4.7. Классификация технологических схем

Технологические схемы разделяются по характеру организационной структуры, числу химических стадий, направлению технологических пото­ков, их числу и т.д. (табл. 4.5).

Таблица 4.5

Классификация технологических схем

Периодические схемы в настоящее время почти не применяются в хими­ческой технологии, т. к. они уступают по ряду основных показателей схемам непрерывной структуры, а именно: по производительности, стационарности химико-технологического процесса, возможности рекуперации энергии и со­з­дания оптимальных условий процесса в каждом аппарате ввиду их прост­ранственной разобщенности.

Технологический маршрут сырья – это направление движения сырья по технологическим аппаратам схемы. Существуют процессы с открытой це­пью и циклические (круговые). В процессах с открытой цепью превращение исходного сырья в конечный продукт совершается за один проход через систему аппаратов. Циклическую схему применяют в случае низкой степени превращения сырья за один проход через реактор, когда непревращенное сы-рье рециркулируют в начало технологического процесса и смешивают со све­жим исходным сырьем и снова направляют в процесс превращения. Такое не­превращенное сырье называют рециклом, а способ его организации – принци-пом рециркуляции.

Циркуляционная схема имеет ряд преимуществ:

- возможность более полного использования сырья в условиях огра-ни­ченной степени превращения;

- наличие высокой скорости реакции и ее стационарности;

- возможность проведения процесса при неблагоприятных кинетичес­ких и термодинамических условиях;

- возможность управления процессом путем изменения количества, состава и температуры рецикла.

Если целевой продукт получают в одну стадию химической реакции, то такую схему называют одностадийной, если в две стадии – двухстадий­ной, более стадий – многостадийной. Химические стадии двух- и более ста­дийных непрерывных процессов могут протекать в разных реакторах, но современные технологические процессы предусматривают проведение многостадийных процессов в одном реакторе.

Рассмотренные основные закономерности и принципы химической тех­нологии являются основой функционирования и совершенствования хими­чес­ких производств и позволяют намечать перспективы их развития. Из обозначившихся в последнее время таких перспективных направлений мож­но отметить следующие:

- повышение единичной мощности отдельных аппаратов и технологи­ческих установок в целом;

- сокращение, где это возможно, числа стадий производства;

- снижение энергозатрат путем создания энерготехнологических схем на основе максимального использования вторичных энергоресурсов;

- создание малоотходных и безотходных технологий, экологизация про­изводства;

- создание гибких технологических схем с возможностью увеличения чи­сла продуктовых потоков и ассортимента товарной продукции;

- использование новейших достижений науки и техники;

- комплексная автоматизация производственных процессов;

- использование модульного принципа в конструировании аппаратов.