- •Химиялық технологияның жалпы мәселелері і тарау. Химиялық технологияның мазмұны
- •Химия өндірістерінің ғылыми негіздері
- •Химия өндірістерін ұйымдастыру
- •Химия өндірістерінің маңызы және дамуы
- •Қазақстанда химия өндірістерінің дамуы
- •1.5 Химия өндірістерін технологиялық негізге байланысты жіктеу
- •1.6 Техникалық-экономикалық көрсеткіштер
- •1.7 Химиялық технология процестерін қарқындандыру
- •7.1.1 Процестердің технологиялық сұлбасы
- •1.8 Реагенттердің және энергетика ағындарының бағыты
- •1.9 Технологиялық сұлбаны болжағандағы жалпы пікір
- •1.10 Химиялық техниканың негізгі даму жолдары.
- •Технологиялық процестегі материалдық және энергетикалық баланс
- •2.2 Шикізатты байыту принциптері
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (1-2)
- •3.1 Табиғи және өнеркәсіп суларына сипаттама
- •3.2 Өндіріс әдістерімен суды тазарту
- •3.3 Су қағының түрлері, оны болдырмау және одан тазарту әдістері
- •3.3.1 Су қағының химиялық құрамына байлаынсты түрлері
- •3.3.2 Су қағының түзілуіне қарсы шаралар
- •3.3.3 Су қағын тазарту әдстері
- •3.3.4 Қоршаған ортаны қорғау
- •3.4 Өндірістің ағынды суларын тазарту
- •5.3 Химиялық-технологиялық процестердің термодинамикасы
- •5.4 Тепе-теңдіктегі технологиялық процестер
- •5.5 Химиялық реакцияның жылдамдығы
- •5.5 Катализ
- •6.1 Отынды шикізат ретінде термиялық өңдеу.
- •6.2 Көмірді кокстеу
- •6.3 Қатты отынды газға айналдыру
- •Көмірді гидрогендеу
- •Сұйық отынды химиялық әдіспен өңдеу
- •6.5.1 Мұнай және мұнай өнімдерінің қасиеттері және құрамы
- •6.5.3 Мұнайды және мұнай өнімдерін өңдеу әдістері
- •6.6 Мұнайды және мұнай өнімдерін жоғары температурада химиялық әдістермен өңдеу
- •6.7 Мұнай өнімдерін тазарту
- •Басты химиялық өнімдерді өндіру технологиясы
- •7.1 Табиғи газдардан конверсиялау
- •7.2 Метанды су буымен катализдік конверсиялау
- •8.3 Синтетикалық аммиак өндірудің сұлбасы
- •9.1 Азот қышқылын өндіру әдістері
- •9.2 Азот қышқылын аммиакты тотықтырып алу әдәсәнәң физикалық-химиялық негізі
- •9.2.1. Азот (іі) оксидінің азот (іv) диоксидіне тотығуы
- •Тепе-теңдік константасының температураға тәуелділігі
- •9.2.2 Азот диоксидін және оның димерінің абсорбциялану сұлбасы
- •9.3 Сұйылтылған азот қышқылын өндіру
- •9.4 Азот қышқылын концентрлеу
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (3-4):
- •10.2 Күкірт қышқылын өндіру әдістері
- •Қайталауға және өздік бағылауға арналған сұрақтар мен есептер (1-2)
- •4. Күкірт қышқылын концентрлеу
- •10.4 Күкірт қышқыл өндірістерінің дамуының негізгі бағыттары
- •Хі тарау. Минералдық тыңайтқыштарды өндіру
- •11.1. Тыңайтқыштарды жіктеу
- •Қайталауға және өзіндік бақылауға арналған сұрақтар мен тапсырмалар
- •11.2 Фосфор тыңайтқыштары
- •11.2.1Фосфор тыңайтқыштарын өндіріу технологиясының негізгі мақсаттары
- •11.2.2. Фосфор қышқылдарын жіктеу.
- •11.2.3 Табиғи тыңайтқыштардан фосфор қышқылын өнідіру әдісі
- •11.2.4 Суперфосфатты өндіру
- •11.2.5 Суперфосфатты өндірудің физикалық-химиялық негізі.
- •11.2.6 Концентрлі тыңайтқыштарды өндіру
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар(2);
- •Фосфор қышқылын өндіру
- •Фосфаттарды азот қышқылымен өңдеу
- •11.5 Карбамидті (несеп нәрін) ((nн2)2со) өндіру
- •12.1 Күйдіргіш натр өндіру
- •12.2 Электрхимиялық әдіспен күйдіргіш натр және хлорды өндіру
- •12.3 Хлор және күйдіргіш натр өндірудін физикалық-химиялық негізі
- •12.4 Ас тұзының ерітіндісін сұйық катодты электролиздік астауда электролиздеу
- •12.5 Электролиз өнімін өңдеу
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (3-5):
- •Хііі – тарау. Органикалық синтез
- •13.1 Органикалық синтездеу өнеркәсіптеріндегі негізгі процесстер және шикізаттар
- •13.2 Көміртек (іі) оксидіне негізделген синтездер. Метил спиртін өңдеу
- •Қысымға байланысты метанолдың тепе-теңдік концентрациясы
- •13.3 Олефиндерге негізделген синтездер
- •13.3.1 Синтетикалық этил спиртін өндіру
- •13.3.2 Этиленді тікелей гидраттандыру әдісімен этанолды синтездеу
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (1-3):
- •13.4 Ацетиленге негізделген синтездер
- •13.4.1 Ацетиленді өндіру және өңдеу
- •13.4.2 Ацетальдегидті өндіру.
