Сучасна хімічна технологія пов'язана з подрібненням, дробленням, перевезенням різних матеріалів. Частина їх перетворюється в процесі обробки в аерозольну форму, утворюється пил разом з вентиляційними і технологічними газами потрапляє в атмосферу. Розглянемо основи хімічної технології, застосовуваної в даний час у виробництві.

Апарати для очищення від пилу газоподібних речовин

У пилових частинок висока сумарна поверхню, в результаті вони проявляють підвищену біологічну та хімічну активність. У частині речовин, що знаходяться в аэродисперсном вигляді, з'являються нові властивості, наприклад, вони здатні мимоволі вибухати. Існують різні апарати хімічної технології, застосовувані для очищення утворюються у виробництві газоподібних речовин від різноманітних за розмірами і формою частинок пилу.


Незважаючи на суттєві відмінності у оформленні, принцип їх дії базується на затримці зваженої фази.

Циклон і пилеосадительние камери

Аналізуючи різноманітні процеси і апарати хімічної технології, зупинимося на групі пилоуловлюючих апаратів, до яких відносяться:

ротаційні пилеулавливатели;

циклони;

жалюзние моделі;

пилеосадительние камери.

Серед достоїнств подібних апаратів зазначимо простоту їх конструкції, завдяки чому їх виробляють на неспеціалізованих підприємствах. В якості мінуса подібних апаратів професіонали відзначають недостатню ефективність, необхідність проведення повторної очистки. Всі види пилоуловлюючих апаратів функціонують на основі відцентрових сил, що відрізняються потужністю і швидкістю осадження частинок пилу.


Наприклад, класична хімічна технологія виробництва сірчаної кислоти передбачає застосування циклона для очищення від домішок пічного газу, що утворюється при випалюванні піриту. Газ, в якому присутні частинки недогарка (змішаного оксиду заліза), входить в циклон через спеціальний тангенціальний патрубок, потім обертається уздовж внутрішніх стінок апарату. Накопичення і осадження пилу здійснюється в пилесборном бункері, а очищений газ піднімається вгору, йде в наступний апарат через центральну трубу. Хімічна технологія пов'язана з застосуванням циклону в тих випадках, коли до отриманого газоподібному речовині не висувають високих вимог.

Апарати мокрого очищення

Мокрий спосіб сучасному виробництві вважається одним з найбільш результативних і простих видів очищення промислових газів від різноманітних зважених частинок. Процеси і апарати хімічної технології, пов'язані з мокрою очищенням газів, в даний час затребувані не тільки у вітчизняній, але й зарубіжній промисловості. Крім зважених частинок, вони здатні вловлювати газоподібні і пароподібні компоненти, які знижують якість продукції. Існує підрозділ таких апаратів на насадкові порожнисті, пінні і барботажні, турбулентні і відцентрові види. Дезінтегратор складається з ротора і статора, забезпеченого спеціальними напрямними лопатками. Рідину подають під обертовий ротор через сопла. Завдяки газовому потоку, який рухається між кільцями статора і ротора, здійснюється подрібнення її на окремі краплі, в результаті чого підвищується контакт газів з улавливаемими частинками рідини. Завдяки відцентровим силам пил відкидається до стінок апарату, потім виводиться з нього, а очищені газоподібні речовини потрапляють в наступний апарат, або викидаються в атмосферу.

Пористі фільтри

Часто хімічна технологія передбачає здійснення фільтрації речовин через спеціальні пористі перегородки. Даний спосіб припускає високий ступінь очищення від різноманітних зважених частинок, тому пористі фільтри затребувані в хімічному виробництві. Їх основними недоліками вважають необхідність проведення систематичної заміни фільтруючих компонентів, а також великі габарити апаратів. Промислові фільтри поділяють на зернисті і тканинні класи. Вони призначені для очищення промислових газоподібних речовин, що мають високу концентрацію дисперсної фази. Для здійснення періодичного видалення накопляющихся частинок в апаратах встановлені спеціальні регенеруючі пристрою.

