SRC = "https://preessent5.com/presentacii-2/20171211%52204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5c32204-2010_okht_lk_1_min_1.jpg" (! Lang:> Disiplin Total teknologi kimia perkuliahan-34 jam (17 K)"> Дисциплина ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ Лекции – 34 часа (17 лк) Лабораторные работы – 34 часа Практические занятия – 18 часов Форма аттестации – зачет + ЭКЗАМЕН доцент МИНАКОВСКИЙ АЛЕКСАНДР ФЁДОРОВИЧ (ауд. 117 корп. 3) Кафедра технологии не!} bahan organik dan teknologi kimia umum
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_2.jpg" alt=">Sastra buku teks: 1. Beskov, V.S. Teknologi kimia umum / V.S. Beskov.-"> Учебная литература: 1. Бесков, В. С. Общая химическая технология / В. С. Бесков. – М.: ИКЦ Академкнига, 2006. – 452 с. 2. Кутепов, А. М., Общая химическая технология / А. М. Кутепов, Т. И. Бондарева, М. Г. Беренгартен. – М.: ИКЦ Академкнига, 2005. – 528 с. 3. Основы химической технологии: учебник Под ред. И. П. Мухленова. – М.: Высшая школа, 1991. – 463 с. 4. Ещенко, Л. С. Общая химическая технология. Расчеты химико-технологических процессов: учеб. пособие для студентов специальностей химико-технологического профиля / Л. С. Ещенко, В. А. Салоников. – Минск.: БГТУ, 2007. – 195 с. 5. Ещенко, Л. С. Общая химическая технология. !} Manual pendidikan dan metodologi untuk mahasiswa peminatan 1-48 01 01 “Teknologi kimia untuk produksi dan pengolahan bahan anorganik”, 1-48 01 02 “Teknologi kimia untuk produksi dan pengolahan bahan organik”, 1-48 01 05 “Teknologi kimia untuk pengolahan kayu” , 1-48 02 01 "Bioteknologi", 1-57 01 01 "Perlindungan lingkungan dan pemanfaatan yang rasional sumber daya alam", 1-57 01 03 "Bioekologi", 1-36 07 01 "Mesin dan peralatan untuk produksi bahan kimia dan perusahaan bahan konstruksi" bentuk pendidikan penuh waktu dan paruh waktu / L. S. Eshchenko, V. A. Salonikov. – Minsk: BSTU, 2006. – 74 hal.
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_3.jpg" alt=">6. Ignatenkov, V. I. Contoh dan permasalahan dalam teknologi kimia secara umum: buku teks untuk"> 6. Игнатенков, В. И. Примеры и задачи по общей химической технологии: учебное пособие для вузов / В. И. Игнатенков, В. С. Бесков. – М.: ИКЦ Академкнига, 2006. – 200 с. 7. Расчеты по технологии !} zat anorganik/ Di bawah umum ed. M.E.Pozina. – L.: Kimia 1977. – 495 hal. 8. Eshchenko, L.S. Teknologi kimia umum. Bengkel laboratorium untuk mahasiswa peminatan 1-48 01 01 “Teknologi kimia untuk produksi dan pengolahan bahan anorganik”, 1-48 01 02 “Teknologi kimia untuk produksi dan pengolahan bahan organik”, 1-48 01 05 “Teknologi kimia untuk pengolahan kayu” , 1-48 02 01 “Bioteknologi”, 1-57 01 01 “Perlindungan lingkungan dan pemanfaatan sumber daya alam secara rasional”, 1-57 01 03 “Bioekologi”, 1-36 07 01 “Mesin dan peralatan produksi bahan kimia dan bahan konstruksi perusahaan” kursus penuh waktu dan paruh waktu / L. S. Eshchenko, M. T. Sokolov, O.B. Dormeshkin, V.D.Kordikov. – Minsk: BSTU, 2004. – 83 hal.
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_4.jpg" alt=">Kuliah 1:">!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_5.jpg" alt=">Target disiplin akademis“Teknologi kimia umum” adalah: Memperoleh pengetahuan tentang hukum-hukum dasar produksi kimia”> Tujuan dari disiplin akademik “Teknologi kimia umum” adalah: Memperoleh pengetahuan tentang hukum-hukum dasar produksi kimia berdasarkan penggunaan kaidah-kaidah ilmiah umum (kimia , fisika, kimia fisika dan koloid, matematika) dan disiplin ilmu teknik umum (proses dan peralatan produksi kimia) Menguasai keterampilan menerapkan pola-pola tertentu pada analisis masing-masing tahapan proses teknologi kimia dan menciptakan sistem teknologi kimia yang optimal Melakukan teknologi kimia perhitungan dan keterampilan penggunaan praktis dari pengetahuan yang diperoleh dalam kegiatan profesional seseorang.
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_6.jpg" alt=">">
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_7.jpg" alt=">Berdasarkan hasil belajar disiplin ilmu yang harus diketahui siswa : hukum dasar produksi bahan kimia;"> По итогам изучения дисциплины студент должен знать: основные закономерности химического производства; основные закономерности протекания химических реакций и процессов; особенности !} interaksi kimia dalam proses yang homogen dan heterogen; metode untuk melakukan perhitungan kimia-teknologi; hukum dasar termodinamika dan kinetik transformasi kimia dalam kondisi produksi industri dan metode intensifikasi proses; metode modern analisis, pengembangan dan optimalisasi proses teknologi kimia; prinsip konstruksi dan analisis sistem teknologi kimia; jenis reaktor kimia, modelnya, karakteristiknya dan prinsip perbandingan efisiensi operasinya.
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_8.jpg" alt=">dapat: menggunakan hukum dasar kimia, proses dan peralatan produksi kimia untuk"> уметь: использовать основные законы химии, процессов и аппаратов химических производств для термодинамического и кинетического анализа химических процессов; проводить выбор оптимального технологического режима и аппаратуры; составлять !} skema teknologi dan memilih peralatan teknologi untuk mereka; menghitung keseimbangan material dan panas, serta indikator kimia dasar dan teknologi proses; menganalisis, mensintesis, dan mengoptimalkan sistem, proses teknologi kimia, dan memilih peralatan standar untuknya; menentukan batas tahapan transformasi kimia; menghitung sifat termodinamika dan kinetik transformasi kimia; memilih jenis reaktor untuk proses kimia, membuat perhitungan reaktor kimia dan mensimulasikan proses yang terjadi di dalamnya.
