Типы технологических процессов

На практике чаще всего используется классификация химических реакций по фазовому признаку, соответственно различают гомогенные и гетерогенные реакции. По этому же признаку наиболее часто подразделяют химические процессы и реакторы, в которых эти процессы осуществляются.

В гомогенных системах все реагирующие вещества находятся водной какой-либо фазе: газовой (г), жидкой (ж) или твердой (т). В гетерогенных системах реагирующие вещества находятся в разных фазах: газ - жидкость (г - ж), газ - твердое (г - т), жидкость - твердое (ж - т), две несмешивающиеся жидкости (ж - ж) и две твердые фазы (т - т). Наиболее часто в промышленных процессах встречаются системы г - ж, г - т и ж - т. Иногда в промышленных процессах участвуют три или четыре фазы, например г - ж - т, г - ж - ж, г - ж - т - т.

Обычно за отдельные фазы принимают только основные компоненты и не учитывают наличие малых количеств примесей. Так, например, в системах ж - ж и ж - т часто содержится газовая фаза, поскольку процессы проводятся в присутствии воздуха или других газов, или же в присутствии паров, так как жидкие компоненты частично испаряются. Но газовую фазу учитывают только в том случае, если она оказывает существенное влияние на процесс.

Некоторые процессы начинаются в гомогенной среде, а затем в результате появления новой фазы система переходит в гетерогенную. Например, при получении полистирола к жидкому стиролу добавляют перекись бензоила и нагревают, при этом происходит полимеризация стирола с образованием новой фазы - твердого полистирола.

Скорость реакции в гомогенных системах более высокая, чем в гетерогенных, так как в первом случае реакции протекают на уровне отдельных молекул (так называемый микроуровень). Поэтому в практических условиях обычно стремятся перевести гете­рогенный процесс в гомогенный (путем плавления или растворения твердых реагирующих веществ, абсорбции или конденсации газов).