Химическая технология – это наука о наиболее экономичных и экологически обоснованных методах химической переработки сырья в предметы народного потребления и средства производства.



Nbsp; О.С. Половецкая, В.В. Платонов   МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ     учебное пособие для студентов высших учебных заведений   Тула – 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. ХИМИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО, ЕГО СТРУКТУРА

И ОРГАНИЗАЦИЯ………………………………………………………………………………………7

1.1.Структура производственного процесса…………………………………………………………...10

1.2. Принципы и формы организации производственного процесса…………………………………11

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 1………………………………………………………….13

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 1…………………………………………………………………………………...14

ГЛАВА 2. ЭКОНОМИКА ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА………………………………..16

2.1. Технико-экономические показатели химико-технологических процессов…………………….16

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 2.1………………………………………………………...18

ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 2.1…………………………………………………………………………………..18

2.2. Материальный и энергетический балансы химико-технологических процессов………………20

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 2.2…………………………………………………………26

ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 2.2…………………………………………………………………………………..26

ГЛАВА 3. ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ……………………………...…………………………………..28

3.1. Подготовка химического сырья к переработке……………………………………………...…….28

3.2. Экономические показатели процесса обогащения сырья………………………………………...38

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 3………………………………………………………….39

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 3…………………………………………………………………………………...39

 

ГЛАВА 4. ВОДА В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ…………………………………...42

4.1. Использование воды в химическом производстве………………………………………………..42

4.2. Промышленная водоподготовка……………………………………………………………………43

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 4………………………………………………………….46

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 4…………………………………………………………………………………...46

 

ГЛАВА 5. ПРОИЗВОДСТВО СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И ОЛЕУМА………………………………49

5.1. Общие сведения……………………………………………………………………………………..49

5.2. Производство серной кислоты из флотационного колчедана……………………………………49

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 5.2…………………………………………………………52

ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 5.2…………………………………………………………………………………..53

5.3. Производство серной кислоты методом «мокрого катализа» (схема Амелина)………………..54

5.4. Производство серной кислоты башенным методом. Метод Ступникова……………………….57

5.5. Получение серной кислоты из отработавшей серной кислоты…………………………………..58

5.6. Концентрирование разбавленных растворов серной кислоты………………………………....58

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМАМ 5.3-5.6 ………………………………………………….61

ЗАДАЧИ К ТЕМАМ 5.3-5.6 …………………………………………………………………………..61

ГЛАВА 6. ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА………………………………………………………….63

6.1. Сырье для производство аммиака……………………...…………………………………………..63

6.2. Производство аммиака при среднем давлении……………………..…………………………….65

6.3. Синтез аммиака при высоком давлении…………………………………………………………..66

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 6…………………………………………………………68

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 6…………………………………………………………………………………..68

 

ГЛАВА 7. ПРОИЗВОДСТВО АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ…...………………………………………..70

7.1. Общие сведения………….……………………….…………………………………………………70

7.2. Физико-химические основы производства азотной кислоты из аммиака……………………….70

7.3. Технологическая схема производства азотной кислоты из аммиака…………………………….72

7.4. Производство азотной кислоты под давлением 6-8 атм………………………………………….73

7.5. Производство суперконцентрированной азотной кислоты……….……………………………...75

7.6. Концентрирование разбавленных растворов азотной кислоты………………………………….76

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 7………………………………………………………….77

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 7…………………………………………………………………………………...77

 

ГЛАВА 8. ПРОИЗВОДСТВО МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ………………………………...79

8.1. Агротехническое значение минеральных удобрений…………………………………………….79

8.2. Классификация минеральных удобрений………………………………………………………….80

8.3. Производство азотных удобрений…………………………………………………………………81

8.4. Общая характеристика фосфорных удобрений…………………………………………………...91

8.5. Общие сведения о микроудобрениях и бактериальных препаратах…………………………….95

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 8………………………………………………………….97

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 8……………………………..…………………………………………………….97

 

ГЛАВА 9.ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОИЗВОДСТВА…………………………………………99

9.1. Теоретические основы промышленного электролиза…………………………………………….99

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 9.1………………………………………………………..104

ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 9.1……………………………..…………………………………………………..104

9.2. Электролиз водного раствора хлорида натрия…………………………………………………..106

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 9.2………………………………………………………..114

ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 9.2…………..……………………………………………………………………..114

 

ГЛАВА 10. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ………………………………………….......117

10.1 Производство алюминия………………………………………………………………………….117

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 10.1………………………………………………………120

ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 10.1……………………………..…………………………………………………120

10.2. Производство чугуна……………………………………………………………………………..122

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 10.2………………………………………………………136

ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 10.2……………………………..…………………………………………………136

10.3. Производство и обработка стали………………………………………………………………...138

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 10.3………………………………………………………152

ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 10.3……………………………..…………………………………………………153

10.4. Химико-технологические показатели металлургии……………………………………………155

 

ГЛАВА 11. ПРОИЗВОДСТВО СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ……………………………...157

11.1. Общие сведения о силикатных материалах…………………………………………………….157

11.2. Типовые процессы технологии силикатных материалов………………………………………159

11.3. Производство вяжущих материалов…………………………………………………………….160

11.3.1. Производство портланд-цемента………………………………………………………………161

11.3.2. Производство воздушной извести……………………………………………………………..164

11.4. Производство стекла……………………………………………………………………………...166

11.5. Производство ситаллов…………………………………………………………………………..169

11.6. Производство керамических материалов……………………………………………………….170

11.6.1. Производство строительного кирпича………………………………………………………...171

11.6.2. Производство огнеупоров……………………………………………………………………...172

11.7. Перспективы развития производства силикатных материалов………………………………..174

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 11……………………………………………………….176

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 11……………………………..………………………………………………….176

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………………179

ПРЕДИСЛОВИЕ

Отсутствие пособий по технологии неорганических веществ для подготовки студентов естественнонаучных факультетов педагогических университетов и вузов обусловили издание учебно-методического пособия по химической технологии. Предлагаемое пособие, охватывает технологию неорганических веществ, и предназначена в качестве учебного пособия для студентов ТГПУ им. Л.Н.Толстого по специальности 050101 «Химия». При подготовке пособия авторы исходили из требований государственного образовательного стандарта к данной специальности и использовали опыт преподавания этой дисциплины в вузе.

В пособие даны сведения об основных компонентах химического производства; изложены общие закономерности химической технологии как теоретической основы химического производства; описаны свойства, применение и процессы производства таких важнейших неорганических веществ, как серная кислота, аммиак, азотная кислота, минеральные удобрения; даны сведения о производстве силикатных материалов, электрохимических производствах, металлургии.

Пособие может быть полезно преподавателям и студентам кафедр общей и неорганической химии, органической и биологической химии.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Под технологией понимают научное описание методов и средств производства в какой-то отрасли промышленности. Например, методы и средства обработки металлов составляют предмет технологии металлов. Процессы химической технологии включают в себя химическую переработку сырья, основанную на сложных химических и физико-химических явлениях.

Химическая технология – это наука о наиболее экономичных и экологически обоснованных методах химической переработки сырья в предметы народного потребления и средства производства.

Современная химическая технология, используя достижения естественных и технических наук, изучает и разрабатывает совокупность физических и химических процессов, машин и аппаратов, оптимальные пути осуществления этих процессов и управления ими при промышленном производстве различных веществ, продуктов, материалов, изделий.

Различают механическую и химическую технологию. Д.И.Менделеев так определял различие между ними: «…начинаясь с подражания, всякое механически-фабричное дело может совершенствоваться в своих даже самых основных принципах, если есть только внимательность и желание, но при этом одном, без предварительного знания, прогресс химических заводов немыслим, не существует и существовать, наверное, никогда не будет…».

Химическая технология базируется прежде всего на таких химических науках, как физическая химия, химическая термодинамика и химическая кинетика, но в то же время не просто повторяет, а развивает закономерности этих наук в приложении к крупнотоннажным промышленным процессам. 

Развитие химической технологии как науки неотделимо от ее практических приложений. Химическая промышленность – одна из ведущих отраслей материального производства. Новые открытия и технологические разработки быстро становятся достоянием практики, тесно связывают науку с производством, и эта взаимная связь позволяет более рационально использовать сырье и топливно-энергетические ресурсы, создавать новые безотходные производства, в которых химико-технологические процессы протекают с высокими скоростями в оптимальных условиях, с получением продуктов высокого качества.

 

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 372; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