5. Структура химического предприятия. Классификация технологических процессов и оборудования.

Современный химический завод представляет собой сложный комплекс, состоящий из отдельных основных, вспомогательных цехов, отдельных установок, занимающих по условиям требований техники безопасности значительную территорию и соединенных между собой системой различных трубопроводов, инженерных коммуникаций (силовых кабелей, транспортеров, связи).

В зданиях и на открытых площадках размещено различное оборудование – машины и аппараты, которые объединены в единую технологическую цепочку (схему) получения целевого или промежуточного продукта.

Несмотря на различия в технологическом назначении, внутреннем устройстве и принципе работы, аппараты большей частью имеют одинаковое внешнее оформление. Чаще всего это вертикальный или горизонтальный цилиндрический сосуд, снабженный внешней трубопроводной обвязкой и дополнительными внешними либо внутренними устройствами, состоящий из следующих основных элементов (рис. 2.1):

1- корпус, 2 – крышка, днище, 3 – штуцера, 4 – люк-лаз, 5 – опора,

6 – внутренне устройство.

Рис. 2.1 Основные конструктивные элементы аппаратов

корпуса цельносварного, кованного или состоящего из отдельных царг);

крышки и днища соответствующей формы;

штуцеров для ввода и вывода продуктов или присоединения к аппарату трубопроводов, приборов КИПиА и других устройств;

люка-лаза либо смотровых окон;

опор;

внутренних устройств, конструкция которых определяется назначение аппарата (насадочные тарелки, перемешивающее устройство, контрактная масса, теплообменные устройства и.т.д.).

Основными конструктивными узлами и деталями большей части машин являются: станина (корпус, несущая плита), рабочий орган (валки дробилки, ротор центрифуги, колесо насоса), подшипниковый узел, привод (обычно электродвигатель), элементы механической передачи (редуктор), соединительные и уплотнительные элементы (муфта, сальники).

Конкретный тип оборудования, используемый в той или иной технологической схеме, в первую очередь определяется характером процессов, протекающих на ее различных стадиях. Поэтому, прежде всего, вспомним как классифицируются технологические процессы.

2. Классификация процессов

Все процессы делятся на две большие группы: физические и химические. Однако такой классификации явно недостаточно для описания протекающих в машинах и аппаратах превращениях, поэтому в химической промышленности принято выделять шесть групп процессов:

– теплообменные – предназначенные для передачи тепла от одного теплоносителя к другому (нагревание, охлаждение, сжигание, конденсация, кристаллизация, выпаривание); эти процессы проводят в теплообменниках, холодильных установках, выпарных аппаратах, кристаллизаторах;

– массообменные – в которых протекает диффузионный переход веществ из одной фазы в другую (сушка, ректификация, абсорбция, десорбция, экстракция); для их проведения служат ректификационные колонны, абсорберы, десорберы, экстракторы, сушилки, ионообменники;

– гидромеханические – предназначенные для разделения неоднородных газовых или жидких систем на составляющие компоненты (фильтрация, отстаивание, очистка газов от пыли); указанные процессы проводят на фильтрах, в отстойниках, циклонах, центрифугах;

– механические – при которых происходит измельчение, смешение, сортировка, помол; для их проведения служат дробилки, мельницы, грохота, смесители;

– химические – приводящие к превращению одних веществ в другие (синтез, окислительно-восстановительные процессы); их проводят в реакторах;

– переработки химических продуктов в изделия – прессование, литье, вулканизация; для их проведения служат прессы, литьевые машины, вулканизаторы.

Значительная часть технологических процессов включает стадии транспортировки и перемешивания.

Для транспортировки жидких и газообразных сред применяют компрессоры, газодувки, насосы, вентиляторы. Для перемещения сыпучих и твердых материалов используют различные подъемно-транспортные машины, в том числе вибро- и пневмотранспорт.

Значительную часть оборудования составляют трубопроводы и запорная арматура (вентили, краны, задвижки, клапаны).

Для хранения жидкостей и газов используют различные емкости, резервуары, газгольдеры и др.