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_9.jpg" alt=">Struktur disiplin">!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_10.jpg" alt=">Asal usul kata “teknologi” (dari bahasa Yunani “ technos” - seni, kerajinan dan “logos” - pengajaran, sains) menjawab sepenuhnya"> Происхождение слова «технология»(от греческих«technos»- искусство, ремесло и «logos» - учение, наука) вполне отвечает его содержанию: учение об умении, искусстве перерабатывать исходные вещества в полезные продукты. Инженерная химия (согласно Уставу Американского общества инженеров-химиков) – наука, применяющая, принципы !} ilmu pengetahuan Alam beserta asas-asas ekonomi dan hubungan sosial dengan lapangan yang meliputi secara langsung proses-proses dan peralatan-peralatan yang mengolah suatu zat untuk mengubah wujud, kandungan energi, dan/atau sifat-sifatnya. Teknologi kimia adalah ilmu alam terapan tentang metode dan proses produksi produk (barang konsumsi dan alat produksi), yang dilakukan dengan partisipasi transformasi kimia dengan cara yang layak secara teknis, ekonomi, dan sosial.
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_11.jpg" alt=">Teknologi kimia sebagai ilmu memiliki: Subjek studi -"> Химическая технология как наука имеет: Предмет изучения – химическое производство Химическое производство – совокупность процессов и операций, осуществляемых в машинах и аппаратах и предназначенных для переработки сырья путем химических превращений в необратимые продукты Цель изучения Способ производства – создание целесообразных способов производства необходимых человеку продуктов – совокупность всех операций, которые проходит сырьё до получения из него продукта. Он слагается из последовательных операций, протекающих в соответствующих машинах и аппаратах. Операция происходит в одном или нескольких аппаратах; она представляет собой сочетание различных технологических процессов.!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_12.jpg" alt=">Produksi bahan kimia harus diatur sedemikian rupa sehingga persyaratan berikut terpenuhi: menerima"> Химическое производство должно быть организовано таким образом, чтобы соблюдались следующие требования: получение продукта, отвечающего требованиям СТБ, ТУ; максимальное использование сырья и энергии; максимальная экономическая эффективность; экологическая безопасность; безопасность и надежность эксплуатации оборудования. Основные направления в развитии химической технологии: создание высокоэффективных производств, энерго- и материалосберегающие технологии, защита окружающей среды от промышленных загрязнений, новые эффективные процессы получения химической продукции.!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_13.jpg" alt=">Teknologi kimia">!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_14.jpg" alt=">2. Sejarah perkembangan industri kimia Lebih dari 2000 tahun yang lalu - belerang, soda alami dan"> 2. История развития химической промышленности Более 2000 лет назад - сера, природная сода и минеральные краски были известны в Риме и Византии XV в. - в Европе стали появляться мелкие специализированные цеха по производству кислот, солей, щелочей, фармацевтических препаратов!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_15.jpg" alt=">Ciri industri kimia modern adalah orientasi utama industri teknologi tinggi (farmasi, bahan polimer, reagen dan"> Особенность современной химической промышленности - ориентация главных наукоемких производств (фармацевтического, полимерных материалов, реагентов и особо чистых веществ), а также продукции парфюмерно-косметической, бытовой химии и т.д. на обеспечение повседневных нужд человека и его здоровья. Особенность химической промышленности - очень широкая, разнообразная по составу сырьевая база. Она включает горнохимическую промышленность (добычу серы, фосфоритов, калийных солей, поваренной соли и т.д.) Важнейший результат НТП во второй половине XX в. - повсеместный и широкий переход химической промышленности на использование продуктов переработки нефти, попутного и природного газа.!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_16.jpg" alt=">Fitur khusus industri kimia yang mempengaruhi lokasinya adalah sebagai berikut : 1 ) intensitas energi yang sangat tinggi"> Специфические особенности химической промышленности, влияющие на ее размещение, следующие: 1) очень высокая энергоемкость (в первую очередь теплоемкость) в отраслях, связанных со структурной перестройкой вещества (получение полимерных материалов, продукция органического синтеза, электрохимические процессы и др.); 2) высокая водоемкость производств (охлаждение агрегатов, технологические процессы); 3) невысокая трудоемкость большинства производств отрасли; 4) очень высокая капиталоемкость; 5) большие объемы используемого сырья и многих видов готовой продукции; 6) экологические проблемы, обусловленные производством и потреблением ряда химических продуктов.!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_17.jpg" alt=">Perusahaan kimia terbesar di dunia">!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_18.jpg" alt=">Dasar kompleks kimia Belarus terdiri dari 83 perusahaan dan organisasi yang termasuk dalam perhatian negara Belneftekhim."> Основу химического комплекса Беларуси составляют 83 предприятия и организации, входящие в государственный концерн «Белнефтехим». В общем объеме промышленной продукции Беларуси их доля занимает примерно 15%, в общереспубликанском экспорте - около 17%. Ведущее место по объему производимой продукции и численности работников занимают горнохимическая (производство калийных удобрений), основная химия (производство химических волокон и нитей) и нефтехимическая отрасли. Основными видами деятельности данных предприятий являются производство минеральных удобрений, шин, химических волокон и нитей, выпуск продукции из стекловолокна, производство пластмассовых изделий, лаков и красок. Данная продукция экспортируется более чем в 80 стран мира. Годовой объем внешнеторгового оборота химического комплекса республики составляет более 3 млрд. долларов США, в том числе экспорт - 1,5 млрд. долларов США. Химическая промышленность Республики Беларусь!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_19.jpg" alt=">Proses teknologi kimia Secara agregat teknologi kimia"> Химико-технологический процесс В совокупном химико-технологическом процессе выделяются следующие виды отдельных процессов и операций, классифицированных по их основному назначению, и соответствующие аппараты и машины, в которых они осуществляются: Механические и гидромеханические процессы – перемещение материалов, изменение их формы и размеров, сжатие и расширение, смешение и разделение потоков. Все они протекают без изменения химического и фазового состава обрабатываемого материала. Теплообменные процессы – нагрев, охлаждение, изменение фазового состояния. Химический и фазовый состав в них не меняется. Массообменные процессы – межфазный обмен, в результате которого меняется компонентный состав контактирующих фаз без коренного изменения !} komposisi kimia, yaitu transformasi kimia. Proses kimia – proses yang berhubungan dengan perubahan komposisi kimia suatu zat; Proses-proses ini dilakukan di reaktor kimia. Proses kimia-teknologi (CTP) adalah rangkaian proses kimia dan fisiko-kimia untuk pengolahan bahan awal yang ditargetkan menjadi suatu produk.
