Technologia chemiczna Ćwiczenia rachunkowe

Unikatowa publikacja przedstawiająca metody prowadzenia obliczeń w technologii chemicznej. W wyczerpujący sposób przedstawia aparat rachunkowy związany z działaniem podstawowych modeli reaktorów chemicznych i układów technologicznych stosowanych w przemyśle chemicznym i dziedzinach pokrewnych.

Część wstępna obejmuje podstawowe informacje o przebiegu procesów w reaktorach chemicznych, właściwościach typowych modeli reaktorów oraz układach technologicznych złożonych z reaktorów i innych aparatów. Przedstawiono w niej również przykłady typowych charakterystyk termodynamicznych i kinetycznych układów reagentów w stanie równowagi i w stanie reakcji. Omówiono także zasady sporządzania bilansów technologicznych instalacji produkcyjnych, obejmujących strumienie masy i entalpii. Podano przykłady obliczania i interpretacji równań operacyjnych procesów chemicznych.

Część szczegółowa zawiera zestaw zadań, których celem jest przedstawienie metod rozwiązywania następujących problemów:
• sporządzanie bilansów masy i entalpii poszczególnych aparatów i złożonych układów technologicznych;
• obliczanie równań operacyjnych procesów w reaktorach chemicznych;
• wyznaczanie zależności opisujących makrokinetykę reakcji prowadzonych w reaktorach przemysłowych.

Treść zdań została wzbogacona o krótkie omówienie wiążące otrzymany wynik obliczeń z przebiegiem rzeczywistego procesu technologicznego. Dzięki obszernemu zakresowi i różnorodności przykładów, zbiór zadań powinien być przydatny dla studentów rozpoczynających kształcenie w kierunku chemii, technologii chemicznej i inżynierii chemicznej, a także dla osób, które chcą pogłębić swoją wiedzę w tej dziedzinie.

Spis treści:

1. Podstawowe obliczenia w technologii chemicznej
1.1. Procesy chemiczne w instalacjach produkcyjnych
1.2. Stan równowagi chemicznej
1.3. kinetyka reakcji chemicznych
1.4. Bilanse technologiczne
1.5. Bilans cieplny procesu chemicznego
1.6. Proces chemiczny w reaktorze przemysłowym
1.7. Modele reaktorów przemysłowych
1.8. Równanie operacyjne procesu w reaktorze
1.9. Reaktory w instalacjach produkcyjnych
1.10. Elektroliza przemysłowa

2. Bilane materiałowe
2.1. Otrzymywanie acetylenu
2.2. Produkcja chlorku metylu
2.3. Reaktor do syntezy amoniaku
2.4. Produkcja sody metodą Solvaya
2.5. Wytwarzanie cykloheksanu przez uwodornienie benzenu
2.6. Ditelenek siarki w gazach paleniskowych
2.7. Utleniające prażenie pirytu
2.8. Koatalityczny proces utleniania SO2
2.9. Wytwarzanie kwasu siarkowego z tritlenku siarki
2.10. Stężony kwas azotowy (V)

3. Bilanse materialowo-cieplne
3.1. Autotermiczny reforming metanu
3.2. Konwersja metanu z parą wodną
3.3. Konwersja tlenku węgla z para wodną
3.4. Otrzymywanie tlenków azotu prze utlenianie amoniaku

4. Makrokinetyka procesów chemicznych
4.1. Polimeryzacja laktydu kwasu mlekowego w reaktorze zamkniętym
4.2. Proces chemiczny w reaktorze rurowym o przepływie tłokowym
4.3. Otrzymywanie octanu etylu przez estryfikację
4.4. Otrzymywanie octanu butylu przez estryfikację

5. Przykłady organizacji procesów jednostrumieniowych
5.1. Katalityczny proces syntezy amoniaku (reakto trójstopniowy)
5.2. Katalityczny proces utleniania ditlenku siarki

6. Przykłady organizacji procesów dwustrumieniowych
6.1. Kinetyka procesu absorpcji
6.2. Absorpcja amoniaku w kolumnie z wypełnieniem

7. Przykłady organizacji procesów elektrochemicznych
7.1. Wytwarzanie cynku metodą elektrolityczną
7.2. Elektroliza chlorku sodu z elektrolizerach membranowych