Объектами исследованийхимической технологии являются значительное многообразие процессов, что часто затрудняет разработку их единой классификации. Наиболее распространена классификация процессов, основанная на различии в основных законах, описывающих скорость их протекания. В соответствии с этой классификацией различают:
1. Гидромеханические процессы, скорость которых описывается законами гидродинамики – науки о движении жидкостей и газов.
2. Тепловые процессы, протекающие со скоростью, определяемой законами теплопередачи.
3. Массообменные (диффузионные) процессы, характеризующие перенос одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз.
4. Химические (реакционные) процессы, которые протекают со скоростью, определяемой законами химической кинетики.
5. Механические процессы, описываемые законами механики твердых тел.
Значительную роль в современном химическом производстве играют тепловые процессы, связанные с управлением потоков движения тепла в технологической цепочке получения синтетических продуктов.
Перенос теплоты от более нагретой среды к менее нагретой через разделяющую их стенку называют теплопередачей. Оба вещества, участвующих в теплопередаче, называют теплоносителями (один, более нагретый - горячим, а другой, менее нагретый - холодным теплоносителем). Различают три способа распространения тепла:
1) Теплопроводность – перенос тепла вследствие теплового движения микрочастиц (молекулы, колебание атомов в решетке, диффузия электронов) непосредственно соприкасающихся друг с другом. Это вид распространения тепла является основным в твердых телах (в частности, в металлической стенке теплообменных и реакционных устройств).
2) Конвекция – перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости. Различают естественную (свободную) конвекцию при движении макроскопических объемов разной температуры и, соответственно, плотности, а также вынужденную (механическое перемешивание). Конвекция является основным видом распространения тепла при движении теплового потока в газовой или жидкой фазе от объема к разделяющей поверхности (металлической стенке).
3) Тепловое излучение – процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волн, обусловленный тепловым движением атомов или молекул излучаемого тела. За счет теплового излучение происходит передача тепла от нагревательных приборов (электронагревательные плитки, колбогреи и т.д.).