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_20.jpg" alt=">sistem teknologi kimia adalah model produksi bahan kimia atau bahan kimia -proses teknologi, menampilkannya"> химико-технологическая система представляет собой модель химического производства или химико-технологического процесса, отображающую его структуру и позволяющую прогнозировать те или иные свойства и показатели Продукт дополнительный Структура и функциональные элементы химического производства: 1 – подготовка сырья; 2 – химическая переработка сырья; 3 – выделение целевого продукта; 4 – обезвреживание и переработка побочных продуктов; 5 – энергетическая подсистема; 6 – подготовка вспомогательных материалов и водоподготовка; 7 – подсистема управления Химико-технологическая система (ХТС) – совокупность аппаратов, машин, реакторов, других устройств (элементов), а также материальных, тепловых, энергетических и других потоков (связей) между ними, функционирующая как единое целое и предназначенная для переработки исходных веществ (сырья) в продукты.!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_21.jpg" alt=">Komposisi produksi bahan kimia, memastikan fungsinya sebagai unit produksi : proses teknologi kimia; penyimpanan bahan mentah, produk"> Состав химического производства, обеспечивающий его функционирование как производственной единицы: химико-технологический процесс; хранилища сырья, продуктов и других материалов; система организации транспортировки сырья, продуктов, вспомогательных материалов, промежуточных веществ, отходов; дополнительные здания, сооружения; обслуживающий персонал производственных подразделений; система управления, обеспечения и безопасности.!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_22.jpg" alt=">Produk akhir Produk target CTP produk sampingan limbah adalah produk dari sasaran atau multiguna"> Конечные продукты ХТП целевые продукты побочные продукты отходы это продукты целевого или многоцелевого назначения, получаемые при переработке сырья при заданных оптимальных условиях и соответствующие требованиям технических условий. образуются параллельно с целевым продуктом в результате переработки сырья это побочные продукты, которые в настоящее время по техническим или экономическим причинам не находят применения и выводятся из ХТП в окружающую среду.!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_23.jpg" alt=">Indikator produksi bahan kimia dan proses teknologi kimia Indikator operasional mencirikan perubahan yang timbul dalam proses teknologi kimia"> Показатели химического производства и химико-технологического процесса Эксплуатационные показатели характеризуют изменения, возникающие в химико-технологическом процессе при появлении отклонений от регламентированных условий и состояний. Основными эксплуатационными показателями являются надежность, безопасность функционирования, чувствительность, управляемость и регулируемость. Технологические показатели: расходные коэффициенты; степень превращения исходных реагентов; селективность; выход продукта; производительность (мощность); интенсивность процесса; удельные капитальные затраты; качество продукта. Экономические показатели определяют экономическую эффективность производства. К ним относятся себестоимость продукции, производительность труда Социальные показатели определяют комфортность работы на данном производстве и его влияние на окружающую среду.!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_24.jpg" alt=">Indikator teknologi Produktivitas (daya) - jumlah produk yang diterima atau jumlah bahan baku yang diolah (G)"> Технологические показатели Производительность (мощность) – количество получаемого продукта или количество перерабатываемого сырья (G) в единицу времени (t). П = G/t αR = или αR = Выход продукта – это отношение реально полученной массы (химического количества) продукта к максимально возможной его массе (химическому количеству), которая могла бы быть получена при данных условиях осуществления химической реакции:!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_25.jpg" alt=">Koefisien konsumsi - nilai yang mencirikan konsumsi bahan mentah, air, bahan bakar, listrik,"> Расходные коэффициенты – величины, характеризующие расход сырья, воды, топлива, электроэнергии, пара, вспомогательных материалов на производство единицы продукции. где Рк –расходный коэффициент, т/т, кг/т, м3/т; m1 – масса сырья, кг, т; m2 – масса целевого продукта, кг, т. Рк = Технологические показатели!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_26.jpg" alt=">Indikator teknologi Selektivitas adalah rasio massa (jumlah kimia) dari produk sasaran, diperoleh secara praktis, hingga"> Технологические показатели Селективность – это отношение массы (химического количества) целевого продукта, полученного практически, к общей массе (химическому количеству) образовавшихся продуктов: Степень превращения показывает, насколько полно в химико-технологическом процессе используется сырье. Степень превращения – это отношение массы (химического количества) исходного реагента, превратившегося в результате химической реакции в продукты, к его первоначальной массе (химическому количеству). хi = где хi – степень превращения реагента I; mi, 0 – масса реагента I в исходной реакционной смеси, кг; mi – масса реагента I в реакционной смеси, выходящей из аппарата или находящейся в реакторе, кг. =!}
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_27.jpg" alt=">Indikator teknologi Intensitas adalah produktivitas yang terkait dengan nilai apa pun, yang mencirikan dimensi reaktor, peralatan, "> Технологические показатели Интенсивностью называется производительность, отнесенная к какой-либо величине, характеризующей размеры реактора, аппарата, его объему, площади !} persilangan dst.: I = dimana I – intensitas, kg/(m3 jam), t/(m2 hari); V – volume peralatan, m3; F – permukaan peralatan, m2 Saat menganalisis pengoperasian reaktor katalitik, produktivitas peralatan secara keseluruhan biasanya dikaitkan dengan satuan volume atau massa katalis yang dimasukkan ke dalam reaktor. Nilai ini, yang secara numerik sama dengan jumlah produk yang diperoleh per satuan volume atau massa katalis, disebut produktivitas katalis, atau intensitasnya.
Src="https://present5.com/presentacii-2/20171211%5C32204-2010_okht_lk_1_min.ppt%5C32204-2010_okht_lk_1_min_28.jpg" alt=">">
Teknologi Kimia- bidang kimia di mana metode yang maju secara teknis dan layak secara ekonomi dikembangkan untuk mengolah bahan mentah alami dan zat antara sintetik menjadi barang-barang rumah tangga dan alat produksi.
Teknologi kimia dibedakan menjadi teknologi produksi zat anorganik dan teknologi produksi zat organik. Teknologi produksi bahan anorganik meliputi: produksi asam, basa, soda, garam, amonia, pupuk mineral, logam, paduan, dll. Teknologi produksi bahan organik menghasilkan karet sintetis, plastik, pewarna, alkohol, asam organik, aldehida, keton, dll.
Teknologi kimia juga mempertimbangkan cara pengolahan kimia perairan alami, bijih, batu bara, gas, minyak, kayu, dll.
Teknologi kimia menawarkan sektor-sektor lain perekonomian nasional banyak bahan unik - boron nitrida, berlian buatan, serat kimia, karet sintetis, elektrokeramik, bahan semikonduktor dan lain-lain, mendorong pengembangan sektor-sektor lain perekonomian nasional melalui pengenalan metode-metode baru yang efektif. mempengaruhi objek kerja (pelapisan listrik, sintesis biokimia, pemanfaatan bijih, pemrosesan bahan bakar, dll.).
Sebagai akibat pemrosesan kimia bahan bakar fosil ( batu bara, minyak, serpih dan gambut) ekonomi Nasional menerima produk penting seperti kokas, oli motor dan bahan bakar, gas yang mudah terbakar. Asam nitrat, sulfat, dan fosfat diperoleh dengan menggunakan teknologi kimia, dan pupuk mineral dihasilkan darinya. Pupuk mineral digunakan dalam pertanian.
