Файл: Химиялы технологияны негізгі ымдары мен анытамалары химиялы технология, шикізат, реагент, масатты нім, жанама німдер, осымша материалдар, алдытар.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 140
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Химиялық технологияның негізгі ұғымдары мен анықтамалары: химиялық технология, шикізат, реагент, мақсатты өнім, жанама өнімдер, қосымша материалдар, қалдықтар.
Технология» ұғымына Д.И.Менделлеев мынадай анықтама берген болатын: Технология – бұл табиғи ресурстарды адам өміріне пайдалануға қажетті өнімдерге дейін өңдеудің тиімді жолдары, яғни «технология» (грекше «technos» – өнер, кәсіп және «logos» – ғылым, білім) бастапқы затты пайдалы өнімге айналдырып өңдей білу туралы ғылым.
Технология – жүру процестеріне байланысты екіге бөлінеді, механикалық және химиялық.
Механикалық технология – шикізатты өңдегенде бастапқы заатттың құрамы және ішкі құрылысы өзгермейді. Мысалы: ағаштан мебель жасау, тоқыма жіптен киім тоқу болады.
Химиялық технология- шикізатты өңдегенде бастапқы заатттың физика-химиялық құрамы және құрылысы өгереді. Мысалы: ағашты гидролиздеу арқылы этил спиртін алу.
Бастапқы затты өңдеудің негізгі тәсілдері мен өнімнің қажетілігіне қарай: металдар технологиясы (оларды алу және өңдеу), машинажасау технологиясы (машина және қондырғылар дайындау), тамақ дайындау технологиясы (тамақ өнімдерін алу), т.б. болып бөлінеді.
Химиялық технология – химиялық және физика-химиялық құбылыстарды пайдалана отырып, заттың құрамын, қасиеттерін, құрылысын түбегейлі өзгертетін өңдеу үрдістері. Зерттеу объектісі – химиялық өндіріс болып табылады.
Химиялық технологияның негізгі ұғымдары мен анықтамаларына немесе технологиялық компоненттеріне шикізат, реагент, мақсатты өнім, жанама өнімдер, қосымша материалдар, қалдықтарды жатқызуға болады. Жеке анықтама беретін болсақ:
Шикізат – бұл өндірісте қолданылатын табиғи материалдар.
Мақсатты өнім - осы химиялық технологияны жүзеге асыруда көзделіп отыратын өнім.
Аралық өнім немесе жартылай өнім- өндірістің бір немесе бірнеше сатыларынан кейін шикізатты қайта өңдеу процесінде қалыптасқан материалдар. Сонымеен қатар аралық өнім келесі кезеңдерге арналған шикізат болып табылады.
Жанама өнім – шикізатты өңдеу процесі барысында мақсатты өніммен қатар түзілетін, бірақ берілген өндірістің мақсаты болып табылмайтын материалды айтамыз.
Қалдықтар – табиғи шикізатты өңдеу нәтижесінде пайда болатын заттар мен өндірістік жарамсыз шығарылымдар.
Және де аралық өнім, жанама өнім және қалдықтар қосымша өңдеуден кейін немесе өңдеусіз басқа өндірісте шикізат ретінде қолданыс таба алады екен.
2.Химиялық – технологиялық үдеріс кинетикасы (ХТҮ): реакция тәртібі мен молекулярлығы. Химиялық айналулар стехиометриясы.
Химиялық-технологиялық үдеріс (ХТҮ) дегеніміз- шикізаттан дайын өнім алу мақсатында белгілі бір кезектесіп жүретін жəне бір-бірімен өзара байланысқан үдерістердің жиынтығы.
ХТҮ-тің негізгі параметрлеріне температура, қысым, реагенттер концентрациясы, катализатор сипаттамасы, реагенттердің жанасу ұзақтығы, реагент ағысының көлемдік жылдамдығы жəне т.б. жатады.
Химиялық технологиялық үрдіс 3 сатыдан тұрады.
-
Шикізатты реакцияға дайындау -
Дайындалған шикізатты химиялық өнімалынғанға дейінгі химиялық үрдістер -
Реакциялық қоспадан өнімді бөліп алу және тазалау
Химялық технологиялық үдерісте химиялық үдерістерді өрнектеу үшін химияның негізгі заңдары : химиялық стихиометрия, хмиялық тепе-теңдік, химиялық кинетика
Химиялық кинетика – химиялық процесс және оңың механизмінің белгілі бір уақыт аралығында жүріп өту заңдылықтарын зерттейтін ғылым сласы.Химиялық кинетика:
-
Реакцияның жүру жалдамыдығын -
Реакцияға қатысатын заттар мөлшерін -
Күрделі апараттар мен реакторлардың типтерін анықтауда -
Конструкцичияның өлшемдерін анықтауда қолданылады
Химиялық реакция жылдамдығы- бірлік фазажда компонеттердің моль санының өзгеруіі
Егер реакция немесе оның сатысы әрекеттесуші заттардың бір рет әрекеттесуі арқылы жүрсе, онда келесі кинетикалық теңдеумен өрнектеледі:
А+В
Егерде реакция немесе оның сатысы көпсатылы болса, оның кинетикалық теңдеуі басқаша өрнектеледі. Жылдамдық константасына Аррениус заңына сәйкес тек температура әсер ете алады:
k=k0e(-E/RT)
Мұнда k0 - экспоненциаль алды көбейткіш; E- активтендіру энергиясы , Дж/моль; R - газ тұрақтысы.
