PROCESE TEHNOLOGICE ȘI PROTECȚIA MEDIULUI Lector dr. Adriana Urdă, 2012-2013 1. Tipuri de procese tehnologice; poluarea în procesele chimice; efectele poluării; indicatori de eficiență în procesele chimice; bilanțul de materiale; bilanțul energetic. Bibliografia generală a cursului: 1. Emilian A. Bratu Operaţii unitare în ingineria chimică, vol. I III, Editura Tehnică, Bucureşti, 1984 1985 2. A. Urdă, E. Angelescu, I. Săndulescu Chimie Tehnologică Generală, partea I, Editura Universităţii din Bucureşti, 2002 (reeditat 2005) 3. A. Urdă Procese catalitice în protecţia mediului, Editura Universităţii din Bucureşti, 2005 4. G. C. Suciu Ingineria prelucrării hidrocarburilor, vol 4, Editura Tehnică, Bucureşti, 1993 Obiective generale ale cursului Cursul are ca obiective principale: studiul unor operații unitare din chimia tehnologică, studiul unor procese chimice din industria chimică anorganică, de prelucrare a petrolului și organică. Vor fi studiate principiile care stau la baza realizării proceselor chimice și metodele moderne de minimizare a emisiilor poluante pentru fiecare proces studiat. Obiectivele primei teme În cadrul primei teme vom discuta următoarele noțiuni: - mărimi și unități de măsură acestea sunt utilizate pentru măsurarea parametrilor importanți în procesele chimice; deoarece se folosesc mai multe tipuri de unități de măsură, este important să știm să le transformăm unele în altele; - tipuri de procese tehnologice procesele chimice pot fi clasificate în funcție de mai multe criterii; vom discuta principalele tipuri de procese în funcție de reacțiile care se desfășoară, criterii termodinamice, hidrodinamice și de realizare practică; - poluarea în procesele chimice, efectele poluării în procesele chimice pot să apară compuși poluanți ai atmosferei, apelor sau solului; este important să îi recunoaștem și să știm efectele pe care le produc asupra mediului; - indicatori de eficiență în procesele chimice eficiența oricărui proces chimic se măsoară prin trei indicatori: conversie, selectivitate și randament; - bilanțul de materiale, bilațul energetic sunt importante pentru determinarea consumului de materii prime, randamentului de produse finite, consumului de energie; se pot realiza pentru întregul proces sau pentru fiecare etapă a procesului. Mărimi şi unităţi de măsură [1] Mărimea: proprietate calitativă şi cantitativă a unei mulţimi de obiecte, fenomene etc., care pot fi ordonate într-un şir, cu ajutorul unui criteriu de comparaţie. Exprimarea calitativă şi cantitativă completă: - natura mărimii de ex. lungime, temperatură etc.; - valoarea mărimii; - unitatea de măsură (valoarea aleasă ca bază de comparaţie); - precizia utilă a măsurării; - metoda de măsurare (pentru obţinerea preciziei necesare); - instrumentul de măsurare (corespunzător metodei adoptate).