Teknologi kimia memiliki keunggulan dibandingkan metode mekanis dalam pengolahan bahan mentah:
- mengolah hampir semua jenis bahan baku: mineral (garam kalium, gipsum, belerang, dll), bahan bakar (minyak, gas, batu bara, dll), bahan baku asal tumbuhan dan pertanian, air dan udara, hasil berbagai industri;
- termasuk dalam aktivitas ekonomi dalam proses mencapai kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, jenis bahan baku baru;
- mengganti bahan mentah yang berharga dan langka dengan bahan baku yang lebih murah dan tersebar luas;
- Mereka menggunakan bahan mentah secara komprehensif dan memanfaatkan limbah industri, memperoleh produk kimia yang berbeda dari bahan baku yang sama, dan sebaliknya - produk yang sama dari bahan baku yang berbeda.
Arahan penting dalam pengembangan teknologi kimia difokuskan pada penggunaan panas reaksi, penciptaan teknologi bebas limbah, penggunaan proses kimia plasma, teknologi laser, reaksi fotokimia dan radiasi-kimia, dll. Teknologi biokimia menempati tempat khusus. Saat menggunakan proses biokimia, masalah fiksasi nitrogen atmosfer, sintesis protein dan lemak, penggunaan karbon dioksida untuk sintesis organik, dll.
Penggunaan proses kimia secara rasional memungkinkan kita untuk terus-menerus memecahkan masalah terpenting dalam menunjang kehidupan manusia dengan memperoleh produk pangan bernilai tinggi, meningkatkan pasokan pakan di tingkat industri, memperoleh obat-obatan yang sangat efektif dan cara mengendalikan hama pertanian.
Kata “teknologi” berasal dari bahasa Yunani dan mempunyai terjemahan harafiah yang berarti “ilmu keahlian”. Dari sudut pandang modern kita dapat mendefinisikannya teknologi sebagai ilmu pengetahuan,mempelajari metode dan proses pengolahan massal bahan mentah menjadi produk konsumen dengan efek ekonomi yang maksimal.
Teknologi bersifat mekanik dan kimia. Teknologi mekanik mempelajari proses yang berhubungan dengan perubahan bentuk dan sifat fisik bahan mentah yang diproses terutama melalui operasi mekanis. Misalnya pembuatan produk kayu - teknologi pengerjaan kayu, pembuatan produk logam - teknik mesin, dll. Teknologi kimia mempelajari proses-proses yang berkaitan dengan perubahan komposisi dan sifat kimia bahan baku olahan akibat terjadinya reaksi kimia.
Ada berbagai macam teknologi kimia swasta yang dapat digabungkan menjadi dua kelompok besar:
teknologi kimia |
|
anorganik |
organik |
1) sintesis anorganik dasar - produksi asam, basa, garam dan pupuk mineral; 2) sintesis anorganik halus - produksi obat-obatan, reagen, obat-obatan, logam langka, dll.; 3) metalurgi – produksi logam besi dan non-besi; 4) produksi silikat – produksi bahan pengikat, keramik dan kaca; 5) teknologi kimia nuklir. |
1) sintesis organik dasar – produksi produk organik skala besar; 2) sintesis organik halus – produksi reagen, obat-obatan, produk perlindungan tanaman, dll; 3) pengolahan minyak dan gas bumi; 4) sintesis petrokimia – produksi produk organik berbahan baku hidrokarbon; 5) pengolahan bahan baku tumbuhan dan hewan; 6) teknologi molekul tinggi – produksi karet sintetis, plastik, serat kimia dan senyawa bermolekul tinggi lainnya; 7) bioteknologi – produksi ragi pakan, asam amino, enzim, antibiotik, dll. |
Saat mengembangkan teknologi swasta apa pun, Anda perlu mengetahui tiga disiplin ilmu teknik umum: teknologi kimia umum (GCT), proses dan peralatan teknologi kimia (PAHT) dan teknik panas industri (IT), yang bersama-sama menjadi dasar kimia industri.
Teknologi kimia umum– ilmu yang mempelajari landasan teori pengembangan teknologi untuk berbagai golongan reaksi kimia.
Subjek studi OXT adalah pola yang mendasari berfungsinya produksi bahan kimia.
Tujuan OCT sebagai ilmu:
1) menemukan pola umum proses kimia dan teknologi;
2) berdasarkan pengetahuan tentang pola umum, menemukan kondisi optimal untuk melakukan proses teknologi kimia;
3) kajian transformasi kimia dengan memperhatikan proses perpindahan massa dan panas;
4) meningkatkan efisiensi penggunaan bahan baku, energi, mengurangi jumlah limbah dan emisi ke lingkungan; meningkatkan kualitas produk.
Metode OXT:
Eksperimental;
Pemodelan.
Konsep dasar teknik kimiateknologi
Produksi bahan kimia– serangkaian proses dan operasi yang dilakukan dalam mesin dan peralatan dan dimaksudkan untuk memproses bahan mentah melalui transformasi kimia menjadi produk yang diperlukan.
Proses teknologi kimia (CTP)– bagian dari produksi bahan kimia, terdiri dari tiga tahap utama:
Produk Sasaran– produk yang mengatur HTP ini. Semua produk lainnya dipanggil efek samping. Produk sampingan dapat diperoleh melalui reaksi target dan reaksi samping. Jika produk sampingannya tidak ada gunanya, maka disebut sampah; jika digunakan maka disebut penarikan atau bahan baku sekunder. Jika produk sasaran digunakan sebagai bahan awal pada produksi lain, maka disebut setengah produk.
Bahan sumber yang datang untuk diolah dan mempunyai nilai disebut bahan baku. Zat yang terlibat langsung dalam reaksi kimia sasaran disebut reagen. Reagen adalah komponen utama, tetapi bukan satu-satunya komponen bahan baku. Semua komponen bahan mentah yang tidak ikut serta dalam reaksi target biasanya disebut kotoran.
Dalam teknologi, konsep reagen “terkonversi” dan “tidak terkonversi” sering digunakan. Reagen yang dikonversi– ini adalah jumlah reagen yang dimasukkan ke dalam reaksi (target dan samping). Reagen yang belum diubah- ini adalah jumlah reagen yang meninggalkan reaktor dalam keadaan awal yang belum diubah. Jumlah massa pereaksi yang terkonversi dan tidak terkonversi sama dengan massa diajukan ke dalam reaktor reagen.
Bahan pembantu– bahan kimia yang memastikan jalannya CTP normal (katalis, pelarut, dll.).
Campuran awal– campuran zat yang masuk ke reaktor pada tahap transformasi kimia. Campuran reaksi- campuran zat yang terletak di dalam reaktor atau dikeluarkan darinya. Komposisinya berubah selama reaksi. Kita dapat membicarakan komposisi campuran reaksi pada titik waktu tertentu sejak awal reaksi.