Реакцияның элементтерінің санына байланысты химиялық реакцияның молекулалығы моно-, би- жəне үшмолекулярлы реакциялар болып бөлінеді.
Кинетикалық теңдеудің түрі (химиялық реакция жылдамдығының реагенттер концентрациясына тəуелділігі) реакцияның реті бойынша жік теуге мүмкіндік береді. Реакцияның реті – кинетикалық теңдеудегі реагенттердің концентрацияларының дəреже көрсеткіштерінің қосындысы. Осыған сəйкес бірінші, екінші, үшінші, бөлшекті ретті реакциялар болады.
ХТҮ реакция тәртібі
-
Заттардың реакция зонасына келуі -
Реакция зонасында химиялық реакцияларға түсуі -
Ракция зонасында өнімнің шығарылуы
Стихиометрия- әрекеттесуші заттардың массасы мен көлемдерінің арақатынасын зерртейтін ғылым саласы. Стихиометрия негіздеріне-Авагадро заңы, зат массасының тұрақталу заңы, көлем қатынас заңы,гей-Люссак заңы т.б заңдар жатады. Реакцияға қатысушы заттар ара қатынасы стихиометрия деп аталады.
3.Химиялық өндіріс. Химиялық өндірістің құрылымы мен функционалдық элементтері.
Химия өндірісі– көмірсутектерден, минералды және басқа да шикізаттардан химиялық өңдеу арқылы өнім өндіруді қамтитын өнеркәсіп саласы.
Химия өнеркәсібі ел шаруашылығында маңызды рөл атқарады. Шикізат пен қалдықтарды кешенді түрде өңдеуге үлкен мүмкіндіктер тудырады. Химиялық технологиялар мен материалдарды шаруашылықтың барлық салаларында кең қолдануды химияландыру деп атайды.
Химия өнеркәсібі қорларды өңдеп қана қоймайды. Ол табиғатта жоқ, қасиеттері алдын ала бегіленген мүлдем басқа материалдар жасап шығарады. Әртүрлі химиялық заттар, соның ішінде қымбат әрі тапшы табиғаттағы баламаларды алмастыра алатын конструкциялық материалдарды шығарады. Мысалы, машина жасауда кейбір химиялық материалдар қымбат металды алмастырады. Шикізат базасы кең: мұнай, табиғи газ, минералды тұздар, фосфориттер, күкірт, гипс, ауа, су, ағаш, өндіріс қалдықтары, көмір, металлургия, мұнай өңдеу өнеркәсіптерімен құрамдастырылады.
Химиялық өндірістерді ұйымдастыру
Өнеркəсіп құрамындағы ерекше маңызды бөлімдері – орталық зауыт жəне цех зертханасы.
Олардың негізгі міндеттеріне:
– өндірісті жəне өнімнің сапасын бақылау;
– технологияны кемелдендіру;
– өндіріске жаңа əдістерді енгізу жəне жаңа өнімдерді өндірудің əдістерін ұсыну жатады.
Орталық зауыт зертханасы (ОЗЗ) құрамында өндірісті бақылау жəне ғылыми – зерттеу жұмыстарын жүргізетін бөлімшелер болады. ОЗЗ бастығы бас инженерге бағынады.
Техникалық бақылау бөлімі (ТББ) – жоғары сапалы өнім алуды қамтамасыз ететін бөлім. ТББ – шикізаттан бастап оны өңдеу үдерісін жəне өңделген өнімнің сапасын бақылайды. ТББ бастығы тікелей директорға бағынады.
Химиялық өндірістің құрылымы жəне функционалды элементтері:
1 – шикізатты дайындау;
2 – шикізатты өңдеу;
3 – негізгі өнімді бөлу;
4 – қалдықтың утилизациясы жəне санитарлық тазалау;
5 – энергетикалық жүйе;
6 – қосымша материалдар мен суды дайындау;
7 – басқару жүйесі
Химиялық өндіріске қойылатын жалпы талаптар:
➢өндірісте қажетті өнімдер алу;
➢экологиялық қауіпсіздік;
➢пайдаланудың қауіпсіздігі және беріктігі;
➢шикізат және энергияны максималды пайдалану;
➢максималды еңбек өнімділігі.
Химиялық өндіріс компоненттері
Шикізат
Аралық өнім
Мақсатты өнім
Жанама өнім
Қалдықтар
Су
Энергия
-
Химиялық өндірістің көрсеткіштері: технологиялық, экономикалық, эксплуатациялық.
