Kemiallinen teknologia on tiedettä taloudellisimmista ja ympäristöystävällisimmistä menetelmistä raaka-aineiden kemiallisessa prosessoinnissa hyödykkeiksi ja tuotantovälineiksi. Kemianteknologian prosesseihin kuuluu raaka-aineiden kemiallinen käsittely, joka perustuu kemiallisiin ja fysikaalis-kemiallisiin ilmiöihin, jotka ovat luonteeltaan monimutkaisia.
Epäorgaaninen kemiallinen teknologia sisältää mineraaliraaka-aineiden jalostuksen (paitsi metallimalmit), happojen, emästen ja mineraalilannoitteiden valmistuksen. Orgaaninen kemiallinen teknologia - öljyn, hiilen, maakaasun ja muiden fossiilisten polttoaineiden käsittely synteettisten polymeerien, väriaineiden, lääkkeiden ja muiden aineiden saamiseksi.
Kemiantekniikan historia on erottamaton kemianteollisuuden kehityshistoriasta. Aluksi kemiallinen teknologia, joka syntyi ensimmäisten kemianteollisuuden syntyessä, oli puhtaasti kuvaava soveltavan kemian haara.
Kemiallisten perustuotteiden tuotantoon tarkoitettujen manufaktuurien ja käsityön synty Euroopassa on syytä lukea 1400-luvulta, jolloin happojen, alkalien ja suolojen, erilaisten lääkkeiden ja joidenkin orgaanisten aineiden pieni erikoistuotanto alkoi ilmestyä. Venäjällä varsinainen kemianteollisuus, joka kehittyi 1500-luvun lopulla ja 1600-luvun alussa, oli maalien, salpeterin, ruudin valmistus sekä soodan ja rikkihapon valmistus. 1700-luvun jälkipuoliskolla alkoi tekniikan erottaminen erityiseksi tietämyksen alaksi ja luotiin kemiantekniikan perusta tieteenä ja akateemisena tieteenalana. Ensimmäistä kertaa tässä mielessä termiä "teknologia" käytti vuonna 1772 Göttingenin yliopiston professori I. Beckmann, joka myös julkaisi ensimmäiset kattavat teokset, jotka kattavat useiden kemianteollisuuden tekniikoiden ja samaan aikaan ensimmäinen kemian tekniikan oppikirja. Vuonna 1795 Saksassa ilmestyi I.F. Gmelinin kaksiosainen kurssi "Teknisen kemian opas", jonka V. M. Severgin julkaisi vuonna 1803 venäjänkielisenä käännöksenä otsikolla "Käsityön ja tehtaiden kemialliset perusteet".
Kemiallinen tekniikka 1700-luvun lopulla. on tullut pakolliseksi akateemiseksi tieteenalaksi yliopistoissa, korkeakouluissa Euroopassa, kaupallisissa ja teknisissä kouluissa Venäjällä. Vuonna 1803 Venäjän tiedeakatemiaan perustettiin kemian tekniikan laitos. Vuodesta 1804 lähtien Pietarissa alettiin julkaista "Teknologista lehtiä tai teknologiaan liittyviä kerättyjä teoksia". Samana vuosina kemian tekniikan opetus aloitettiin Venäjän korkeakouluissa. Moskovan yliopiston professori I. A. Dvigubsky, joka julkaisi vuosina 1807-1808. ensimmäinen venäläinen kemian teknologian oppikirja "Teknologian perusperusteet eli lyhyt osoitus tehtaissa ja tehtaissa tehdystä työstä" kirjoittaa tämän kirjan esipuheessa: "Meidän aikanamme melkein kaikki vakiintuneet koulut opettavat tekniikkaa , tai käsityön, tehtaiden ja tehtaiden tiedettä, jotta tieteille omistautuneet voisivat yhdessä koko tekniikan joukon tarkasteltuaan teoreettisella tietämyksensä myötävaikuttaa lisääntymiselle välttämättömien käsitöiden, kasvien ja tehtaiden levittämiseen ja parantamiseen. julkisesta omaisuudesta. Vuonna 1828 professori F. A. Denisov julkaisi oppikirjan "Pitkä opas yleiseen tekniikkaan tai kaikkien eri teknisten taiteiden teosten, välineiden, työkalujen ja koneiden tuntemiseen". Tämä oppikirja oli prototyyppi yleisen kemian tekniikan nykyaikaisista kursseista sekä kemiantekniikan prosesseista ja laitteista. Siinä yritettiin paitsi kuvata olemassa olevaa kemiantuotantoa, myös tuoda esiin tekniikan tyypillisiä prosesseja. Suuren panoksen kemiantekniikan kehittämiseen itsenäisenä tieteenalana antoi professori P. A. Ilyenkov, joka julkaisi vuonna 1851 The Course of Chemical Technology -julkaisun, eräänlaisen tietosanakirjan kaikista tuolloin olemassa olevista suurista kemianteollisuudesta. Esiintyminen 1800-luvulla Länsi-Euroopan maissa ja Venäjällä suuri määrä kemiantekniikan oppikirjoja, käsikirjoja ja tieteellistä tutkimusta vaikutti kemian tuotannon nopeaan kasvuun ja samalla kemiantekniikan tieteellisten perusteiden kehittymiseen. Voimme mainita vain muutaman suuren tapahtuman kemianteollisuuden kehityksen historiassa:
Vuonna 1748 Birminghamiin (Englanti) rakennettiin ensimmäinen pieni laitos rikkihapon tuotantoa varten lyijykammioissa (kammiomenetelmän alku).
