Непрерывными называются процессы, в которых основне стадии осуществляются одновременно и непрерывно. Интенсивность работы аппарата, в этом случае сохраняется практически постоянной. Непрерывно-действующие аппараты болем производительные, их легче механизировать и автоматизировать.
Параметр – это какая-либо величина, характеризующая состояние вещества или условия работы аппарата. Наиболее важными параметрами являются температура, давление и концентрация.
Технологический режим – совокупность параметров, определяющих условия работы данного апарата или системы аппаратов.
Работа аппаратов и установок характеризуется такими показателями, как выход продукта, производительность, мощность и интенсивность.
Выход продукта (Х) – это отношение количества фактически полученногопродукта (Gфакт), к тому количеству, которое может образоваться в предположении, что реакция необратима (Gтеор):
X=Gфакт/Gтеор *100%
Практический выход менше теоретического из-за неполноты реакции и различных потерь.
Производительность аппарата, установки или цеха (Р) – это количество продукции, получаемое в единицу времени (?):
P=Gфакт/? [кг/сек; м3/ч.; т/ч; т/сут]
Мощность – это производительность, достигаемая в оптимальних условиях. Обычно производительность ниже мощности из-за различных нарушений режима или непланових остановок.
Интенсивность аппарата (I) – это отношение производительности (Р) к какой-либо величине, характеризующей аппарат (по поверхности или объему):
I=P/F [кг/ч*м2]; или I=P/V [кг/ч*м3]
где F – рабочая поверхность аппарата, м2 ; V – полный объем аппарата, м3.
Материальный поток – количество твердых, жидких или газообразных веществ, поступающих (или выходящих) в данный аппарат в единицу времени (кг/сек; т/сутки; м3/ч)
Расходный коэффициент – расход данного вида сырья, вспомогательных веществ или энергии на единицу продукции (? т/т, м3/т, кВт*ч/т). Расходные коэффициенты зависят от качества сырья, способа производства, состояния оборудования и соблюдения норм технологического режима, они всегда выше теоретических.
Технологическая схема – описание или графическое изображение последовательности операций, необходимых для получения данного продукта из определенного вида сырья с их материальными потоками и энергетическими связями.
Вопросы для самоконтроля:
- Дайте понятие химической технологии. Виды химической технологии. Отрасли химической технологии.
Литература:
1. , , Химическая технология неорганических веществ: учебное пособие. - Томск: Изд-во Томского поли-
технического университета, 2011. – 194 с.
2. Интернет ресурсы.
Лекция.
Виды продукции основного неорганического синтеза.
Производство минеральных удобрений
Содержание:
Минеральные удобрения, значение их производства и использования в народном хозяйстве. Основные удобрения: азотные, калийные, фосфорные и комплексные. Номенклатура, сырье, стадии технологии получения, расчеты производства, объемы производства.Минеральные удобрения.
В состав веществ, необходимых для жизнедеятельности растений, входят 30 основных элементов. Свыше 90% сухой массы растений составляют углерод, водород и кислород. Эти элементы растения усваивают в виде двуокиси углерода и воды.
В значительных количествах растениям необходимы азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и железо (макроэлементы). В незначительных количествах растениям необходимы микроэлементы: бор, марганец, цинк, молибден и некоторые др. элементы.
Для восполнения потерь питательных веществ обязательно внесение минеральных удобрений. Качество удобрений оценивается содержанием в них питательных элементов: азотных – азота (N), фосфорных – пятиокиси фосфора (P2O5), калийных – окиси калия (K2O) и т. п.
Азот входит в состав хлорофилла, усваивающего солнечную энергию, и белков, необходимых для построения живой клетки.
Фосфор входит в состав белков. Он ускоряет развитие растений и улучшает качество, повышая содержание сахара и крахмала.
Калий способствует синтезу белков и усиливает образование сахаров, повышает всхожесть и стойкость к заболеваниям.
Количество вносимых на 1 гектар удобрений в зависимости от рода почв и вида с/х-ных культур колеблется в следующих пределах: азотные 30-120 кг N, фосфорные 45-120 кг Р2О5, калийные 40-200 кг К2О.
Часть внесенных мин. удобрений вымывается из почвы грунтовыми водами или превращается в формы, недоступные для усвоения растениями. Поэтому степень усвоения некоторых удобрений растениями невысока. Так, фосфорные удобрения используются растениями лишь на 20%.