Contoh:
4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O
4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O
4NH 3 + 4O 2 → 2N 2 O + 6H 2 O
Reaksi pertama adalah target, dua yang lainnya - samping. Oksida nitrat (II) – TIDAK – produk sasaran pada tahap oksidasi amonia dan produk perantara dalam produksi asam sendawa. Air, nitrogen dan oksida nitrat (I) – produk sampingan. Reagen dalam proses ini adalah amonia dan oksigen; bahan baku– amonia, yang mengandung sejumlah pengotor, dan udara, yang pengotornya adalah nitrogen dan gas lainnya. Bahan pembantu adalah platina, yang digunakan dalam proses sebagai katalis selektif yang hanya mempercepat reaksi pertama. Campuran awal merupakan campuran amonia-udara dengan kandungan amonia 9,5 - 11,5% vol. Campuran reaksi– gas nitrogen yang mengandung uap NO, N 2 O, N 2, H 2 O, serta O 2 dan NH 3 yang belum diubah.
Badan Federal untuk Pendidikan Negara Bagian Federal lembaga pendidikan pendidikan profesional yang lebih tinggi Universitas Negeri Novgorod dinamai Yaroslav Institut Pertanian dan Sumber Daya Alam yang Bijaksana Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam dan Sumber Daya Alam Jurusan Kimia dan Ekologi TEKNOLOGI KIMIA Mata kuliah perkuliahan Veliky Novgorod 2007 1 Daftar Isi. 1 Kemanusiaan dan lingkungan 1.1 Lingkungan 1.2 Manusia - sebagai komponen lingkungan 1.3 Aktivitas produksi manusia dan sumber daya planet 1.4 Reaksi lingkungan terhadap aktivitas antropogenik 1.5 Biosfer dan evolusinya 2 Produksi kimia dalam sistem aktivitas antropogenik 2.1 Produksi bahan dan organisasinya 2.2 Industri kimia 3 Ilmu dan produksi kimia 3.1 Teknologi kimia - dasar ilmiah produksi kimia 3.2 Ciri-ciri teknologi kimia sebagai ilmu 3.3 Hubungan teknologi kimia dengan ilmu-ilmu lain 4 Komponen utama produksi kimia 4.1 Bahan baku kimia 4.2 Sumber daya dan penggunaan bahan baku secara rasional 4.3 Penyiapan bahan baku kimia untuk pengolahan 4.4 Penggantian bahan baku pangan mineral nonpangan dan nabati 5 Air dalam industri kimia 5.1 Penggunaan air, sifat-sifat air 5.2 Pengolahan air industri 6 Energi dari industri kimia 6.1 Penggunaan energi dalam industri kimia 6.2 Sumber energi 6.3 Klasifikasi sumber daya energi 7 Keekonomian produksi bahan kimia 7.1 Indikator teknis dan ekonomi produksi bahan kimia 7.2 Struktur perekonomian industri kimia 7.3 Keseimbangan bahan dan energi produksi bahan kimia 8 Prinsip dasar teknologi kimia 8.1. Konsep proses teknologi kimia 8.2. Proses dalam reaktor kimia. 8.2.1.Proses kimia 8. 2.2 Laju reaksi kimia 8.2.3 Laju proses kimia secara keseluruhan 8.2.4. Perhitungan termodinamika proses teknologi kimia 8.2.5. Kesetimbangan dalam sistem 8.2.6 Perhitungan kesetimbangan menggunakan data termodinamika 8.2.7 Analisis termodinamika 9 Organisasi produksi bahan kimia 9.1 Produksi bahan kimia sebagai suatu sistem 9.2 Pemodelan sistem teknologi kimia 9.3 Organisasi produksi bahan kimia 9.3.1 Pemilihan skema proses 9.3 .2 Memilih parameter proses 9.4 Mengelola produksi bahan kimia 10 Proses dan peralatan untuk produksi bahan kimia 10.1 karakteristik umum dan klasifikasi proses 10.2 Proses dasar teknologi kimia dan peralatannya 10.2.1 Proses hidromekanik 2 10.2.2. Proses termal 10.2.3 Proses perpindahan massa 10.3 Reaktor kimia 10.3.1 Prinsip desain reaktor kimia 10.3.2 Klasifikasi reaktor kimia 10.3.3 Desain reaktor kimia 10.3.4 Desain perangkat kontak 11 Proses homogen 11.1 Karakteristik proses homogen 11.1 .1 Proses homogen dalam fasa gas 11.1.2 Proses homogen dalam fasa cair 11. 2 Prinsip dasar proses homogen 12.1 Ciri-ciri proses heterogen 12 Proses heterogen 12.1 Ciri-ciri proses heterogen 12.2 Proses dalam sistem gas-cair (G-L) 12.3 Proses dalam sistem cair-padat (L-S) 12.4 Proses dalam sistem gas - padat (G - S) 12.5 Proses dalam sistem biner padat, cair dua fasa, dan multifase 12.6 Proses dan peralatan bersuhu tinggi 12.7 Proses dan peralatan katalitik 12.7. 1. Esensi dan jenis katalisis 12.7.2 Sifat katalis padat dan pembuatannya 12.7.3 Desain perangkat keras proses katalitik 13 Produksi bahan kimia yang paling penting 13.1 Produksi asam sulfat 13.2 Teknologi nitrogen terikat 13.2.1 Bahan baku industri nitrogen 13.2.2 Produksi gas proses 13.2.3 Sintesis amonia 13.2.4 Produksi asam nitrat 13.3 Teknologi pupuk mineral 13.3.1 Klasifikasi pupuk mineral 13.3.2 Proses khas teknologi garam 13.3.3 Dekomposisi bahan baku fosfat dan produksi pupuk fosfat 13.3.3.1 Produksi asam fosfat 13.3.3.2 Produksi superfosfat sederhana 13.3.3.3 Produksi superfosfat superfosfat ganda 13.3.3.4 Penguraian fosfat dengan asam nitrat 13.3.4 Produksi pupuk nitrogen 13.3.4.1 Produksi amonium nitrat 13.3.4.2 Produksi urea 13.3.4.3 Produksi amonium sulfat 13.3.4.4 Produksi kalsium nitrat. 13.3.4.5 Produksi pupuk nitrogen cair 13.3.5 Produksi pupuk kalium 13.3.5.1 Ciri-ciri umum 13.3.5.2 Bahan baku 13.3.5.3 Produksi kalium klorida 13.3.5.4 Produksi kalium sulfat 13.4 Produksi bahan silikat 13.4.1 Informasi umum tentang bahan bahan silikat 3 13.4.2 Proses khas teknologi bahan silikat 13.5 Produksi bahan pengikat. 13.5.1 Ciri-ciri umum dan klasifikasi 13.5.2 Produksi semen Portland 13.5.3 Produksi kapur kembung 13.6 Produksi kaca 13.6.1 Komposisi dan klasifikasi kaca 13. 