Особливості нафтопереробки

Тонкі хімічні технології, пов'язані з очищенням продуктів нафтопереробки від механічних домішок і підвищеної вологості, ґрунтуються саме на процесах фільтрації. Серед тих процесів і апаратів, які застосовуються в даний час в нафтохімічній галузі, виділяють фільтрування через коалесцирующие перегородки, ультразвук. З допомогою відцентрових сепараторів, коалесцентних фільтрів, систем відстоювання, проводиться попередня щабель очищення. Для того щоб здійснювати комплексне очищення нафтопродуктів, у даний час застосовують пористі полімерні композиції як фільтруючого матеріалу. Вони підтвердили свою ефективність, міцність, надійність, тому їх все більше використовує загальна хімічна технологія.

Електричні фільтри

Хімічні процеси в технології виробництва сірчаної кислоти передбачають використання саме цього апарата. Ефективність очищення в них становить від 90 до 999 відсотка. Електрофільтри здатні вловлювати рідкі і тверді частинки різних розмірів, функціонують прилади в діапазоні температур 400-5000 градусів за Цельсієм.
Завдяки незначним експлуатаційним витратам ці апарати отримали суттєве поширення в сучасному хімічному виробництві. Серед основних недоліків, характерних для подібного обладнання, виділимо істотні початкові витрати на їх спорудження, а також необхідність виділення великого простору для установки. З економічної точки зору їх доцільно використовувати при проведенні очищення істотних обсягів, в іншому разі застосування електрофільтрів буде витратним заходом.

Контактний апарат

Хімія і хімічна технологія передбачає застосування різноманітних апаратів і пристроїв. Такий винахід як контактний апарат призначений для здійснення каталітичних процесів. В якості прикладу можна навести реакцію окислення оксиду сірки (4) сірчистий ангідрид, що є одним з етапів технологічного виробництва сірчаної кислоти. Завдяки радіально-спіральному році газ проходить через шар з каталізатором, розташованим на спеціальних перегородках. Завдяки контактному апарату істотно підвищується економічність каталітичних окислення, спрощується обслуговування приладу. Спеціальна знімна корзина, має захисний шар каталізатора, що дозволяє без особливих проблем здійснювати його заміну.

Піч для випалу

Цей апарат застосовується при виробництві сірчаної кислоти з залізного колчедану. Хімічна реакція протікає при температурі 700 °С. Завдяки принципом протитоку, що передбачає подачу в протилежних напрямках кисню повітря й залізного колчедану, утворюється так званий киплячий шар. Суть в тому, що частинки мінералу розташовуються рівномірно по об'єму кисню, що гарантує якісне проходження процесу окислення. Після завершення процесу окислення, утворюється «недогарок» (оксид заліза) потрапляє в спеціальний бункер, з якого він періодично видаляється. Утворюється пічний газ (оксид сірки 4) направляється на очищення від пилу, потім осушується. Сучасні печі для випалу, що використовуються в хімічному виробництві, дозволяють істотно знизити втрати продуктів реакції, одночасно збільшивши якість одержуваного пічного газу. Для того щоб прискорити процес окислення піриту у печі для випалу, у виробництві сірчаної кислоти вихідне сировину попередньо подрібнюють.

Шахтенние печі

До таких реакторів відносять доменні печі, що становлять основу чорної металургії. Шихта потрапляє всередину печі, контактує з подається через спеціальні отвори киснем, потім здійснюється охолодження отриманого чавуну. Різноманітні модифікації таких апаратів знайшли своє застосування в переробці не тільки залізних, але і мідних руд, обробці сполук кальцію.

Висновок

Важко уявити повноцінне життя сучасної людини без використання їм продуктом хімічного виробництва. Хімічна галузь, у свою чергу, не може повноцінно працювати без використання автоматизованих і механічних технологій, застосування спеціального обладнання. В даний час хімічне виробництво являє собою складний комплекс обладнання і машин, які призначені для хіміко-фізичних і хімічних процесів, автоматизованого обладнання для фасування та транспортування готової продукції. Серед основних машин і апаратів, затребуваних в подібному виробництві, виділяють ті, які дозволяють збільшувати робочу поверхню процесу, здійснювати якісну фільтрацію, повноцінний теплообмін, підвищувати вихід продуктів реакції, знижувати енерговитрати.