Unele mărimi nu sunt măsurabile (nu sunt suficient definite sau nu există unitate de măsură - ex. mirosul, gradul de inteligenţă etc.) România este membră a "Convenţiei Metrului din 1883; Sistemul Internaţional de unităţi de măsură (S.I.) este obligatoriu în România din 1961. S.I. se bazează pe șapte mărimi şi unităţi de măsură fundamentale; restul de mărimi şi unităţi de măsură folosite sunt derivate din cele fundamentale Mărime fundamentală Unitate de măsură Simbol Lungime metru m Masă kilogram kg Timp secundă s Temperatură kelvin K Cantitate de substanţă mol mol Intensitate curent electric amper A Intensitate luminoasă candelă cd Unităţile care poartă numele unor mari fizicieni (Newton, Joule, Watt, Ampere etc.) se scriu cu litere mici (newton, joule, watt, amper), iar simbolurile cu litere mari (N, J, W, A); Mărimi derivate: ex. viteza = distanţă / timp; Unitatea de măsură pentru mărimile derivate este tot derivată: m/s; Pentru valori mai mari sau mai mici se folosesc prefixe; Nu se folosesc mai multe prefixe consecutive (ex.: micromilimetru, 10-6 milimetru, ci nanometru). Valori mai mari Valori mai mici deca (da) 10 deci (d) 10-1 hecto (h) 10 2 centi (c) 10-2 kilo (k) 10 3 mili (m) 10-3 mega (M) 10 6 micro (μ) 10-6 giga (G) 10 9 nano (n) 10-9 tera (T) 10 12 pico (p) 10-12 peta (P) 10 15 femto (f) 10-15 exa (E) 10 18 atto (a) 10-18 Tipuri de procese tehnologice [4] În industria chimică, orice fabricaţie se realizează printr-un proces sau flux tehnologic, reprezentând o succesiune logică de etape prin care materiile prime sunt prelucrate şi transformate în produse. 2
Procesele tehnologice pot fi clasificate, în funcție de diverse criterii, în mai multe categorii. 1. După tipul reacţiilor chimice: simple: A B complexe: o paralele A B C o consecutive: A B C 2. După natura reacţiilor chimice: Reactanți redox (homolitice ruperea simetrică a legăturii, formare de radicali); acido-bazice (heterolitice - ruperea asimetrică a legăturii, formare de ioni). 3. După sensul de deplasare: reversibile: A B ireversibile: A B 4. După faza în care se află reactanţii: omogene (reactanţii se află în aceeaşi fază gaz, lichid); eterogene (două sau mai multe faze: g-l; g-s; l-l; l-s; s-s). 5. După modul de realizare în timp (regimul de funcționare): periodice (discontinue): se desfăşoară în şarje; condiţiile de reacţie (p, T etc.) se modifică în timp; continue: materiile prime şi produşii circulă în mod continuu; condiţii de reacţie constante în timp; mai avantajoase; procese combinate: unele etape decurg continuu, altele periodic. 6. După regimul hidrodinamic (de curgere): cu amestecare completă: agitare intensă, reactanţii se amestecă cu produşii de reacţie (procesul se desfășoară în vase de tip autoclavă cu amestecare continuă); cu curgere ideală: reactanţii nu se amestecă cu produşii, concentraţia produşilor creşte treptat în direcţia curgerii curentului de reactant. Reactanți Produși Produși Reactor cu amestecare Reactor cu curgere Fig. 1. Tipuri de reactoare chimice (și de procese chimice) în funcție de regimul de curgere. 3
7. După regimul termic: procese izoterme: temperatura constantă în întreg reactorul; procese adiabate: sistemul nu face schimb de căldură cu exteriorul; procese politerme: temperatura se schimbă neuniform de-a lungul reactorului (este parţial îndepărtată sau cedată). 8. După natura termică (influenţează echilibrul chimic): procese exoterme (în proces rezultă căldură); procese endoterme (în proces se consumă căldură). 