Vuosina 1805-1810. rikkihapon kammiotuotantoa kehitettiin laajasti Englannissa ja Ranskassa.
Vuonna 1804 ensimmäinen rikkihappotehdas aloitti toimintansa Venäjällä ja vuonna 1820 Saksassa.
Vuosina 1787-1789. N. Leblanc kehitti ensimmäisen teollisen menetelmän soodan valmistamiseksi. Lasiteollisuuden, kaustisen soodan tuotannon ja muiden teollisuudenalojen suuresta soodan kysynnästä johtuen Leblanc-menetelmä levisi hyvin laajalle (ensimmäinen suuri Leblanc-menetelmän mukainen soodatehdas rakennettiin Englantiin vuonna 1823).
Vuonna 1861 kehitettiin ammoniakkimenetelmä soodan valmistukseen (Solvay-menetelmä).
XIX vuosisadan toisella puoliskolla. katalyysin alan tutkimusta kehitetään laajalti, mikä on mahdollistanut monien kemiallisten prosessien toteuttamisen teollisessa mittakaavassa. Joten XIX-luvun 70-luvulla. rikkihapon valmistukseen kehitettiin kontaktimenetelmä ja vuonna 1886 sen teollinen tuotanto organisoitiin tällä menetelmällä. Heterogeenisen katalyysin tuominen orgaaniseen synteesiin aloitti uuden ajanjakson orgaanisen kemian historiassa. XX vuosisadan ensimmäisinä vuosikymmeninä. hiilivetyihin ja hiilimonoksidiin perustuvia synteesejä on kehitetty laajasti. Työ heterogeenisen katalyysin alalla mahdollisti S. V. Lebedevin toteuttaa kumin teollisen synteesin.
Teoreettiset ja kokeelliset tutkimukset kemiallisen termodynamiikan alalla olivat erittäin tärkeitä kemiantekniikan kiireellisten ongelmien ratkaisemisessa. Useimmilla niistä oli selkeä teknologinen painopiste. Näistä teoksista on huomioitava Le Chatelierin, Nernstin ja Haberin teokset, jotka on omistettu ammoniakin synteesille typestä ja vedystä. Luominen vuonna 1912 Teollisuuslaitos paineen alaisen ammoniakin synteesiä varten merkitsi vallankumousta kemianteollisuuden kehityksessä, merkitsi korkeaa painetta käyttävien teollisten kemiallisten prosessien alkua. 1800-luvun puolivälissä, J. Liebigin maatalouskemian alan työn laajan kehittämisen jälkeen, ilmaantui uusi kemianteollisuuden ala - kivennäislannoitteiden valmistus, jonka järkevää käyttöä meidän aikanamme ei ole. olisi mahdotonta ratkaista ongelmia, jotka liittyvät maapallon väestön ravintoon. Teoreettisen työn teknologinen soveltaminen ketjureaktioiden alalla 1900-luvun 30-50-luvuilla. (N. N. Semenov ym.) oli yksityiskohtainen kehitysprosessi korkeapainepolyeteenin, polystyreenin, polyvinyylikloridin jne. synteesiä varten. Muovien, synteettisten hartsien ja tekokuitujen valmistus avasi uuden aikakauden haluttujen ominaisuuksien omaavien materiaalien valmistuksessa. .
