Химическая технология

ТЕХНОЛОГИЯ — совокупность (система) правил, приемов, методов получения, обработки или переработки сырья, мате­риалов, промежуточных продуктов, изделий, применяемых в промышленности.

Химическая технология – наука о химическом производстве. Само слово «технология» состоит из греческих слов: «технос» – «искусство» или «ремесло» и «логос» – «наука». Понятие технология включает в себя технологию механическую и технологию химическую. Процессы, в которых обрабатываемый материал подвергается механическим воздействиям, изменяющим его внеш­ний вид или физические свойства, но не изменяющим его структуру и химический состав, относятся к ме­ханической технологии. Процессы, которые связаны с изменением химического состава материала, отно­сятся к химической технологии. Например, обра­ботка дерева для получения из него стройматериалов относится к механической технологии, а обработка дерева для получения из него бумаги, уксусной кис­лоты и других продуктов — к химической техноло­гии. Процессы обработки металла ковкой, литьем, про­каткой для получения различных предметов и де­талей относятся к механической технологии, а полу­чение металлов из руд — к химической технологии.

Исходное вещество в химической технологии назы­вают сырьем. Исходя из этого определение хими­ческой технологии звучит так: химическая техноло­гия — наука, изучающая способы переработки сырья в предметы потребления с наименьшими затратами сырья и энергии.

Понятие «сырье» в химической технологии важно также и для подразделения ее на два основных раз­дела. Первый — химическая технология минеральных веществ, которая рассматривает процессы переработки неорганического сырья. Второй раздел — хими­ческая технология органических веществ, которая изучает процессы переработки сырья органического происхождения, например угля и нефти, продуктов жизнедеятельности животных и растительных орга­низмов.

Предметом изучения химической технологии явля­ются промышленные химические процессы, но эти процессы имеют место не только в химической про­мышленности; они могут лежать в основе и других отраслей промышленности: металлургии, нефтепере­работки, производства строительных материалов и др.

Химическая технология рассматривает множество всевозможных химических промышленных процессов, которые происходят в разных условиях, проводятся по различным технологическим схемам. В основе каждого промышленного химического процесса ле­жит конкретная химическая реакция (или ряд реак­ций).

Основная задача химической технологии — осу­ществление химического процесса, разработанного в лаборатории, в крупном масштабе, в промышлен­ности. Главной проблемой химической технологии всегда была и остается проблема масштабного пере­хода. Ясно, что условия протекания химической реакции в лаборатории (в колбе, пробирке, реторте) отличаются от промышленных. Поиски кратчайших путей от лабораторного опыта до производства в промышленном масштабе явились определяющими для развития химической технологии как науки.

В основу теории химической технологии легли зако­ны химии, физики, математики, механики, гидравли­ки, гидродинамики, автоматики, кибернетики и других наук. Химическое производство оказывает значительное влияние на окружающую среду и чело­века. Поэтому химическая технология как наука не­отделима от физической и экономической географии, от биологии и экологии. Вопросы охраны биосферы стоят в настоящее время особенно остро. Полностью понять закономерности, по которым развивается хи­мическая технология, нельзя без знания экономики, общественных и производственных отношений. На­конец, химическая технология немыслима без разви­тия соответствующей техники: техника в химическом производстве исключительно разнообразна и сложна. Таким образом, химическая технология это наука синтетическая.

И все же главное в химической технологии - ее теоретические основы. Они позволяют осуществить химический процесс наивыгоднейшим образом: с наименьшими затратами энергии, материалов, с боль­шей скоростью и с возможно большим выходом требуемого продукта. Чтобы рассчитать процесс, су­ществует несколько методов, из которых следует выделить плодотворно развивающийся в настоящее время метод математического моделирования. Его стали применять сравнительно недавно около 50 лет назад. Моделирование — изучение процессов на моделях с целью предсказать результаты их про­текания в аппаратах заданной конструкции и любого масштаба. Для химической технологии моделирова­ние — это и теоретическая основа, и метод решения проблем, связанных с разработкой химического про­цесса, сооружением аппаратуры, определением оптимальных условий и созданием систем комплексной автоматизации.

Главный агрегат любой химико-технологической схемы — реактор (например, печь, котел, ректифика­ционная или поглотительная колонна, автоклав). По­этому метод моделирования обращен в первую оче­редь на расчет и конструкцию такого реактора, в котором химический процесс проходил бы оптималь­но — в самом выгодном режиме. Химический реак­тор — сложная система, характеризующаяся физико-химическими, физическими и конструктивными пара­метрами. Разработка химических реакторов методом математического моделирования требует совместных усилий специалистов в области физической химии, химической технологии, математики, экономики и ав­томатизации, а также участии различных коллекти­вов научно-исследовательских организаций и пред­приятий.

Таким образом, химическая технология использует методы и законы самых различных отраслей науки и техники.

Дата добавления: 2015-03-29