9. După direcţia de curgere a reactanţilor (în procese eterogene): procese în echicurent (reactanții circulă în același sens în reactor) procese în contracurent (reactanții circulă în sensuri opuse în reactor); procese în curent încrucişat (unii dintre reactanți circulă intr-o direcție (de ex. pe orizontală), iar alții în altă direcție (de ex. pe verticală). Circulație în echicurent Circulație in contracurent Circulație în curent încrucișat Fig. 2. Tipuri de procese în funcție de direcția de curgere a reactanților. 10. După existența recirculării: procese aciclice (cu ciclu deschis): sunt procese în care substanțele trec prin instalație o singură dată, după care sunt evacuate (reactanții netransformați nu sunt recirculați în proces). Exemplu: instalația de obținere a HNO 3 diluat: Fig. 3. Instalația de obținere a acidului azotic diluat. procese cu recirculare (cu ciclu închis): procese in care o parte din fluxul de materii prime introduse (mai precis, reactanții netransformați) este recirculat pentru mărirea conversiei. Exemplu: instalația de obținere a amoniacului: 4
Fig. 4. Instalația de obținere a amoniacului. Poluarea in procesele chimice [5] În procesele chimice poluarea apare datorită eliminării (accidentale sau nu) a unor compuși chimici dăunători. Eliminarea acestor compuși poate produce poluarea aerului (cel mai frecvent), a apelor sau a solului. Poluarea reprezintă prezenţa (în aer, apă sau sol) a unor substanţe străine în concentraţii suficient de ridicate pentru a produce efecte nedorite. 1. Poluarea atmosferei se poate produce: o o o cu poluanţi gazoşi (CO 2, NO x, SO x, H 2 S etc.) cu poluanţi lichizi (hidrocarburi, solvenţi etc.) cu poluanţi solizi (pulberi) Fig. 4. Împărțirea atmosferei în zone, pe verticală. Atmosfera terestră reprezintă stratul de aer care înconjoară planeta, fără o limită superioară precisă, care constituie o componentă fundamentală pentru viaţa pe Pământ. În 5
acest strat aerul ocupă circa 96% din volum, restul de 4% revenind apei în stare de vapori. Atmosfera este caracterizată de lipsa omogenităţii atât din punct de vedere al caracteristicilor fizice, cât şi al celor chimice. Atmosfera constă din câteva zone, care se extind pe verticală dinspre suprafaţa Pământului spre spatiul exterior: troposfera (0-11 km), stratosfera (11-50 km), mezosfera (50-85 km), termosfera (85-500 km) şi exosfera (peste 500 km). Zona care influenţează vremea şi clima, şi în care sunt emişi şi dispersaţi cei mai mulţi dintre poluanţi, este troposfera. Următorul strat, stratosfera, este relativ izolat de troposferă deoarece transferul vertical dintre aceste două zone este foarte lent. În stratosferă se găseşte stratul de ozon (la o înălţime de 20-40 km), care protejează Pământul de radiaţia ultravioletă provenită de la Soare. 1.1.Poluarea atmosferei cu poluanți gazoși Principalii poluanţi gazoşi ai atmosferei care provin din procese industriale sunt: - CO 2 Dioxidul de carbon este unul dintre componenţii atmosferei, dar este considerat a fi poluant datorită creşterii concentraţiilor sale peste valorile medii normale, iar aceste creşteri provin în cea mai mare parte din arderea combustibililor fosili. Valoarea maximă normală a concentraţiei sale in aer este de 0,036 % vol, dar valorile sunt în creştere, ceea ce duce la manifestarea efectului de seră. Fig. 5. Concentrația CO 2 în atmosferă și viteza de creștere anuală (ppm/an). - CO Monoxidul de carbon este prezent în gazele de ardere incompletă a combustibililor fosili, în gazele de cocserie, gazele de eşapament. Este deosebit de toxic, blochează hemoglobina şi, în acest fel, transportul oxigenului în sânge prin formarea carboxihemoglobinei (hemoglobina are o afinitate pentru CO de 200 de ori mai mare decât pentru oxigen). - NO x Oxizii de azot (mai ales NO, cu o concentraţie mică de NO 2 ) provin din arderea