6.2 Proses produksi kaca 13.7 Produksi bahan keramik 13.7.1 Ciri-ciri umum dan klasifikasi bahan 13.7.2 Produksi batu bata bangunan 13.7.3 Produksi bahan tahan api 13.8. Produksi elektrokimia 13.8.1 Elektrolisis larutan berair natrium klorida 13.8.1.1. Elektrolisis larutan natrium klorida dalam rendaman dengan katoda baja dan anoda grafit 13.8.1.2 Elektrolisis larutan natrium klorida dalam rendaman dengan katoda merkuri dan anoda grafit 13.8.2 Produksi asam klorida 13.8.3 Elektrolisis lelehan. Produksi Aluminium 13.8.3.1 Produksi Alumina 13.8.3.2 Produksi Aluminium 13.9 Metalurgi 13.9.1 Bijih dan metode pengolahannya 13.9.2 Produksi besi 13.9.3 Produksi baja 13.9.4. Produksi tembaga 13.10 Pengolahan bahan bakar secara kimia 13.10.1 Pengolahan batubara keras 13.10.2 Pengolahan bahan bakar cair 13.10.3. Produksi dan pengolahan bahan bakar gas 13.11 Sintesis organik dasar 13.11.1 Bahan baku dan proses perlindungan lingkungan 13.11.2 Sintesis metil alkohol 13.11.3 Produksi etanol 13.11.4. Produksi asetilena 11.13.5 Produksi formaldehida 11.13.6 Produksi resin urea-formaldehida 11.13.7 Produksi asetaldehida 11.13.8 Produksi asam asetat dan anhidrida 13.12 Produksi monomer 13.12.1 Polimerisasi monomer 13.12.2. Produksi dispersi polivinil asetat 13.13 Senyawa dengan berat molekul tinggi 13.13.1 Produksi selulosa 13.13.2 Produksi serat kimia 13.13.3 Produksi plastik 13.13.4 Produksi karet 4 1 Kemanusiaan dan lingkungan 1.1 Lingkungan Hidup Sumber utama pemenuhan kebutuhan material dan spiritual manusia manusia adalah alam. Ini juga mewakili habitatnya – lingkungan. Lingkungan hidup meliputi lingkungan alam, yang meliputi badan-badan material alam dan proses-proses yang terjadi di dalamnya; benda-benda material yang diciptakan oleh manusia dan proses serta fenomena yang disebabkan oleh aktivitas manusia. Oleh karena itu, lingkungan hidup terdiri atas komponen fisik dan sosial ekonomi. Komponen fisik – alam dan buatan (diciptakan oleh manusia sebagai hasil kegiatannya). Bahan alami – posisi geografis wilayah, sumber daya energi, iklim, sumber daya air, udara, tanah, dll. Mereka mempengaruhi pilihan lokasi dan metode produksi, kelayakan lokasi produksi, jenis produksi, dll. Komponen buatan - badan bahan buatan, bahan sintetis, dan produk, bangunan perumahan dan industri, pakaian, komunikasi dan kendaraan dll. 1.2 Manusia - sebagai komponen lingkungan Dalam sistem manusia-lingkungan, manusia tidak hanya mewakili objek, tetapi juga subjeknya, karena ia mempunyai kemampuan untuk mengubah lingkungan dan menyesuaikannya dengan kebutuhannya. Fisik alami 3 Lingkungan fisik teknogenik MAN 1 Manusia 2 Lingkungan sosial ekonomi Manusia dalam struktur lingkungan Akibat dari hal tersebut adalah adanya berbagai hubungan satu dan dua arah dalam suatu sistem. Koneksi tipe pertama adalah karakteristik seluruh sejarah umat manusia. Koneksi tipe kedua disebabkan oleh munculnya lingkungan fisik buatan manusia. Mereka menjadi sangat penting di zaman kita karena percepatan perkembangan produksi. Koneksi tipe ketiga disebabkan oleh semakin meningkatnya pengaruh aktivitas antropogenik terhadap alam (pembuatan waduk buatan yang luas, pengrusakan hutan, dll.), yang mengarah pada transformasi Bumi sebagai planet. 1.3 Aktivitas produksi manusia dan sumber daya planet Kondisi bagi keberadaan dan perkembangan umat manusia adalah produksi material, yaitu produksi material. sikap sosial dan praktis manusia terhadap alam. Skala produksi industri yang bervariasi dan sangat besar menimbulkan dampak yang signifikan terhadap lingkungan dan menyebabkan perubahan pada atmosfer, hidrosfer, dan litosfer. Atmosfer adalah lapisan gas alami bumi yang terluar. Hidrosfer adalah cangkang bumi yang berair. Litosfer - cangkang keras Bumi, sumber mineral dan bahan bakar fosil, lapisan tanah. Hasil yang paling penting Berfungsinya sistem lingkungan manusia adalah konsumsi sumber daya planet oleh manusia. Sumber daya dibagi menjadi alam dan sosial. Sosial – ini adalah populasi, kondisi reproduksi, potensi ilmiah. Sumber daya alam diklasifikasikan berdasarkan kriteria berikut: 5 Sumber daya alam yang TIDAK DAPAT DIHAPUSKAN TIDAK DAPAT DIHABISKAN Energi matahari Udara atmosfer yang terbarukan dan tidak terbarukan Dapat dimusnahkan disebarluaskan Klasifikasi sumber daya alam. Selama kegiatan produksi, sumber daya tak terbarukan dimusnahkan seluruhnya (bahan bakar fosil) atau tersebar (logam). Pengaruh produksi industri terhadap menipisnya sumber daya alam bumi dan dampaknya dapat dilihat pada contoh berikut: 1. Penambangan di bumi menyebabkan cepatnya habisnya sumber daya tak terbarukan, polusi dan perubahan komposisi atmosfer dan litosfer. 2. Pembakaran bahan bakar kimia menyebabkan pelepasan lebih dari 100 ribu senyawa kimia berbeda ke atmosfer. 3. Konsumsi air tawar. Produksi industri menghabiskan hingga 13% dari total aliran sungai. Hal ini menyebabkan menipisnya persediaan air bersih yang tersedia di planet ini. Bersamaan dengan konsumsi, pembuangan air limbah industri ke badan air meningkat, yang menyebabkan pencemaran hidrosfer secara intensif. Konsekuensi terpenting dari produksi industri adalah dampaknya terhadap keseimbangan energi alam dan lingkungan. “Kontribusi termal” dari aktivitas manusia terjadi saat ini. 0,006% radiasi matahari. Konsekuensinya adalah peningkatan suhu planet sebesar 10C. 1.4 Respon lingkungan terhadap aktivitas antropogenik Sistem “manusia-lingkungan” berada dalam kondisi keseimbangan dinamis, yang menjaga keseimbangan ekologis lingkungan alami , di mana organisme hidup berinteraksi dengan lingkungannya dan satu sama lain serta lingkungannya tanpa mengganggu keseimbangan tersebut. Aktivitas produksi manusia menyebabkan terganggunya keadaan ini dan menimbulkan respon dari lingkungan. Berdasarkan kedalaman reaksi lingkungan, dibedakan sebagai berikut: – gangguan, perubahan lingkungan sementara dan sebaliknya; – polusi; – anomali. Dengan paparan yang berkepanjangan, hal-hal berikut dapat terjadi: - krisis lingkungan - keadaan di mana parameter mendekati nilai yang dapat diterima, - kerusakan lingkungan yang menjadi tidak layak huni. 1.5 Biosfer dan Evolusinya Lingkungan adalah suatu sistem multikomponen