Краткие сведения по истории развития химической технологии

Химическая технология – это наука о наиболее экономичных и экологически обоснованных методах переработки сырых природных метериалов в предметы потребления и средства производства.

Химическая технология базируется на достижениях естественных и технических наук, и прежде всего на химических науках, таких как физическая химия, химическая термодинамика и химическая кинетика, коллоидная химия, органическая и неорганическая химия, химия высокомолекулярных соединений, но в то же время не просто повторяет, а развивает закономерности этих наук в приложении к крупномасштабным промышленным процессам. Выдающийся физико-химик академик Д.П. Коновалов считал одной из главных задач химической технологии, отличающей её от чистой химии, «установление наивыгоднейшего хода операции и проектирование ему соответствующих заводских приборов и вспомогательных механических устройств». Поэтому химтехнология немыслима без тесной связи с экономикой, физикой, математикой, информатикой, прикладной механикой и другими техническими науками.

Развитие химической технологии как науки неотделимо от её практического приложения, т. е. химической промышленности. Химическая промышленность – одна из ведущих отраслей материального производства. Удельный вес химической и нефтехимической отраслей в общем производстве в РФ составляют около 9%, что соизмеримо с удельным весом таких отраслей, как чёрная и цветная металлургия и уступает только топливной отрасли и машиностроению.

История химической технологии неотделима от истории химической промышленности. Возникновение в Европе мануфактур и промыслов по получению основных химических продуктов следует отнести к 15 веку, когда стали появляться мелкие специализированные производства кислот, щелочей и солей, фармацевтических препаратов и некоторых неорганических веществ. В России химические производства получили развитие в конце 16 –начале 17 веков, когда начали изготавливать краски, селитры, пороха, соду и серную кислоту.

Во второй половине 18 века началось выделение технологии в специальную отрасль знания, закладывались основы химической технологии как науки. Впервые в этом понимании термин «технология» был употреблён в 1772 году профессором Гёттингенского университета Бекманом, который издал и первые комплексные труды, освещающие технику многих химических производств. В 1795 году вышел двухтомный труд российского учёного И.Ф. Гмелина «Руководство по технической химии».

Химическая технология в конце 18 века стала обязательной учебной дисциплиной в университетах, в высших технических учебных заведениях Европы и России.

Основные вехи

1748 г.: Бирмингем (Англия) – первый завод по производству серной кислоты в свинцовых камерах;

1787-1789 гг.: Н. Леблан разработал первый промышленный способ получения соды;

вторая половина 19го века: широко развивались исследования в области катализа, позволившие осуществить в промышленном масштабе многие химические процессы, например, в 70-ых гг. 19-го века был разработан контактный метод производства серной кислоты;

первое десятилетие 20-го века: промышленный синтез каучука по Лебедеву;

1912 год: труды Ле-Шателье, Нернста и Габера позволили создать промышленные установки синтеза аммиака из азотоводородной смеси под давлением;

середина 19-го века: в результате широкого развития работ Либиха появилось производство минеральных удобрений;

30-ые – 50-ые годы 20-го века6 разработаны основы производства пластмасс, явившиеся приложением теоретических работ в области цепных реакций Н.Н. Семёнова.

В создание отечественной химической промышленности и развитие технологических наук внесли вклад многие русские и советские учёные и инженеры, прежде всего М.В. Ломоносов (1711-1765), Д.И. Менделеев (1834-1907), Н.Н. Зинин (1812-1880), А.М. Бутлеров (1828-1886), В.В. Марковников (1838-1904), Н.Д. Зелинский, Н.Н. Ворожцов, С.И. Вольфкович, А.Г. Касаткин, А.Н. Плановский, Г.К. Боресков и др.

В настоящее время в химической технологии произошло выделение самостоятельных научных дисциплин, таких как:

- процессы и аппараты химической технологии;

- общая химическая технология

- автоматизация и моделирование химико-технологических процессов;

- важнейшие химические производства.

Классификация процессов химтехнологии

Объектами исследованийхимической технологии являются значительное многообразие процессов, что часто затрудняет разработку их единой классификации. Наиболее распространена классификация процессов, основанная на различии в основных законах, описывающих скорость их протекания. В соответствии с этой классификацией различают:

1) Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидравлики (примеры: осаждение твёрдых частиц в жидкости, перемешивание жидкостей, транспортировка жидкостей и газов).

2) Тепловые процессы, скорость которых определяется законами теплопередачи (примеры: испарение, конденсация).

3) Массообменные (диффузионные) процессы, скорость которых определяется законами массопередачи (примеры: перегонка, абсорбция, экстракция и т.д.).

4) Механические процессы: измельчение твёрдых материалов, классификация по размерам, смешение твёрдых сыпучих материалов.

5) Химические процессы, скорость которых определяется закономерностями химической кинетики.

Закономерности, описывающие первые четыре вида процессов, опираются, в основном, на законы физики и изучены достаточно хорошо. Менее изучены и представляют больший интерес для студентов-химиков химические процессы.

При неизменных во времени характеристиках процесса в каждой точке технологического аппарата говорят о стационарном (установившемся) процессе; при этом упомянутые характеристики могут изменяться от одной точки аппарата к другой.

При изменяющихся во времени характеристиках в аппарате в целом или в каких-либо его точках говорят о нестационарном (неустановившемся) процессе.

Тема 2: «Гидравлика. Гидростатика»

Цель: Дать понятие давления, вывести соотношение между силами, действующими на жидкость, которая находится в состоянии покоя, определяющее условия равновесия жидкости.

Дата добавления: 2014-12-16