combustibililor fosili, din traficul auto, fabricarea acidului azotic şi a îngrăşămintelor cu azot. Sunt toxici, în special NO 2, care provoacă probleme respiratorii, iar în concentraţii mari asfixie prin distrugerea alveolelor pulmonare. Produc, de asemenea, apariţia smogului fotochimic, participă la distrugerea stratului de ozon şi determină în mare măsură căderea ploilor acide. - SO 2 Poluarea cu dioxid de sulf apare datorită arderii combustibililor cu sulf, metalurgiei neferoase şi industriei chimice. Este un iritant puternic. Concentraţii mari pot cauza probleme ale sistemului respirator. La concentraţii foarte mari apare asfixie mortală sau bronhopneumonie chimică, care poate fi fatală după câteva zile. - H 2 S Hidrogenul sulfurat provine de la rafinăriile de petrol şi din procesele de cocsificare a cărbunelui. Este extrem de toxic, iar efectele nocive sunt mai pronunţate la om decât la alte vieţuitoare. Afectează sistemele nervos, cardiovascular, gastrointestinal şi ocular, fiind susceptibil de a fi considerat otravă cumulativă. - Hidrocarburi gazoase Poluarea cu hidrocarburi provine de la scăpările din instalaţiile de extracţie şi prelucrare a ţiţeiului şi din arderea incompletă a combustibililor în 6
motoarele cu ardere internă. Cele mai multe hidrocarburi gazoase au o toxicitate redusă. Metanul şi etanul sunt asfixianţi simpli, în timp ce omologii superiori au acţiune asupra sistemului nervos central. Olefinele, diolefinele şi acetilenele inferioare sunt atât asfixianţi cât şi anestetice, iar efectele ulterioare ale inhalării cresc cu lungimea catenei de carbon. - Halogeni Toși sunt nocivi, dar mult mai nociv decât clorul este fluorul, prezent în atmosfera din vecinătatea fabricilor de aluminiu şi superfosfaţi. Fluorul gazos este extrem de coroziv şi iritant pentru ochi. Inhalarea, chiar la concentraţii extrem de scăzute, irită sistemul respirator. - CFC Clorofluorocarburile au fost sintetizate în 1928 şi considerate iniţial ca total netoxice. Au fost utilizați ca agenţi frigorifici, pentru obţinerea polistirenului expandat, a spumelor poliuretanice etc. Gradul mare de persistenţă în atmosferă a dus la creşterea continuă a concentraţiei CFC în aer. Implicarea lor în mecanismul distrugerii stratului de ozon din stratosferă a impus luarea unor măsuri drastice, cum ar fi cele impuse de Protocolul privind substanţele care atacă stratul de ozon (Montreal, Canada) din 1987, vizând reducerea cu 50 % a CFC în anii următori adoptării Protocolului şi interzicerea completă a fabricării şi utilizării lor (din 1996 în S.U.A. şi 1997 în Uniunea Europeană). Dacă în structura moleculelor de CFC sunt introduşi atomi de hidrogen pentru a micşora conţinutul de clor, hidroclorofluoro-carbura (HCFC) rezultată este mai uşor degradabilă în straturile inferioare ale atmosferei, înainte de a intra în stratosferă. HCFC cu doi atomi de carbon sunt înlocuitorii cei mai folosiţi pentru CFC, dar pe măsură ce creşte conţinutul de hidrogen creşte şi inflamabilitatea, ceea ce limitează unele dintre aplicaţiile HCFC. Aceşti compuşi sunt programaţi să fie înlocuiţi până în anii 2020 2030 (în funcţie de compus), deoarece au influență negativă asupra stratului de ozon din stratosferă. 