yang kompleks, yang komponen-komponennya saling berhubungan melalui berbagai ikatan. Lingkungan terdiri dari sejumlah subsistem yang masing-masing mencakup sejumlah elemen tertentu yang saling terhubung secara fungsional. Dalam sistem ini, subsistem tingkat kedua, ekosfer, adalah lingkungan alam. Siklus ekosfer merupakan suatu aliran pembentuk sistem yang merepresentasikan pergerakan unsur-unsur dalam produksi zat. Biosfer adalah kulit terluar bumi, ketebalannya 50 km. Komponen penting biosfer adalah materi hidup, materi biogenik (produk organik dan organomineral, materi inert - batuan). Refleksi hubungan di biosfer adalah biocenosis - suatu wilayah permukaan bumi yang homogen dengan komposisi komponen hidup dan inert tertentu serta interaksi dinamis di antara keduanya. Terjadi penipisan sumber daya tak terbarukan, penurunan dan pencemaran transparansi atmosfer, peningkatan suhu lapisan permukaan atmosfer, dan pencemaran hidrosfer. MANUSIA - LINGKUNGAN antroposfer Antroposfer Ekosfer sosiosfer (lingkungan fisik) ekonomi biosfer teknosfer lingkungan sosial agrosistem teknosistem kesehatan (POI, tambang, transportasi) budaya biogeocenosis ideologi ilmu pengetahuan. 2. Produksi bahan kimia dalam sistem aktivitas antropogenik 2.1 Produksi bahan dan organisasinya Saat ini Interaksi manusia dengan lingkungan diwujudkan dalam bentuk produksi material dalam skala besar. Produksi material adalah proses menciptakan barang-barang material. Ini adalah dasar dari semua jenis aktivitas manusia lainnya dan mencakup tiga komponen utama: 1. Objek kerja - segala sesuatu yang diproses, ke mana kerja manusia diarahkan. Mereka diberikan oleh alam dan merupakan hasil kerja. 2. Alat-alat kerja - mesin, peralatan, alat-alat yang dengannya seseorang bertindak atas obyek-obyek kerja. 3. Kerja hidup adalah aktivitas seseorang yang sadar dan bertujuan. Proses produksi material diwujudkan secara organisasi dalam bentuk industri. 2.2 Industri Kimia Menurut peruntukan produk yang dihasilkan, industri dibedakan menjadi beberapa sektor, salah satunya adalah industri kimia. Pangsa industri kimia dan petrokimia dalam total produksi Federasi Rusia adalah 9%, yang kedua setelah industri bahan bakar dan teknik mesin (20%). Industri kimia dibagi menjadi cabang-cabang dengan spesialisasi luas (kimia pertambangan, kimia dasar, produksi sintesis organik, dll) dan cabang-cabang dengan spesialisasi sempit (produksi pupuk mineral, plastik, pewarna, dll). Produk industri kimia, menurut klasifikasi yang dianut di negara tersebut, dikelompokkan menjadi 7 kelas, yang masing-masing berisi ratusan hingga ribuan item berbeda: kelas 1. Produk sintesis anorganik. kelas 2. Bahan polimer, karet sintetis, plastik, serat kimia. kelas 3. Cat dan pernis. kelas 4. Pewarna sintetik dan zat antara. kelas 5. Produk sintesis organik (minyak bumi - kokas dan kimia kayu). tingkat ke 6. Reagen kimia dan zat murni. 7 kelas 7. Kimia-farmasi. Klasifikasi ini bersifat kondisional karena produksi kimia itu sendiri tidak mencakup metalurgi dan produksi bahan silikat, meskipun menggunakan metode pengolahan kimia. Dalam sistem produksi material, industri kimia menempati tempat khusus karena ciri-ciri khusus yang melekat di dalamnya: - metode khusus dalam mempengaruhi objek kerja, yang mengarah pada transformasi kimia, yang memungkinkan produksi zat baru; – konsumsi material dan energi yang tinggi; – tingkat tinggi otomatisasi produksi; – keragaman dan spesialisasi sempit dari mesin dan peralatan yang digunakan. 3 Ilmu dan produksi kimia 3.1 Teknologi kimia - dasar ilmiah produksi kimia Produksi kimia modern adalah produksi otomatis berskala besar, yang didasarkan pada teknologi kimia (dari techno - seni, keterampilan + logo - pengajaran), yaitu. teknologi kimia adalah ilmu tentang metode pengolahan kimia bahan mentah alami yang paling ekonomis dan ramah lingkungan menjadi barang konsumsi dan alat produksi. Objek teknologi kimia – zat dan sistem zat yang terlibat dalam produksi kimia; proses teknologi kimia - serangkaian operasi berbeda yang dilakukan selama produksi dengan tujuan mengubah zat ini menjadi zat lain. Teknologi kimia umum modern muncul sebagai hasil dari proses alami, karakteristik pada tahap tertentu perkembangan semua cabang ilmu pengetahuan, dari integrasi teknologi yang sebelumnya independen untuk produksi produk individu sebagai hasil dari generalisasi aturan empiris untuk produksinya. produksi. Teknologi kimia modern, dengan menggunakan pencapaian ilmu pengetahuan alam dan teknik, mempelajari dan mengembangkan serangkaian proses fisik dan kimia, mesin dan perangkat, cara optimal untuk melakukan proses ini dan mengendalikannya dalam produksi industri berbagai zat. Teknologi kimia didasarkan pada ilmu-ilmu kimia seperti kimia fisik, termodinamika kimia, dan kinetika kimia. Akademisi kimia fisika yang luar biasa. Konovalov menganggap salah satu tugas utama teknologi kimia, yang membedakan subjeknya dari kimia murni, adalah menetapkan arah operasi yang paling menguntungkan dan merancang instrumen pabrik dan perangkat bantu yang sesuai. Oleh karena itu, teknologi kimia tidak mungkin terpikirkan tanpa keterkaitan erat dengan ilmu ekonomi, fisika, matematika, dan ilmu teknik lainnya. Teknologi kimia pada awal keberadaannya merupakan ilmu deskriptif. Banyak buku teks teknologi awal berfungsi sebagai ensiklopedia proses teknologi. Perkembangan ilmu pengetahuan dan industri menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam jumlah industri kimia. Pertumbuhan produksi bahan kimia di satu sisi dan perkembangan ilmu kimia dan teknik di sisi lain memungkinkan berkembangnya landasan teori proses teknologi kimia. Produksi bahan kimia modern memproses