16. Общие принципы классификации технол процессов.

Естест процесс — это последовательные и законо­мерные изменения в системе (продукте, материале), приводящие к возникновению в ней новых свойств. . Естест процессы можно подразделить на ряд классов: мех, гидромех, тепловые, массообменные, хим, биолог. Классы делятся на подклассы, различающиеся по физ-хим (или физ) сущности процессов. Подклас­сы в свою очередь делятся на группы процессов, отличающиеся способом осущ или целенаправленно­сти., группы на подгруппы по способу осуществления или отличию агрегатного состояния в-вав в начале и в конце процесса. Подгруппы на виды по условиям проведения процесса или различию его аппаратного оформления.

Основой механических процессов является мех воздействие на твердые материалы. К ним относят измельчение, резание, прессование, смешивание, сортирование (разделение неоднородных сыпучих систем). Мех процессы подчиняются законами механики твердых тел, движущей силой которых являются силы мех давления или центробежная сила, разность усилий в различных точках обрабатываемого объекта. Мех процессы происходят с изменением формы матер, но без изменения физ-хим свойств. Гидромех процессы протекают в жидкостных или газовых системах под внешними воздействиями. Основой гидромех процессов является гидростатиче­ское или гидромех воздействие на сырье, матер. К ним относят перемешивание, диспергирование, пенообразование и псевдоожижение, отстаивание, фильтрование, центрифугирование, сепарирование, разделение жидкостных и газовых систем. Основой тепловых процессов является изменение теплового состояния взаимодействующих сред. К ним относят нагревание, охлаждение, выпаривание, конденсацию, фризерование, закаливание, заморажи­вание, размораживание. К тепловым процессам относятся процессы, скорость протекания которых подчиняется законам теплопередачи: перенос тепла от более нагретого тела к менее нагретому. Движущей силой тепловых процессов является разность темпе­ратур.Основой массообменных процессов является теплопе­редача, переход вещества из одной фазы в другую. К ним относят абсорбцию, адсорбцию, экстракцию, ректификацию, перегонку, сушку, кристаллизацию, растворение. Движущая сила массообменных процессов представляет собой разность концентраций вещества в различных фазах. Хим процессы подчиняются законам хим кинетики. Вкл окисление , гидролих, сульфитацию. Эти процессы протекают с изменением физико-хим св-в в-в. Биолог процессы осущ с помощью живых микроорга­низмов. Они подчиняются биолог законам жизнедея­тельности микроорганизмов. вкл процессы микробиологического синтеза, фермента­ции

17 Физ процессы в технологии.

Основой мех процессов явл мех воздействие на твердые матер. К ним относят измельчение, резание, прессование, смешивание, сортирование (разделение неоднородных сыпучих систем). Мех процессы описываются законами механики твердых тел, движущей силой которых явл силы мех давления или центробежная сила, разность усилий в различных точках обрабатываемого объекта. Мех процессы происходят с изменением формы матер, но без изменения физ-хим свойств.Измельчение - процесс увеличения поверхности твердых материалов путем их раздавливания, раскалывания, истирания, удара. Измельчение разделяют на: дробление; резание; - измельчение (тонкое протирание).

Смешивание применяют для усреднения количества составных частей сыпучих и пластических материалов. Смешивание широко применяют в химической и пищевой промышленности. Сортировка – исп-ся для разделения смеси на фракции с заданными размерами, цветом , формой. Виды сортировки: механическая, гидровлическая, воздушная осепарация.

Под прессованием понимают мех обработку различных прод путем избыточного давления. Применяется при брикетировании, гранулировании, формоваии разл материалов

Гидромех процессы протекают в жидкостных или газовых системах под внешними воздействиями. Основой гидромех процессов является гидростатическое или гидромех воздействие на сырье, матер. К ним относят перемешива­ние, диспергирование, пенообразование и псевдоожиже­ние, отстаивание, фильтрование, центрифугирование, сепарирование, разделение жидкостных и газовых систем. Скорость этих процессов определяется законами гидро- и аэродинамики, их движущей силой является перепад давлений.

Перемещение жидкостей и газов осуществляется в основ­ном по трубопроводам. Поток вещества внутри трубопро­вода создается за счет разности давлений на концах трубопровода.

Отстаивание используется в основном для разделения неоднород систем. При отстаивании скорость осаждения невелика, не обеспечивается извлечение из жидкостей самых мелких частиц. Достоинство процессов отстаивания — простота аппаратов и малые энергетические затраты. Процесс разделения суспензий с использованием пористых перегородок, которые задерживают твердую фазу суспен­зии и пропускают ее жидкую фазу, называется фильтрова­нием.

Процесс разделения неоднород систем (эмульсий и суспен­зий) в поле центробежных сил называется центрифугиро­ванием. Разделение суспензий проводится в фильтрующих центрифугах, стенки которых имеют отверстия, а на их внутренней стороне укладывается фильтровальная перего­родка. Эта перегородка пропускает фильтрат, который движется под действием центробежной силы, задерживая осадок.

Под диспергированием понимают процесс измельчения жидких или твердых и газообразных веществ в жидкости, а также измельчение жидких и твердых веществ в газе с целью образования дисперсных систем. Среди этих процессов можно выделить три основных: эмульгирование, гомогенизация и распыливание жидкостей. Псевдоожижением называется такое состояние двухфазной системы: твердые частицы - газ (или жидкость), которое характеризуется перемещением твердых частиц относительно друг друга за счет подвода энергии от какого-либо источника.

Основой тепловых процессов явл изменение теплового состояния взаимодействующих сред. К ним относят нагревание, охлаждение, выпаривание, конденсацию, фризерование, закаливание, замораживание, разморажива­ние. К тепловым процессам относятся процессы, скорость протекания которых подчиняется законам теплопередачи: перенос тепла от более нагретого тела к менее нагретому. Движущей силой тепл процессов явл разность температур. Тепл процессы нагревания и охлаждения жидкостей и газов, конденсации паров проводятся в теплообменных аппаратах — теплообменниках.

Нагревание – процесс повышения температуры материалов путем подвода к ним теплоты. Испарение - процесс превращения жидкости в пар путем подвода к ней теплоты. Охлаждение – процесс понижения температуры материалов путем отвода от них теплоты. Конденсация – переход вещества из паро- или газообразного состояния в жидкое путем отвода от него теплоты; осуществляется в конденсаторах. Кристаллизация – процесс выделения в виде кристаллов твердой фазы из растворов и расплавов. Выпаривание – процесс сгущения растворов при кипении.

Массообменные процессы- технологические процессы, скорость протекания которых определяется скоростью переноса вещества из одной фазы в другую конвективной и молекулярной диффузией: адсорбция , абсорбция, перегонка и ректификация, экстракция, сушка, Абсорбция – селективное (выборочное) поглощение газов или паров жидкими поглотителями – абсорбентами, т.е. переход веществ из газовой фазы в жидкую. Адсорбция – избирательное поглощение газов, паров или растворенных в жидкостях веществ твердыми поглотителями – адсорбентами, способными поглощать один или несколько компонентов из смеси.

Перегонка и ректификация- Это распространенные методы разделения жидких однородных смесей. Происходит переход веществ из жидкой фазы в паровую, и из паровой в жидкую. Сушка – процесс удаления влаги из материалов путем ее испарения и отвода образовавшихся паров. Экстракция - это извлечение из сложного по составу вещества одного или нескольких компонентов с помощью растворителя, способного растворить только вещество, подвергшееся экстракции