1.2. Poluarea atmosferei cu poluanți lichizi Acest tip de poluare a atmosferei este mai redus ca intensitate și se datorează în principal folosirii solvenţilor organici, a insecticidelor şi pesticidelor în agricultură ca dispersii. - Hidrocarburile lichide utilizate ca solvenţi au efecte diferite în funcţie de natura lor. Alcanii lichizi îndepărtează grăsimea de pe suprafaţa de piele expusă şi produc iritații și îmbolnăviri. În general, însă, alcanii sunt cei mai puţin toxici dintre hidrocarburi. Dintre cicloalcani, cei nesaturaţi sunt mai toxici decât cei saturaţi, iar inhalarea vaporilor produce iritaţii. Aromatele sunt cele mai toxice dintre hidrocarburi, iar inhalarea vaporilor lor conduce la intoxicaţii acute. Aromatele policiclice nu sunt suficient de volatile pentru a fi periculoase prin inhalare (cu excepţia celor rezultate din piroliza tutunului), dar se cunoaşte că anumite produse industriale bogate în aceste hidrocarburi, cum este de exemplu gudronul de cărbune, produc cancer prin contact repetat timp îndelungat cu pielea. - Solvenţii cloruraţi utilizarea lor a fost limitată sau interzisă pe plan mondial ca urmare a inluenței lor negative asupra stratului de ozon stratosferic. În această categorie se găsesc tetraclorura de carbon, cloroformul, tricloretilena, tricloretanul, percloretilena (utilizată în curăţarea uscată a hainelor). Clorura de metilen este suspectată de a fi agent cancerigen. 1.3. Poluarea atmosferei cu poluanți solizi În atmosferă, poluanţii lichizi sau solizi suferă modificări: suprafaţa şi volumul ocupat cresc de câteva ori, ceea ce conduce la o creștere importantă a activității chimice, iar particulele fine au o stabilitate foarte mare, deci creşte gradul de poluare prin acumulare în timp. Poluanţii în stare solidă provin din activităţi industriale şi din traficul auto, şi se prezintă sub formă de funingine, pulberi industriale şi aerosoli. Au fost introduși termenii de PM 10 și PM 2,5 (de la particulate matter - în limba engleză), ce desemnează particulele în 7
suspensie cu un diametru de sub 10 μm, respectiv 2,5 μm. Valorile au fost alese deoarece peste 50% din aceste particule se depun în căile respiratorii sub laringe în timpul respiraţiei. - Funinginea provine din arderea incompletă a combustibililor solizi şi din utilizarea carburanţilor. - Negrul de fum provine din întreprinderile producătoare şi din industria cauciucului, cernelurilor tipografice etc. - Pulberile industriale de foarte multe tipuri, ex. pulberi metalurgice sau din industria cimentului. - Aerosolii (suspensii coloidale ale unor particule foarte fine de solid sau a unor picături foarte fine de lichid, într-un gaz) - provin în special din metalurgia neferoasă, din faza de obţinere, dar şi din cea de utilizare. Cei mai toxici sunt consideraţi cei de plumb şi mercur. 2. Poluarea apelor Poluarea apelor reprezintă o alterare a calităţilor fizice, chimice sau biologice ale apei, alterare produsă direct sau indirect de o activitate umană, în urma căreia apele devin improprii pentru folosirea normală. Din punct de vedere al persistenţei în apă, poluanţii pot fi clasificaţi astfel: o poluanţi biodegradabili, care pot fi metabolizaţi şi neutralizaţi de fauna şi o flora acvatică; poluanţi nebiodegradabili, care se menţin ca atare în ape şi se acumulează în timp. Poluanţii biodegradabili tipici sunt cei biologici (de exemplu, dejecţiile anumalelor din crescătorii). Caracterul biodegradabil nu presupune, însă, existenţa lor în ape în cantităţi oricât de mari. Degradarea lor se face prin intermediul unor procese de oxidare, deci prin consum de oxigen. Atât timp cât concentraţia poluanţilor biodegradabili este sub un anumit prag, ei sunt uşor oxidaţi şi apa se autopurifică. Dincolo de acest prag, însă, necesarul de oxigen depăşeşte disponibilul din apă, iar lipsa de oxigen duce la dispariţia florei şi faunei acvatice. Cantitatea de poluanţi biodegradabili se măsoară prin intermediul unei mărimi numite consum biologic de oxigen la 5 zile (CBO 5 ), această perioadă fiind necesară pentru degradarea poluanţilor. Cu cât valoarea CBO 5 pentru o apă este mai mică, cu