sejumlah besar bahan mentah dan penggunaan sejumlah besar energi dari berbagai jenis, dilakukan dengan modal dan biaya operasional dalam jumlah besar. Hal ini mengarah pada salah satu persyaratan mendasar untuk produksi modern – efisiensinya. Ciri teknologi ini dicatat oleh Mendeleev, dengan mendefinisikannya sebagai: “Studi tentang metode yang bermanfaat untuk mengolah produk alami menjadi produk konsumen.” Teknologi harus mempelajari metode yang paling menguntungkan, memilih dari metode yang paling sesuai dalam hal profitabilitas dalam kondisi waktu dan tempat tertentu, untuk memberikan produk dengan harga paling murah dengan sifat dan bentuk yang diinginkan. Oleh karena itu, teknologi adalah ilmu tentang metode dan cara yang paling ekonomis dalam mengolah bahan mentah menjadi produk konsumen. Teknologi dibagi menjadi mekanik dan kimia. Dalam teknologi mekanik, proses dipertimbangkan di mana bentuk atau penampilan dan sifat fisik bahan berubah, dan dalam teknologi kimia, proses perubahan radikal dalam komposisi, sifat dan struktur internal suatu zat dipertimbangkan. 8 3.2 Ciri-ciri teknologi kimia sebagai suatu ilmu Teknologi kimia berbeda dengan kimia teoretis tidak hanya dalam hal perlunya mempertimbangkan persyaratan ekonomi untuk produksi yang dipelajarinya. Terdapat perbedaan mendasar antara tugas, tujuan dan isi kimia teoritis dan teknologi kimia yang disebabkan oleh kekhususan proses produksi, yang membebankan sejumlah kondisi tambahan tentang metode belajar. Mari kita perhatikan contoh sintesis industri hidrogen klorida dari Cl2 dan H2 dan pengaruh berbagai faktor pada sintesis tersebut. Desain dan bahan peralatan pembuangan panas Sifat komponen Pergeseran kesetimbangan akibat kelebihan H2 Cl2 + H2 = 2HCl - Δ H Elektrolisis H2O Ekologi konversi elektrolisis CH4 biaya energi larutan NACl dari gas oven kokas Untuk melakukan sintesis ini di industri lingkungan, seorang ahli kimia anorganik memperhitungkan kemungkinan sintesis semacam itu, dengan menggunakan metode kimia fisik mengontrol sintesis dengan mengubah suhu, tekanan, konsentrasi komponen, mis. mempengaruhi kinetika dan termodinamika proses pada skala percobaan laboratorium. Ahli teknologi kimia harus mempertimbangkan faktor-faktor lain: ketersediaan dan biaya bahan mentah dan energi, desain reaktor dan bahan tahan korosi untuk produksi, tindakan perlindungan lingkungan, dll. Jadi, sebagaimana produksi bahan kimia tidak dapat dianggap dalam bentuk labu laboratorium yang diperbesar, demikian pula teknologi kimia tidak dapat direduksi menjadi kimia teoretis. Kompleksitas sistem seperti produksi bahan kimia membuatnya disarankan untuk menggunakan pendekatan sistem untuk mempelajarinya dan memperkenalkan konsep tingkat proses. Dengan pendekatan serupa dalam produksi bahan kimia, beberapa subsistem dengan kompleksitas yang semakin meningkat diidentifikasi - tingkatan, yang masing-masing memiliki metodenya sendiri untuk mempelajari fenomena tersebut. Tingkat produksi bahan kimia ini adalah: – tingkat molekuler, dimana mekanisme dan kinetika transformasi kimia digambarkan sebagai interaksi molekul (mikrokinetik); – tingkat volume kecil di mana fenomena digambarkan sebagai interaksi makropartikel (butiran, tetesan, butiran katalis). Untuk menganalisis fenomena pada tingkat ini dan menggambarkan proses kimia, konsep makrokinetika telah diperkenalkan, yang tugasnya adalah mempelajari pengaruh laju transformasi kimia dari proses perpindahan massa zat awal dan produk reaksi, proses perpindahan panas dan pengaruh komposisi katalis. Makrokinetika Komposisi katalis perpindahan panas perpindahan massa M Q Kt – tingkat aliran di mana deskripsi fenomena diberikan sebagai interaksi sekumpulan partikel. Mempertimbangkan sifat pergerakannya dalam aliran dan perubahan suhu, konsentrasi reagen di sepanjang aliran; – tingkat reaktor, dimana deskripsi fenomena diberikan dengan mempertimbangkan desain peralatan di mana proses dilaksanakan; – tingkat sistem di mana, ketika mempertimbangkan fenomena, hubungan antara unit teknologi dari instalasi industri dan produksi secara keseluruhan diperhitungkan. 9 Jadi, masalah membedakan antara kimia teoritis dan teknologi kimia ada masalah perbedaan mendasar penelitian ilmiah dan produksi industri nyata berdasarkan itu. 3.3 Hubungan teknologi kimia dengan ilmu-ilmu lain Teknologi kimia menggunakan materi dari beberapa ilmu: Matematika, pemodelan matematika, perhitungan teknis, ekologi, Pemodelan fisik fisika, teknologi perhitungan kimia kimia kinetika dan termodinamika, Mineralogi, bahan baku kimia, kimia anorganik, ekonomi, kimia organik, Struktur kimia organik dan sifat-sifat zat Biokimia Kimia Koloid Ilmu Desain Peralatan Teknik Teknologi kimia sebagai ilmu produksi skala besar yang berhubungan dengan massa dan volume yang signifikan dari produk yang diproses dan diproduksi. Untuk mengevaluasi kinerja unit sebesar itu, diperlukan unit yang besar. Oleh karena itu, dalam teknik kimia, bersama dengan satuan SI yang berlaku umum (m, Kg, detik, a, mol), digunakan satuan lain. Nilai penunjukan nama penunjukan Massa m kilogram, ton kg, t Energi, kerja A kilojoule, kilowatt jam kJ, kWh Tekanan R. Pascal, megapascal Pa, MPS Daya N kilowatt kW Suhu T,t Kelvin, derajat Celcius K, 0C Waktu detik , hari, jam detik, hari, h Jumlah panas Q kilojoule kJ Efek termal N kilojoule kJ Produktivitas P. ton per hari, tahun t/hari, t/tahun Intensitas I kilogram per m2 jam kg/m2 Kilogram per m3 jam kg/ m3 Jumlah zat v kilogram mol, ton mol kgmol, Konstanta laju K bergantung pada orde reaksi Konsentrasi molar C mol per m3 mol/m3 Massa jenis kilogram kubik per m3, ton per m3 kg/m3 Hasil produk Derajat konversi X pecahan satuan , persen % 10