Monet venäläiset ja Neuvostoliiton tutkijat ja insinöörit osallistuivat kotimaisen kemianteollisuuden luomiseen ja teknisten tieteiden kehittämiseen. On vaikea yliarvioida useiden vallankumousta edeltäneiden Venäjän merkittävien tiedemiesten roolia, erityisesti M. V. Lomonosovin (1711-1765) ja D. I. Mendelejevin (1834-1907) sekä N. N. Zininin (1812-1880), A. M. Butlerovin ( 1828-1886), A. K. Krupsky (1845-1911), V. V. Markovnikov (1838-1904), I. I. Andreev (1880-1919) ja monet muut. Vuoden 1917 lopussa kansantalouden korkeimpaan neuvostoon (Kansantalouden korkein neuvosto) perustettiin kemian osasto, jota johti lahjakas kemianinsinööri L. Ya. Karpov (1879-1920). Vuosina 1920-1932. Neuvostoliitossa rakennettiin useita suuria yrityksiä ammoniakin, typen, potaska- ja fosforilannoitteiden, kemiallisten kuitujen jne. Vuonna 1920 perustettiin Moskovan tekninen instituutti (MTI). D. Ja Mendelejev, joka koostui kemian ja mekaanisista osastoista. Mekaniikkaosasto koulutti mekaanikot kemianteollisuudelle ja ennen kaikkea kemiantekniikan tehtaille. Vuonna 1930 korkea-asteen tekninen koulutus organisoitiin uudelleen Neuvostoliitossa, minkä seurauksena Moskovaan ja Leningradiin muodostettiin yhtenäiset kemian ja tekniikan laitokset useiden korkeakoulujen kemian ja tekniikan tiedekuntien pohjalta. Vuonna 1931 ne hajotettiin. Samaan aikaan Moskovan yhdistetyn kemiantekniikan instituutin pohjalta Moskovan kemiantekniikan instituutti, joka on nimetty A.I. D. I. Mendeleev, Moskovan kemiantekniikan instituutti (MIHM), Moskovan hienokemiallisen teknologian instituutti. M. V. Lomonosov (MITHT), Sotilaskemian akatemia ja kemian tiedekunta, Moskovan valtionyliopisto. M. V. Lomonosov. Tunnetut tutkijat, kuten I. A. Kablukov ja N. D. Zelinsky, antoivat merkittävän panoksen kemiantekniikan kehittämiseen, kemianteollisuuden ja kemiantekniikan luomiseen sekä näiden teollisuudenalojen henkilöstön koulutukseen. N. N. Vorozhtsov, S. I. Volfkovich, I. A. Tishchenko, N. F. Jushkevich, A. G. Kasatkin, A. N. Planovsky, P. M. Lukjanov, N. M. Žavoronkov, G. K. Boreskov, M. M. Dubinin, N. M. Emanuel G. V. ja monet muut P. M. Emanuel, V.
Kaikki kemiallisen teknologian prosessit on jaettu viiteen pääryhmään prosessin yleisten kineettisten mallien mukaan:
Organisaation ja teknisen rakenteen mukaan prosessit on jaettu jaksollisiin ja jatkuviin.
Kemialliset prosessit jaetaan epäorgaanisten aineiden teknologiaan ( happojen , alkalien , soodan , silikaattimateriaalien, mineraalilannoitteiden , suolojen jne. valmistus) ja orgaanisten aineiden teknologiaan ( synteettinen kumi , muovit , värit , alkoholit , orgaaniset hapot jne.) .)
Kemiallisen teknologian prosessien kehittämisen pääsuunnat
- tuotannon tehokkuuden ja ympäristöystävällisyyden lisääminen;
- biokemiallisten ja entsymaattisten teknologioiden kehittäminen;
- liittyy edelliseen kohtaan, ei-newtonilaisia nesteitä käyttävien teknologioiden kehittäminen ja ankarat lämpötilarajoitukset;
- matemaattisten mallinnusmenetelmien laaja käyttö kemianteollisuuden suunnittelussa.