atât aceasta este mai curată. Un alt indicator al poluării apei cu compuși organici este CCO (consumul chimic de oxigen). Poluanţii nebiodegradabili sunt, în general, săruri ale metalelor grele (substanţe anorganice), insecticide, detergenţi (substanţe organice), substanţe petroliere sau radioactive. Posibilitatea diluării cu cantităţi mari de apă este nepractică, deoarece în cazul unor substanţe toxice de tipul ionilor de mercur sau de fosfor radioactiv, chiar dacă prin diluare se ajunge la concentraţii mai mici decât cele maxim admise, aceste substanţe se acumulează în organisme devenind toxice. 3. Poluarea solului Solul reprezintă, la ora actuală, principalul factor de care depinde producţia de hrană a omenirii. La suprafaţa sa s-a format, pe parcursul timpului, un strat de humus care constituie, de fapt, stratul fertil al solului. Degradarea solului constă în pierderea, mai ales prin eroziune, a stratului de humus. Poluarea solului constă mai ales în schimbarea compoziţiei sale, calitative şi cantitative, care afectează evoluţia normală a vieţuitoarelor. Ambele procese sunt extrem de grave, deoarece formarea humusului este un proces foarte lent, în timp ce distrugerea sa poate avea loc foarte rapid. Poluarea solului se poate produce: o cu poluanţi din atmosferă sau ape, prin depunere o cu produse petroliere, pesticide etc. 8
La ora actuală nu există procedee eficiente de depoluare a solului, majoritatea proceselor recomandând îndepărtarea stratului de sol poluat și depozitarea lui sau arderea, în cazul în care poluantul arde și poate fi distrus în acest mod. Indicatori de eficiență în procesele chimice [4] Eficiența proceselor chimice se măsoară prin trei indicatori principali: conversia materiei prime, selectivitatea pentru un anumit produs de reacție și randamentul în produsul de reacție urmărit (produsul principal). Conversia materiei prime se calculează astfel: ă ă ă î ă Selectivitatea pentru un anumit produs de reacție se calculează astfel: ă ă ă î ă î Randamentul pentru produsul principal de reacție se calculează astfel: ț ă ț ă Bilanțul de materiale (legea conservării masei) [2,3] La determinarea consumului de materii prime sau a randamentului pentru produsele finite, trebuie efectuate în prealabil calcule de bilanț de materiale, bazate pe legea conservării masei și pe raporturile stoechiometrice (exprimate prin formule și ecuații chimice): materiale intrate + materiale existente = materiale ieşite + materiale rămase în care toți termenii ecuației reprezintă cantități sau debite de masă. Diferența: Acumulare (A) = materiale intrate materiale ieşite = materiale rămase materiale existente În procesele continue acumularea este nulă (egală cu 0), și bilanțul de materiale se reduce la: m i = m e unde m i = masa materialelor intrate, iar m e = masa materialelor ieşite În practică există întotdeauna pierderi de materiale, și masa produselor obținute este întotdeauna mai mică decât masa materiilor prime intrate, deci: m i = m e + m p unde m p = masa pierderilor Bilanțul de materiale poate fi general (realizat pentru întreaga instalație și toate materialele prezente) sau parțial (pentru întreaga instalație și un singur material, pentru o parte din instalație și toate materialele etc.). Bilanțul energetic (legea conservării energiei) [4] Bilanțul energetic se bazează pe legea conservării energiei, după care într-un sistem închis suma tuturor formelor de energie este constantă. 9
