в интеграцию основных процессов химической технологии»
Автор И. Кузнецова
федеральное агентство по образованию
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
Е. А. Дмитриев, И. К. Кузнецова
ВВЕДЕНИЕ В ИНТЕГРАЦИЮ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Утверждено Редакционным советом
университета в качестве учебного пособия
Москва 2005
оглавление
1.
2. Введение…………………………………………………………………...
Рациональное использование материальных и энергетических ресурсов в химической технологии……………………………………...
1. 1. Взаимосвязь энерго- и ресурсосбережения ………………………...
1. 2. Принципиальные пути рационального использования ресурсов…
Интеграция процессов……………………………………………………
Основные способы интеграции процессов……………………….
Сопряженные процессы……………………………………………
Процессы с рекуперацией механической и тепловой
энергии……………………………………………………………... .
Массообменные сопряженные процессы………………………
Ректификация азеотропных смесей в двух колоннах,
работающих под разным давлением………………………………
Дистилляция-кристаллизация……………………………………. .
Экстракция-кристаллизация……………………………………….
Совмещенные процессы…………………………………………. .
Принцип совмещения…………………………………………...
Классификация совмещенных процессов……………………. .
Реакционно-массообменные процессы………………………. .
Реакционно-ректификационный процесс…………………………
Реакционно-сорбционный процесс………………………………. .
Реакционно-мембранный процесс………………………………...
2. 3. 4. Другие совмещенные процессы……………………………. . ….
Контрольные вопросы…………………………………………………….
Заключение………………………………………………………………...
Биографический список…………………………………………………. . 4
5
5
6
14
15
19
19
24
24
26
28
31
31
32
36
36
48
50
54
58
59
59 Введение
Освоение курса процессов и аппаратов химической технологии по действующим образовательным стандартам подразумевает изучение гидромеханических, тепловых и массообменных процессов.
Как известно, каждому процессу свойственны определенные ограничения, связанные с техническими возможностями, экономической и экологической целесообразностью. Причем основная часть технических ограничений обусловлена специфическими свойствами перерабатываемых веществ. Например, для широко распространенных в нефтехимии и химической технологии массообменных процессов характерны физико-химические ограничения (наличие на диаграммах фазового равновесия особых точек: азеотропных, эвтектических, а также особых областей -ограниченной растворимости, термической устойчивости, химического взаимодействия компонентов смеси и других). Реакционным (химическим) процессам свойственны, как правило, термодинамические и кинетические ограничения (протекание обратимых реакций и низкие скорости реакций). Преодоление этих ограничений представляет собой очень сложную задачу, одним из способов решения которой является интеграция процессов. Объединение процессов, особенно на принципе одновременного протекания в рамках одного аппарата, приводит к созданию новых энерго- и ресурсосберегающих технологий.
В настоящем учебном пособии описаны способы интеграции основных процессов химической технологии, связанные с их сопряжением и совмещением (гибридизацией).
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
Е. А. Дмитриев, И. К. Кузнецова
ВВЕДЕНИЕ В ИНТЕГРАЦИЮ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Утверждено Редакционным советом
университета в качестве учебного пособия
Москва 2005
оглавление
1.
2. Введение…………………………………………………………………...
Рациональное использование материальных и энергетических ресурсов в химической технологии……………………………………...
1. 1. Взаимосвязь энерго- и ресурсосбережения ………………………...
1. 2. Принципиальные пути рационального использования ресурсов…
Интеграция процессов……………………………………………………
Основные способы интеграции процессов……………………….
Сопряженные процессы……………………………………………
Процессы с рекуперацией механической и тепловой
энергии……………………………………………………………... .
Массообменные сопряженные процессы………………………
Ректификация азеотропных смесей в двух колоннах,
работающих под разным давлением………………………………
Дистилляция-кристаллизация……………………………………. .
Экстракция-кристаллизация……………………………………….
Совмещенные процессы…………………………………………. .
Принцип совмещения…………………………………………...
Классификация совмещенных процессов……………………. .
Реакционно-массообменные процессы………………………. .
Реакционно-ректификационный процесс…………………………
Реакционно-сорбционный процесс………………………………. .
Реакционно-мембранный процесс………………………………...
2. 3. 4. Другие совмещенные процессы……………………………. . ….
Контрольные вопросы…………………………………………………….
Заключение………………………………………………………………...
Биографический список…………………………………………………. . 4
5
5
6
14
15
19
19
24
24
26
28
31
31
32
36
36
48
50
54
58
59
59 Введение
Освоение курса процессов и аппаратов химической технологии по действующим образовательным стандартам подразумевает изучение гидромеханических, тепловых и массообменных процессов.
Как известно, каждому процессу свойственны определенные ограничения, связанные с техническими возможностями, экономической и экологической целесообразностью. Причем основная часть технических ограничений обусловлена специфическими свойствами перерабатываемых веществ. Например, для широко распространенных в нефтехимии и химической технологии массообменных процессов характерны физико-химические ограничения (наличие на диаграммах фазового равновесия особых точек: азеотропных, эвтектических, а также особых областей -ограниченной растворимости, термической устойчивости, химического взаимодействия компонентов смеси и других). Реакционным (химическим) процессам свойственны, как правило, термодинамические и кинетические ограничения (протекание обратимых реакций и низкие скорости реакций). Преодоление этих ограничений представляет собой очень сложную задачу, одним из способов решения которой является интеграция процессов. Объединение процессов, особенно на принципе одновременного протекания в рамках одного аппарата, приводит к созданию новых энерго- и ресурсосберегающих технологий.
В настоящем учебном пособии описаны способы интеграции основных процессов химической технологии, связанные с их сопряжением и совмещением (гибридизацией).
