Technologia chemiczna – nauka stosowana
Chemik – wytwarza produkt w warunkach laboratoryjnych, duża wydajność procesu, duże koszty, mała skala.
Technolog chemiczny – wytwarza ten sam produkt, mniejsza wydajność, mniejsze koszta, większa skala.
Współczesna Tch – nauka o efektywnych ekonomicznie i bezpiecznych dla środowiska procesach wytwarzania potrzebnych ludzkości produktów, narzędzi i wymaganych postaci energii, przeprowadzanych z udziałem przemian fizykochemicznych.
Globalne problemy świata rozwiązywane przez Tch
– wyżywienie w warunkach przeludnienia
– zaspokojenie potrzeb energetycznych
– racjonalna gospodarka surowcami
– eliminacja zanieczyszczeń środowiska
– działanie na rzecz poprawy jakości życia
Kierunki rozwoju Tch
– energooszczędne, materiałooszczędne, bezpieczne dla środowiska procesy, materiały
– energooszczędne techniki separacji
– wielofunkcyjne reaktory do separacji i wymiany ciepła
– technologie ochrony środowiska (emisja, odpady zanieczyszczenie wody)
– zastosowanie alternatywnych surowców
Zwiększenie selektywności procesów poprzez:
– odpowiedni dobór surowców – wzbogacanie surowców
– stosowanie katalizatorów selektywnych (przyspiesza tylko reakcję główną) lub inhibitorów selektywnych (hamują reakcje uboczne)
– nowe metody wytwarzania
– recyklizacja produktów ubocznych
Ograniczenie energochłonności procesów:
– wzrost efektywności wymiany i utylizacji ciepła, tak żeby wydzielane ciepło jeszcze wykorzystać
– zastępowanie endotermicznych przez egzotermiczne reakcje.
Ograniczenie ilości odpadów
– mało i bezodpadowe procesy
– zamykanie obiegów, oszczędność wody
– rozwój utylizacji
– unieszkodliwianie emisji do wody i powietrza
– oczyszczanie ścieków
Projekt technologiczny – wynik, zakończenie pracy technologa. Zawiera określone rodzaje surowców i ich ilość, rodzaj, liczba, wymiary i kolejność aparatów ciągu technologicznego i wszystkich optymalnych wartości parametrów procesu.
Koncepcja technologiczna procesu – dokonanie wyboru surowców i ustalenie szeregu przemian chemicznych i fizycznych prowadzących do otrzymania produktu. Podczas wstępnej analizy dokonujemy obliczeń stechiometrycznych i termodynamicznych (określenie wydajności), na tej podstawie odrzucamy kilka z dostępnych metod i wybieramy tą najbardziej obiecującą. Badania prowadzi się w skali lab.
– obliczenia stechiometryczne (wydajność)
– badania statyki, kinetyki i mechanizmu procesu (zależność wydajności od zmian poszczególnych procesów)
– opracowanie rachunkowe (wraz z błędem pomiaru)
– pomiary i obliczenia wielkości fizykochemicznych (wielkości termochemiczne, termodynamiczne i termokinetyczne – gęstość, lepkość, entalpie, entropie, potencjał, współczynniki dyfuzji, przewodnictwo cieplne)
Zasady technologiczne
– wykorzystanie poziomów potencjałów
– najlepsze wykorzystanie surowców, energii i aparatury
– umiar technologiczny
– szkodliwość dla środowiska
Schemat ideowy
– w prostokątach jednostkowe czynności i parametry ich wykonania, surowce, półprodukty, produkty uboczne i produkt końcowy
– strzałki – kolejność czynności i kierunek przepływu reagenów
Starfire92