Завдання №1

Ознайомитись з короткими теоретичними відомостями відносно основних учасників хіміко-технологічного процесу та виконати завдання.

Короткі теоретичні відомості

Сировина – це речовини природного або техногенного походження, які використовуються в хіміко-технологічному процесі для виробництва цільових продуктів і підлягають та піддаються обробці. Для певних галузей, наприклад, гірничо-видобувної сировина водночас є і цільовою продукцією.

Реагенти – речовини необхідного (допустимого) ступеню чистоти, які отримують переважно штучним шляхом. За допомогою реагентів здійснюється переробка сировини у цільові продукти або знешкоджуються шкідливі викиди.

Матеріали – додаткові речовини або вироби з них, які забезпечують перебіг хіміко-технологічних процесів належним чином, але до складу продуктів не входять (каталізатори, теплоносії, хладоагенти, мастила, фільтрувальні вироби тощо).

Цільовий продукт – речовина або виріб з неї, яка має певні споживацькі властивості, очікуваний і щоразу відтворюваний результат хіміко-технологічного процесу (тобто дії реагентів на сировину в промислових умовах). Цільовий продукт – мета хіміко-технологічного процесу.

Напівпродукт – сировина, що оброблюється на одній або кількох стадіях хіміко-технологічного процесу, але ще не має повних ознак цільового продукту.

Додатковий або супутній продукт – речовина, яка природно утворюється під час перебігу хімічної реакції водночас з цільовим продуктом, але природно не зменшує його кількість. Додатковий продукт не є метою хіміко-технологічного процесу, але уникнути його утворення не можливо тому, що утворюється під час перебігу цільової реакції.

Побічний продукт – речовина, що утворюється під час перебігу хімічної реакції, що супроводжує цільову (паралельної або послідовної), відповідно утворення побічного продукту зменшує кількість цільового. Уникнути утворення побічних продуктів практично неможливо, проте саме на зменшення його кількості і спрямовують хіміко-технологічний процес.

Відходи – залишки сировини, реагентів, матеріалів, а також нецільових продуктів, які утворюються в процесі виробництва і не використовуються за місцем утворення. Відходи одного виробництва можуть використовуватись як сировина в іншому виробництві.

Індивідуальні завдання

1.1. Оберіть серед наведених реакцій ті, які відповідають хімічній схемі виробництва сульфатної кислоти контактним методом і розставити їх у в технологічному порядку. Розставте стехіометричні коефіцієнти. Вкажіть ті хімічні реакції, які є небажаними в даному виробництві (призводять до ретроградації сірки, викликають корозію обладнання тощо). Обґрунтувати вибір.

Приклад відповіді на завдання:

Хімічна схема отримання нітратної кислоти:

1) (реакція 3)

2) (реакція 2)

3) (реакція 8)

4) (реакція 1)

Небажані процеси:

2)

4)

Обґрунтування:……

Завдання

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Хімічна схема отримання сульфатної кислоти контактним методом:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Небажані процеси: _______________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Обґрунтування:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1.3. Для відповідної речовини вкажіть її роль в хіміко-технологічному процесі виробництва сульфатної кислоти і олеуму з колчедану і сірки контактним методом (врахувати, що одна і та сама речовина водночас може бути різним учасником даного процесу). Напишіть її хімічну формулу та наведіть реакцію, в якій вона утворюється.

Наприклад, для виробництва нітратної кислоти:

Аміак – напівпродукт   .

Сірчаний колчедан (пірит)  ______________  _________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Повітря (носій кисню)  ______________  _________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Сірка  ____________ ___________ _________________________

^{(учасник) (формула) (хімічна реакція утворення, якщо така реакція має місце в процесі, що аналізується)}

Сірчистий ангідрід  ______________  _________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Селен  ____________________  ______________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Оксид арсену (IV) __________________  _____________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Тетрафторид кремнію  ________________  __________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Недогарок  ________________  ________________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Пил пічного газу  ________________  ______________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Сульфат заліза (ІІІ)  ______________  _____________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Сірчаний ангідрид  ______________  ________________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Вода  ___________________  ____________________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Водяна пара  ________________  ________________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Каталізатор  ________________  ________________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Олеум  ________________  ________________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Моногідрат  ________________  ________________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Сульфатна кислота розведена  ____________  _______________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Сульфатна кислота концентрована (мас. частка не менше 92%) 

________________  ________________________ 

^{(учасник) (формула)}

__________________________________________________________

^{(хімічна реакція утворення, якщо така реакція перебігає в даному виробництві)}

Рисунок 1.1 – Для виконання завдань за пп. 1.4, 1.5, 1.6.

1.4 Назвіть апарат, що наведено на рисунку 1.1:

_____________________________________________________________

1.5 Наведіть відповідно цифрам назви основних конструкційних елементів даного апарата:

поз. 1  __________________________________________________

поз. 2  _________________________________________________

поз. 3  _________________________________________________

поз. 4  _________________________________________________

поз. 5  _________________________________________________

1.6 Яку функцію виконує елемент (поз. 5)? ______________________

________________________________________________________________________________________________________________________________