2. Процестер мен аппараттар жөніндегі ғылымның пайда болуы және дамуы.

Химия өнеркәсібі XVIII-XIX ғасырларда пайда бола бастады және техникалық дамыған мемлекеттерде тарихи өте қысқа уақыт ішінде алдыңғы қатарлы, ерекше салаға айналды. Химия өнеркәсібінің дамуымен байланысты негізгі өнеркәсіптік процестердің заңдылықтарын зерттейтін, аппараттардың тиімді өлшемдерін есептеу әдістерін жасайтын инженерлік ғылымға сұраныс пайда болды.

Соңғы елу жыл ішінде процестер мен аппараттар жөніндегі ғылым үздіксіз дамыды. Оның химия өнеркәсібінің аппаратуралық-технологиялық көркемдеуіндегі, жаңа өнеркәсіп орнын ашу барысындағы ролі мен маңызы арта түсті. Мысалы, 30-жылдары сұйықтықтық экстракция процесі химиялық технологияда негізінен препаративті және аналитикалық мақсатта ғана пайдаланып, сол кездегі процестер мен аппараттар бойынша әдебиетте негізгі процесс деп қарастырылмаған. Қазіргі кезде сұйық қоспаларды бөлетін бұл әдіс өнеркәсіпте кеңінен қолданыс тапқан және оны іске асыру үшін интенсивті жұмыс істейтін әртүрлі аппараттар жасалынған.

Тағы бір мысал ретінде газды және булы-газды қоспаларды бөлу үшін қолданылатын адсорбциялау процесін қарастыруға болады. Академик Н.Д. Зелинскийдің әмбебап көмірлі газға қарсы құралды ойлап тапқаннан бері (1915 г.) адсорбция өнеркәсіпте негізінен бөлме ауасынан ұшқыш еріткіштердің (бензол, ацетон т.б.) буын аулау үшін ғана қолданылды. Тек 20 жыл бұрын ғана бұл процесс қозғалмайтын адсорбент қабаты бар, өте ірі, қолайсыз, үздікті (периодты) жұмыс істейтін аппараттарда жүргізілген. Қазіргі кезде қозғалатын және қайнайтын адсорбент қабаты бар, үздіксіз жұмыс істейтін тиімділігі жоғары адсорбциондық қондырғылар енгізілуде, ал адсорбция процесі газды қоспалардан метан, этилен, ацетилен т.б. сияқты жеке газдарды бөлу үшін, әлсіз нитрозды газдарды байыту үшін және т.б. мақсаттарда пайдаланады. Адсорбциялық процестер мен аппараттар газдарды бөлу үшін қолданылатын поралы кристалдарды, ионалмасу шайырларын (иониттер) пайдаланған сайын әрі қарай дамуда.

Процестер мен аппараттар ғылымының тағы бір жетістігі ретінде тек адсорбция процестерін ғана емес, сондай-ақ, кейбір гетерогенді процестерді (кептіру, кристалдау т.б.) тездететін қайнау адсорбент қабаты бар өнімділігі жоғары аппараттың пайда болуын қарастыруға болады. Ұқсастық теориясы негізінде процестер мен аппараттарды модельдеу бойынша, күрделі екі фазалы және көпфазалы жүйелердегі массалмасу механизмін анықтау бойынша теориялық және тәжірибелік зерттеулер жүргізілуде.

Химиялық аппараттар мен машиналар шамасы ~6×10⁸ н/м² (~6000 aт) жететін жоғары қысымда, орта жылдамдығының өте жоғары мәндерінде, кең температуралық диапазонында (шамамен -200-ден +1000 °С дейін) және өте өткір ортада жұмыс істейді. Мұндай жағдайлар үшін қышқылға төзімді, ыстыққа берік болаттан және керамика мен пластмассалардан, басқа да әртүрлі материалдардан жасалған сенімді конструкциялы аппараттар қажет. Сондай-ақ, химиялық қондырғы автоматтандыру және оны арақашықтықтан басқаратын механизм болуы қажет. Осыған байланысты процестер мен аппараттар ғылымының жетістіктерін енгізу үшін химиялық машинажасауды дамыту қажет болады. Процестер мен аппараттар жөніндегі ғылым химия өнеркәсібін дамытудың қарқынын арттыруға әрекет жасайды және соның нәтижесінде негізгі тарихи мәселе – еліміздегі материалды-техникалық базаны нығайтуда үлкен роль атқарады.