2. Основні процеси та апарати хімічної технології.

Усі основні процеси та апарати хімічної технології поділяються за

основними ознаками на три великих напрямки.

А. За діючими законами.

В залежності від діючих законів технологічні процеси та апарати

хімічної промисловості поділяються на 5 груп.

1. Гідромеханічні - визначаються законами гідравліки.

До таких відносяться:

- процеси - переміщення рідин та газів, відокремлення рідин від газів або

твердих часток, змішування рідин або газів;

- апарати - насоси та компресори, напірні та пневмобаки, фільтри,

сепаратори, відстійники та змішувачі.

2. Теплові - визначаються законами теплоперадачі та термодинаміки.

До них відносяться:

- процеси - нагрів, охолодження, випаровування та конденсація;

- апарати - теплообмінники, трубчасті печі, випарювачі, холодильники,

градирні та орошувальні басейни.

3. Масообмінні - визначаються законами масообміну та дифузії.

Це такі процеси та апарати:

- процеси - ректифікація, перегонка, сорбція та десорбція;

- апарати - ректифікаційні колони, перегінні куби, скрубери, десорбери та

рекуператори.

4. Механічні - визначаються законами технічної механіки, динамики та

опору матеріалів.

До них відносяться:

- процеси - подрібнення твердих матеріалів, їх транспортування, змішування

та розділення на фракції.

- апарати - дробілки, млини, дозатори та роз сіювачі.

5.Хімічні - визначаються законами хімічної кінетики.

До таких відносяться:

- процеси різних хімічних реакцій - полімерізація, поліконденсація,

окислювання, нетралізація тощо;

- апарати - різноманітні хімічні реактори.

В усіх із перерахованих апаратів діють одночасно декілька законів, але в

кожному разі один із них є превалючим.

Так під час роботи ректифікаційної колони в ній одночасно діють

гідромеханічні, теплові та масообмінні закони. Але, постільки основним є

закон масобміну, ректифікаційні колони відносяться до масообмінних

апаратів.

Б. За характером зміни параметрів роботи.

В залежності від характеру змін параметрів роботи апаратів технологічні

процеси поділяються на:

- стаціонарні - характеризуються постійними значеннями основних

параметрів;

Такі процеси достатньо легко піддіються автоматизації, що значно

зменшує їх пожежну небезпеку.

- нестаціонарні або перехідні - характризуються постійними змінами

параметрів роботи.

Вони виникають у періоди пуску апаратів, їх зупинок або аварій. Як

правило, нестаціонарні процеси важко регулюються та дуже складно

піддаються автоматизації. Це значно підвищує пожежну небезпеку таких

процесів, оскільки під час неправильних пусків, зупинок і тим більше при

аваріях апаратів параметри їх роботи можуть сягати критичних меж їз

виникненням вибухів та пожеж.

В. За організацією роботи.

По способу організації ведення технологічні процеси та апарати

поділяються на:

- періодичної дії - працюють за циклом "завантаження-робота-

розвантаження";

Їх робота характеризується достатньо частими нестаціонарними, так

званими перехідними процесами, що значно підвищує їх пожежну небезпеку.

За такими режимами працюють відстійники, змішувачі різних конструкцій та

хімічні реактори окремих технологічних процесів.

- безперервної дії - завантаження та розвантаження йдуть безперервно, а

основні параметри роботи не змінюються.

Нестаціонарні (перехідні) процеси виникають у них тільки під час пусків,

зупинок та аваріях. Так працюють ректифікаційні колони, трубчаті печі,

теплообмінники, скрубери, окремі різновиди реакторів тощо. Робота, будь яких

апаратів характеризується різноманітними параметрами. До основних

параметрів їхньої роботи відносяться:

- тиск, позначається літерою "Р", вимірюється у м.вод.ст., атм (кГс/кв.см)

або в Па (н/кв/м);

При цьому: 1 атм = 10 м.вод.ст.= 10 Па = 100 кПа = 0,1 МПа

- температура, позначається літерою "Т" і вимюріється 'С або 'К;

- продуктивність, позначається літерами "Q" (ємнісна) або "G" (масова),

вимірюється в л/сек., м³/год. або т/добу.

- концентрація, позначається здебільше літерою "С" і вимірюється в %

або г/куб.м.

- матеріальний баланс - співвідношення кількості продукту на вході та на

виході з апарату. Цей параметр, характерний для апаратів безперервної дії та

під час нормального режиму роботи повинен дорівнювати 1.

Тобто: Qвх. = 1, або Qвх. = Qвих.

При його порушені виникає аварійний стан роботи, який може привести до

пожеж або вибухів.

Так, якщо Qвх. > Qвих. в апараті виникає підвищений тиск (Р), що може

привести до ушкодження апарата з виходом продуктів назовні та утворенням

вибухонебезпечних концентрацій газів або пари ЛЗР-ГР. Таке порушення

матеріального балансу виникає через забруднення вихідних трубопроводів,

утворення в них коксових або полімерних пробок тощо. Теж саме виникає,

коли з будь яких обставин збільшується кількість поступаю чого в апарат

продукту.

Якщо Qвх.< Qвих. в апараті виникає розрядження (-Р), що теж може

привести до ушкодження апарату, але з підсмоктуванням повітря всередину.

При цьому вибухонебезпечні концентрації утворюються в самому апараті, що

значно небезпечніше, оскільки це може привести до вибуху апарата.

Таким чином будь, яке порушення матеріального балансу значно збільшує

пожежну небезпеку технологічних апаратів.

Висновок: Підсумовуючі сказане можна зробити висновок, що всі хімічні

технології та апарати поділяються в залежності від основних фізичних та

хімічних законів на основі яких вони працюють, по характеру зміни

параметрів роботи та способам організації веденні технологічного процесу,

а сама робота апаратів визначається рядом параметрів.

Знання таких питань необхідні працівникам пожежної охорони для більш

повного аналізу пожежної небезпеки діючих технологічних установок з

подальшою розробкою заходів протипожежного захисту.

Як правило, розробка та впровадження таких заходів починається із

загальних вимог, що діють на всі споруди та установки, що розташовані на

території підприємства.