ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Общие принципы интенсификации технологических процессов Защиты окружающей среды

Общие принципы интенсификации технологических процессов за­щиты окружающей среды сводятся к использованию кинетических и тер­модинамических факторов, эффективно влияющих на скорость процесса и выход продуктов взаимодействия.

Выбор факторов, воздействующих на кинетику процесса, должен за­висеть от того, в какой области (кинетической, диффузионной, переход­ной) он протекает и в какой степени ускоряет лимитирующую стадию в данных конкретных условиях его осуществления.

Так, для интенсификации процессов в кинетическом режиме целесо­образно изменять температуру, давление, концентрации реагирующих ве­ществ, использовать катализаторы, увеличивать поверхность взаимодейст­вующих веществ.

Повышение температуры приводит к значительному возрастанию константы скорости реакции и используется как мощный фактор интенси­фикации многих процессов.

Увеличение концентрации взаимодействующих компонентов дости­гается обогащением исходных продуктов процесса. Эту же роль выполняет повышение давления газообразных исходных продуктов реакции, обога­щение дутья кислородом в процессах горения. Если при этом одновремен­но осуществляется отвод продуктов взаимодействия из зоны реакции, то тем самым снижаются их концентрация и, следовательно, скорость обрат­ных процессов, что дополнительно увеличивает суммарную скорость про­цесса.

Сильным интенсифицирующим фактором гетерогенных реакций, протекающих в кинетической области, является повышение удельной по­верхности (дисперсности) исходных веществ. Общая скорость реакции в этом случае пропорциональна площади поверхности, на которой протекает взаимодействие.

Такая же цель достигается при увеличении степени однородности распределения веществ, их гомогенизации, что расширяет площадь кон­такта взаимодействующих фаз. Гомогенности добиваются механическим перемешиванием, вибрацией, ультразвуком, высоковольтными разрядами в жидкой среде и т. д.

Ускорение реакций за. счет использования катализаторов широко применяется в химической промышленности и обусловлено снижением энергии активации.

Процессы в диффузионной области интенсифицируют перемешива­нием взаимодействующих фаз, турбулизацией их потоков, что способству­ет ускоренному протеканию наиболее медленных в данном случае диффу­зионных стадий. Этого же достигают снижением вязкости и плотности среды, в которой осуществляется диффузия.

Для интенсификации процессов в переходной области необходимо использовать как кинетические, так и диффузионные факторы.

Как правило, кинетические стадии лимитируют процессы при низких температурах, а диффузионные - при высоких. В последнем случае может изменяться фазовый состав вещества (например, оно плавится или возго­няется, резко интенсифицируя скорость диффузии и процесса в целом). Таким образом, повышение температуры следует рассматривать не только как фактор, ускоряющий процесс в диффузионной области, но и как сред­ство перевода гетерогенной системы в гомогенную, а твердых фаз в жид­ко - и газофазные, что должно весьма существенно увеличить скорость превращений.

Выход конечных продуктов в технологических процессах в предель­ном случае, т. е. в положении химического равновесия, определяется кон­стантой равновесия и активностью исходных веществ, связанной с их кон­центрацией. В свою очередь, константа равновесия конкретной реакции зависит только от температуры.

В соответствии с принципом Ле Шателье выход продуктов реакции в эндотермических процессах будет увеличиваться при повышении темпе­ратуры, а также при возрастании давления, если объем газообразных про­дуктов реакции меньше, чем объем исходных, и при повышении концен­трации одного или нескольких исходных веществ. Во всех случаях время достижения равновесного состояния (максимального выхода продуктов реакции) сокращается с ростом температуры.

В промышленной практике для увеличения скорости процесса и вы­хода продуктов реакции используют одновременно несколько или боль­шинство из перечисленных факторов интенсификации.

Широкое развитие получили также факторы интенсификации, осно­ванные на использовании высокодисперсных материалов (факельная, взвешенная плавки и др.), барботажные технологии, многократно увеличи­вающие поверхности межфазового взаимодействия, повышение давления дутья и обогащение его кислородом, процессы вакуумирования, использо­вание богатых рудных концентратов, методы внепечной обработки рас­плавов металлов, т. е. практически все известные физико-химические фак­торы регулирования скорости и полноты протекания технологических пре­вращений.

ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Кинетика химических процессов

Кинетика химических реакций - это учение о скорости их протекания и зависимости от различных факторов (концентрации реагирующих ве­ществ, температуры, наличия катализаторов и т. д.). Под скоростью химической реакции понимают изменение …

Процессы рассеивания выбросов в атмосфере

В условиях ускоренного роста объемов промышленного производст­ва основным путем решения задачи рационального использования природ­ных ресурсов и уменьшения отрицательного воздействия на окружающую среду является разработка и внедрение безотходных производств с исполь­зованием …

Осаждение частиц аэрозолей в электрическом поле

Осаждение взвешенных в газе твердых и жидких частиц под дейст­вием электрического поля имеет преимущества по сравнению с другими способами осаждения. Действие электрического поля на заряженную час­тицу определяется величиной ее электрического …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.