آثار گرمایی مواد در صنعت شیمی

آثار گرمایی مواد در صنعت شیمی

انتقال گرما یکی از عملیات بنیادین صنعت شیمی است. بعنوان مثال تولید اتیلن گلیکول ( یک عامل ضدیخ )

بوسیله اکسیداسیون اتیلن به اکسید اتیلن و هیدراسیون بعدی به گلیکول را ملاحظه نمایید.

فرآیند اکسیداسیون کاتالیزوری در دمای حدود 250 سانتی گراد بیشترین تاثیررا خواهد داشت .

در نتیجه مواد اولیه مثل اتیلن و هوا قبل از ورود به راکتور بین دما گرم میشوند و طراحی پیش سرد کن

نیازمند محاسبه گرمای لازم است. واکنش اتیلن با اکسیژن در بستر کاتالیزور جزء فرایندهای احتراق است

که دما را بالا میبرد.

در هر حال گرما از راکتور گرفته میشود که دما چندان بالاتر از 250 درجه نشود. دماهای بالاتر باعث

افزایش تولید دی اکسید کربن که محصول نامطلوب است میگردد. طراحی راکتور نیازمند داشتن مقدار

گرمایی است که باید انتقال یابد و این بوسیله آثار همراه با واکنش شیمیایی تعیین میشود.

اکسید اتیلن تشکیل شده به گلیکول توسط جذب در آب هیدراته میگردد.این عمل همراه با رها نمودن

گرما بدلیل تغییر فاز ، تشکیل یک محلول و واکنش هیدراسیون بین اکسید اتیلن حل شده و آب خواهد بود.

در پایان گلیکول توسط عمل تقطیر آب بازیابی میشود. فرآیندی که نیازمند تبخیر یک مایع بوده

و جداسازی یک محلول به اجزایش منتهی میگردد.

 

تعیین تشکیل و جداسازی محلول ها :

تمام آثارر گرمایی مهم بوسیله این فرآیند نسبتا ساده تولید شیمیایی مصور شده است.

برخلاف آثار گرمایی محسوس که به وسیله تغییرات دما مشخص میشود ، آثار گرمایی واکنش شیمیایی

انتقال فاز و تشکیل و جداسازی محلول ها از اندازه گییری های تجربی حاصل در دمای ثابت تعیین میگردد.

انتقال گرما به دستگاهی که در ان انتقال فاز ، واکنش شیمیایی و تغییر در اجزاء صورت نمیگیرد باعث

تغییر دمای دستگاه میشود. در اینجا هدف گسترش روابط بین کمیت گرمای منتقل شده و تغییر دمای

حاصل میباشد.