Bilanţul termic se determină pe baza bilanţului de materiale, utilizând efectele calorice ale reacţiilor chimice şi ale transformărilor fizice care au loc în aparate şi ţinând cont de căldura introdusă şi ieşită cu produşii de reacţie sau prin pereţii aparatelor. Ecuaţia bilanţului termic este de forma: Q s Q l Q g Q f Q r Q i Q ' Q ' Q s l g ' Q f ' Q r ' Q e ' în care: Q s, Q l, Q g sunt căldurile introduse cu reactanții solizi, lichizi şi gazoși; Q s ', Q l ', Q g ' sunt căldurile plecate cu produsele de reacție solide, lichide sau gazoase; Q f şi Q f ' sunt căldurile proceselor fizice însoţite de degajare, respectiv absorbţie de căldură; Q r şi Q r ' sunt căldurile reacţiilor exoterme şi respectiv endoterme; Q i este căldura furnizată utilajului dintr-o sursă externă; Q e este căldura pierdută în atmosferă şi utilaje. Valorile entalpiei (cantității de căldură) a materialelor Q s, Q l, Q g şi Q s ',Q l ', Q g ' sunt denumite adesea conţinut caloric. Entalpia este calculată în mod uzual separat pentru fiecare din materialele care intră şi părăsesc instalaţia sau utilajul, utilizând ecuaţia: Q G c t adică produsul dintre masa materialului G, capacitatea sa calorică medie c şi temperatura t. Căldura degajată, repectiv absorbită, în procesele fizice de transformare de fază (căldura latentă de topire, condensare etc.) se calculează astfel: în care r este căldura latentă corespunzătoare transformării de fază. Căldura reacţiilor exoterme, Q r, principale sau secundare, se calculează pentru fiecare reacţie, din ecuaţia reacţiei. De exemplu, pentru o reacţie exotermă de sinteză, de tipul: A + B = D + Q r căldura de reacţie dintre A şi B se calculează ca produsul dintre numărul de moli de D şi efectul caloric al reacţiei, Q r. În mod similar se calculează căldura consumată în reacţiile endoterme, Q r '. Rezumatul temei 1 Mărimile sunt de două feluri: fundamentale (lungime, masă, timp, temperatură, cantitate de substanță, intensitatea curentului electric și intensitatea luminoasă) și derivate (toate celelalte). Unitățile lor de măsură fac parte din aceleași două categorii. Pot fi folosiți multipli sau submultipli ai unităților de măsură, pentru a evita utilizarea numerelor foarte mari sau foarte mici. Procesele chimice pot fi clasificate în funcție de criterii ce țin seama de reacțiile implicate în proces (simple sau complexe, omogene sau eterogene, reversibile sau ireversibile, redox sau acido-bazice), de regimul termic (exoterme sau endoterme, izoterme sau adiabatice) sau hidrodinamic al procesului (cu amestecare perfectă sau curgere tip piston), sau de realizarea lui practică (periodice sau continue, în echicurent sau contracurent, cu sau fără recirculare). Procesele chimice pot conduce la poluarea atmosferei (cu compuși gazoși, lichizi sau solizi), a apelor (cu poluanți biodegradabili sau nebiodegradabili) sau a solului, cu efecte negative asupra mediului ambiant. 10
Există trei indicatori ai eficienței proceselor chimice: conversia materiei prime, selectivitatea pentru un anumit produs și randamentul pentru un produs principal. Bilanțul de materiale este o exprimare a legii conservării masei, iar bilanțul energetic exprimă legea conservării energiei. În procesele continue, acumularea de substanță este nulă. Într-un sistem închis, suma tuturor formelor de energie este constantă. Bibliografie Curs 1 1. Bratu E. A. Operații unitare în ingineria Chimică, Vol.1, Editura Tehnică, București, 1984, p. 31-59 2. Bratu E. A. Operații unitare în ingineria Chimică, Vol.1, Editura Tehnică, București, 1984, p. 60-106 3. Kasatkin A.G. Procese și aparate principale în tehnologia chimică, Editura Tehnică, 1953, p. 26-30 4. Urdă A. Chimie Tehnologică Generală, Editura Universității din București, 2002, p. 22-24, p. 29-30 5. Urdă A. Procese Catalitice în Protecția Mediului, Editura Universității din București, 2005, p. 12-32, p. 153-162 11