9

Лекція №1

1. Реактори хімічної промисловості

Хімічними реакторами називають апарати, в яких здійснюються хімічні перетворення з метою отримання|здобуття| певної речовини в рамках| одного технологічного процесу. Конструкції їх багато чисельні|різноманітні|, а хімічні| перетворення часто складні.

Реактор є головним апаратом технологічної установки і за значенням займає провідне місце у виробництві хімічних продуктів.

Основним показником при оцінці роботи реактора є|з'являється| його продуктивність, що виражається|виказує| кількістю продукту, утвореною в одиниці об'єму|обсягу| реактора за одиницю часу. Продуктивність визначається перш за все|передусім| швидкістю, з|із| якою розвивається процес. Зазвичай|звично| хімічна реакція, що проводиться в реакторі, супроводжується|супроводиться| фізичними явищами масопередачі|. Тому на відміну від швидкості хімічної реакції користуються поняттям загальної|спільної| швидкості процесу. Загальну|спільну| швидкість отримують|одержують| підсумовуванням швидкостей всіх хімічних і фізичних етапів процесу по певних законах.

Знання механізму процесу не є головним при вивченні реакторів, тоді як знання хімічної кінетики і термодинаміки абсолютно необхідне.

Хімічна кінетика - вчення про швидкості хімічної реакції. Під кінетикою реакції розуміють залежність швидкості даної реакції від концентрацій, температури, тиску. Велике значення має знання кінетики реакцій, що пов'язане не тільки із завданнями проектування реакторів, але і із завданнями теорії механізму реакцій.

Термодинаміка дає уявлення про можливість здійснення, а також про напрям розвитку як самої хімічної реакції, так і окремих її етапів. Крім того, термодинаміка дозволяє отримати дані, необхідні для визначення ступеня перетворення при рівновазі, теплового ефекту реакції, залежності константи рівноваги від температури і так далі Проте термодинаміка не визначає час, необхідний для отримання заданого ступеня перетворення; це питання можна вирішити розглядаючи спільно кінетику і термодинаміку хімічної реакції.

1.1 Класифікація хімічних реакцій

Для хімічних реакцій прийнято декілька класифікацій, заснованих на критеріях молекулярності|, порядку|ладу|, гомогенності, складності і теплового ефекту.

Молекулярність і сумарний порядок реакції іноді співпадають. В цьому випадку стехіометричне рівняння простий реакції відповідає її механізму.

По агрегатному стану взаємодіючих речовин (гомогенності) реакції можуть бути розділені на гомогенні і гетерогенні. У гомогенних реакціях бере участь одна фаза (газоподібна або рідка). У гетерогенних реакціях беруть участь дві або більше фази.

По складності розрізняють реакції прості і складні.

Прості реакції:

- необоротні

- оборотні

Складні реакції:

- паралельні

- послідовні

- змішані

- (паралельні і послідовні)

До складних реакцій можна також віднести ланцюгові реакції.

По тепловому ефекту реакції класифікують на ендотермічні і екзотермічні.

Ізотермічний режим найпростіше здійснюється в апаратах ідеального змішування.

Адіабатичний режим - відсутність теплообміну через зовнішні і внутрішні поверхні реактора.