Технологиялық көрсеткіштерхимиялық-технологиялық процестің сапасын анықтайды немесе ХТП-тің тиімділігін бағалау үшін қолданылады. Бұл кезде өндірістің барлық шығын түрлерін азайту арқылы жоғары сапалы өнім алу керек. Химиялық өндірістің жəне технологиялық үдерістің пайдалылығы мен тиімділігін əртүрлі көрсеткіштермен анықтайды:
Өндірістің өнімділігі (қуаты) – бірлік уақытта алынған өнімнің немесе өңделген шикізаттың мөлшері;
Жұмсалу коэффициенті – бірлік өнім өндірісіне жұмсалған шикізаттың, энергияның, қосымша материалдар шығындарының мөлшерін көрсетеді;
Айналу дəрежесі – бұл химиялық реакцияға қатысқан бастапқы реагенттің үлесін көрсетеді;
Өнім шығымы – мақсатты өнім мөлшерінің оның стехиометриялық теңдеу бойынша алынуға тиісті мөлшеріне қатынасы немесе нақты өндірілген өнімнің теорияға сəйкес өндірілетін өнім мөлшеріне қатынасы;
Талғампаздық – бастапқы заттың қандай үлесі мақсатты өнімнің түзілуіне жұмсалғанын немесе мақсатты өнімнің жалпы шыққан өнімге қатынасын көрсетеді;
Үдерістің немесе аппараттың интенсивтілігі (J) деп оның өнімділігінің бірлік пайдалы көлемге (V) немесе аппараттың жұмысшы бетіне (F) қатынасын айтады.
Экономикалық көрсеткіштерөндірістің экономикалық тиімділігін анықтайды:
Өнім сапасы – өнімнің тұтыну қасиетін жəне тауарлық бағалылығын анықтайды. Ол нормативті құжаттармен
(ГОСТ, техникалық шарт, сапа сертификаты) анықталады;
Өзіндік құн. Кəсіпорынның өнімді дайындауға жəне тұтынуға кететін шығынның ақшамен өрнектелуін толық өзіндік құн деп атайды.
Меншікті капиталдық шығын – қондырғының бірлік өнімділігіне есептелген шығын.
Еңбек өнімділігі – жұмыскердің бірлік уақыт ішінде өндіретін өнімінің мөлшері немесе бірлік өнімді өндіруге жұмсалатын жұмысшы уақытының мөлшері.
Эксплуатациялық көрсеткіштерқондырғыны пайдалану барысында регламенттік жағдайлардан ауытқуы салдарынан ХТП-те және өндірісте пайда болатын өзгерістерді сипаттайды. Үдерістің көрсеткіштеріне ауытқулардың əсерін эксплутациондық көрсеткіштермен анықтайды.
Эксплутациондық көрсеткіштер келесі талаптар жатады:
Беріктілік – өндірісте немесе қондырғыда белгілі уақыт аралығында
авариясыз жұмыс істеудің не болмаса авариялық жағдайда тоқтап қалу санының орташа уақытымен сипатталады. Бұл көрсеткіш қондырғының дұрыс жəне сапалы жұмыс істеуіне тəуелді.
Жұмыс істеу қауіпсіздігі – қоршаған ортаға, қызметкерлерге жəне
қондырғыларға əкелетін зиянды əрекеттерден жұмыс режимінің бұзылу ықтималдығы.
Сезімталдық – өндірісті, қондырғыны пайдалану барысында режимнің бұзылуына жəне пайдалану шартының өзгеруіне уақытында бақылау жасау. Бұл үдеріс көрсеткішінің болған жағдайға байланысты ауытқулар өзгерісінің қатынасымен анықталады.
Басқару жəне реттеу – берілген шекте үдеріс көрсеткіштерін мүмкіндігінше қалыпта ұстауды сипаттайды. Бұл басқару параметрлері жəне олардың өзара əсерінің (басқару күрделілігі) үдеріс шартына өзгерісінің шамасымен анықталады.
-
Химия-технологиялық жүйе және үдеріс. Химия-фармацевтикалық технологияның негізгі үдерістерін жіктеу
Химиялық-технологиялық жүйе (ХТЖ) – бастапқы затты өнімге дейін өңдеуге арналған аппараттардың, машиналардың жəне материалдық, энергетикалық ағыстардың өзара біртұтас жиынтығын айтады.
Шикізаттан дайын өнім алу мақсатында белгілі бір кезектесіп жүретін жəне бір-бірімен өзара байланысқан үдерістердің жиынтығын – химиялық-технологиялық үдеріс (ХТҮ) деп атайды. Химиялық технологиялық үрдіс 3 сатыдан тұрады.
1. Шикізатты реакцияға дайындау 2. Дайындалған шикізатты химиялық өнімалынғанға дейінгі химиялық үрдістер