Урожайность различных культур сильно зависит от количества вносимых удобрений. Только широкое применение удобрений может обеспечить повышение плодородия земли.
Влияние удобрений на урожайность
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2, 3. Основные удобрения: азотные, калийные, фосфорные и комплексные
1. Азотные удобрения
Различают: аммиачные, аммонийные, нитратные, аммонийно-нитратные, амидные. Их вырабатывают как в твердом, так и жидком виде. Наибольший вклад вносят аммиачная селитра и карбамид (мочевина). Они содержат самое большое количество азота на сухое вещество.
Сырьем для производства аммиачной селитры служит аммиак и азотная кислота, для карбамида аммиак и углекислый газ
1) HNO3+NH3>NH4NO3+Q (селитра)
2) CO2+2NH3=NH2COONH4+Q (карбаматаммония)
NH2COONH4>СО(NH2)2+H2O-Q (мочевина)
Стадии получения:
Аммиачная селитра
1. получение нитрата аммония нейтрализацией азотной кислоты аммиаком
2. упарка раствора
3. кристаллизация плава
4. охлаждение и обработка продукции (гранулирование)
На 1т продукта: 213 кг аммиака, 800кг азотки (100%), 1,26 МДж пара, 15 кВт/ч электроэнергии, 33м3 воды.
Карбамид - очень энергоемкое производство
1. синтез карбамида
2. дистилляция продуктов синтеза
3. переработка растворов карбамида в товарный продукт
На 1т продукта: 580 кг аммиака, 750 кг СО2, 4,82 ГДж пара, 400 кВт/ч электроэнергии. Промышленные масштабы на 1985г 15,2 млн. т/г в СССР.
2. Калийные удобрения
Такие как КСl, K2SO4, калимагнезия K2SO4*MgSO4 и т. д.
Переработка калийных руд (сильвинита и др.), осуществляется различными методами:
1.Флотационный. Основан на различной смачиваемости минералов водой
2.Галургический. Основан на различной растворимости. С увеличением температуры увеличивается растворимость хлористого калия и при охлаждении системы соль выпадает в осадок
3.Электростатическая сепарация. При нагреве и обработке специальными реагентами на поверхности измельченных частиц образуются разноименные заряды.
На 1 т. КСl : 5т сильвинита, 25 кВт/ч энергии, вода 9,3 м3
Промышленные масштабы на 1985г 10,4 млн. т/г в СССР.
3. Фосфорные удобрения
Основная задача химической технологии перевести нерастворимые природные фосфаты: фосфориты и апатиты в водорастворимые соединения.
Основные удобрения:
1. Простой суперфосфат: смесь монокальцийфосфата (Ca(H2PO4)2*H2O), сульфата кальция (CaSO4) c твердыми примесями (содержание P2O5 14-21%)
2. Двойной суперфосфат: Ca(H2PO4)2*H2O c примесями (содержание P2O5 42-55%)
Основная реакция - фторапатит взаимодействует с фосфорной кислотой:
Ca5F(PO4)3+7H3PO4+5H2O=5Ca(H2PO4)2*H2O+HF
Процесс гетерогенный, скорость зависит от температуры, концентрации, перемешивания и т. д. Получают двойной суперфосфат камерным и поточным методами.
Основные стадии процесса:
1. Дозирование и смешивание апатита и фосфорной кислоты
2. Реакция в смесителе и суперфосфатной камере
3. Выдержка на промплощадке или складе (15-20 суток)
4. Дробление
5. Нейтрализация свободной кислоты (CaCO3)
6. Гранулирование мелкой фракции
7. Сушка
На 1 т. двойного суперфосфата: 1,5т H3PO4, 1,13т апатита. Расход топлива и энергии незначительный.
4. Комплексные удобрения
Разновидностей комплексных удобрений очень много. Комплексными удобрениями называют удобрения, содержащие два и более питательных элемента. Эти удобрения получают либо химическим взаимодействием исходных веществ, тогда они называются сложными, либо механическим смешиванием удобрений, содержащих один питательный элемент, тогда они называются тукосмесями или смешанными.
Номенклатура комплексных удобрений
|
|
| ||
|
|
| ||
| ||||
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
| ||||
|
|
| ||
|
|
|
| |
|
|
|
|
Аммонизированные суперфосфаты производятся чаще всего на базе низкокачественных фосфатов. Аммиаком нейтрализуют свободную кислоту.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 |