- •13.4.3 Сірке альдегидінен сірке қышқылын өндіру
- •14.1 Целлюлозаны өндіру
- •14.1.1 Целлюлоза өндірісінің технологиялық процестерінің негізгі салалары
- •14.1.2 Сульфит әдісімен ағаш целлюлозасын өндіру
- •14.2.1 Вискоза талшығын өндіру
- •14.2.2 Капрон талшығын өндіру
- •14.2.3 Лавсан полэфир талшығын өндіру
- •14.3 Пластикалық массаларды өндіру
- •14.3.1 Пластикалық массалар құрамы
- •14.4 Поликонденсациялық пластмассалар.
- •14.5 Каучуктарды және резинаны өндіру.
- •14.5.1 Синтетикалық каучуктар
- •14.5.2 Бутадиен – стирол каучуктері (скс, скмс)
- •3. Стехиометрлік баланс теңдеуі
- •3.1 Реакцияның тәуелсіз сатыларын анықтауға стехиометрлік коэфициенттерінің матрицасы
- •4. Экспериментмүмкіндік береді.
- •4.1 Экспериментті жоспарлау
- •Регрессия теңдеуі, регрессия теңдеуінің коэфициенттері
- •Экспериментті жоспарлағандағы гипотезаларды тексеру
- •Регрессия теңдеуін интерпретациялау
- •5 Идеалдық ығыстыру және араластыру реакторының математикалық моделі
- •5.1 Идеалдық ығыстыру және идеалдық араластыру реакторларының модельдерін реакция жылдамдықтары бойынша салыстыру
- •5.2 Идеалдық араластыру реакторларының каскадасының математикалық моделі.
- •6 Құрылымдық талдау әдістері
- •6.1 Бөлінетін ағымдардың оңтайлы жиынтығын анықтауға
- •6.2 Ақпараттық блок сұлба және процесс матрицасы
- •6.3 Ағымдар, инциденциялар және аралас матрицаларды анықтау
- •6.4 Тұйықтылығы үзілген тұйық сұлбалар,рецикуляциялық тізбектіліктер
- •6.5 Параметрлік сезімталдық және процестердің тұрақтылығы
- •8 Ректификациялық колоннаны математикалық түрде сипаттау (жазу)
- •8.2 Колонна диаметрін және тәрелкеаралық қашықтықты есептеу
- •8.3 Тәрелкелердің жұмыс істеу қабілеттілігін есептеу
- •8.4 Қайнатқыштарды математикалық түрде жазу(сипаттау)
- •8.5 Конденсаторлар
- •9.Ректификациялық колонналардың тәрелкелеріндегі масса тасымалдаудың тиімділігін бағалау
- •10.Ректификация процесін есептеу әдістері
- •Пайдаланылған әдебиеттер
- •Қосымша
11.2.6 Концентрлі тыңайтқыштарды өндіру
Концентрлі фосфор тыңайтқыштарын өндіру үшін фосфориттерді концентрлі күкірт қышқылымен өңдеу (ыдырату)қажет.
Есмелі суперфосфат өндіруге 70%ды фосфор қышқылымен фосфоритті ыдыратады, процесс мынадай теңдеумен жүреді.
өндірілген еселі суперфосфат құрамында 40-50% Р2О5 болады. Яғни жоғары сапалы балластысыз тыңайтқыштар қатарына жатады.
Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар(2);
Фосфор тыңайтқыштарының маңызы қандай?
фосфор тыңайтқыштарын өндірі технологиясының негізгі мақсаттары қандай?
фосфор тыңайтқыштарын қалай классификациялауға болады?
табиғи тыңайтқыштардан фосфор тыңайтқыштарын өндірудің қандай әдістері бар?
суперфосфатты қалай өндіреді?
суперфосфатты өндірудің физико-химиялық маңызы қандай?
конрцентрлі тыңайтқыштарды қалай өндіреді?
Фосфор қышқылын өндіру
фосфор қышқылын өндірісте екі әдіспен өндіреді: шайғындау және электртермиялық әдіс.
Шайғындау (экстракциялау) (сұйық иә қатты заттардың қоспасын тиісмті еріткішпен бір иә бірнеше құрам бөлімдерін бөліп алу әдісі) табиғи фосфорит шикізатын күкірт қышқылымен шайғындауға негізделінген.
Технологиялық процесс нәтижесінде фосфор қышқылымен қатар фосфогипс (гипспен реакцияға түспеген шикізаттың қоспалары) түнбаға тұнады.
өндірісте іс жүзінде фосфоритті шайғындауға күкірт және фосфор қышқылдарының тұнбаларын қолданады, технологиялық мына теңдеумен сипатталады.
Дигидраткальций сульфатын ірі кристал күйінде, фосфор қышқыл құрамындағы Р2О-ін 31-32%-ға жеткізу мақсатпен пульпа температурасын 65-75°С қа дейін төмендетеді. Пульпа соңғы шайғындағыштан шайғынды (фосфор қышқылы) фосфогипспен ажыратуға вакуум сүзгісіне келіп сүзіледі. Вакуум сүзгісінің бетіндегі фосфогипс сумен жуылып, жуынды су бірінші шайғындағышқа келтіріліп күкріт қышқылымен араластырып шикізатты шайғындауға қолданады.
Қазіргі уақытта технологиялық процесс жарты гидратты гипс өндіруға бағыттайды, ол үшін пульпа температурасын 90° шамасында ұстау керек, осы жағдайдағы фосфор қышқылының құрамындағы Р2О5 40-45% шамасында болады.
2) электртермиялық әдіс - 1500°С температурада табиғи фосфат құрамындағы фосфорды көміртекпен құмның қатысуымен элеткрпешінде тотығу-тотықсыздану процесінің нәтижесінде екі бқліп алуға негізделінген.
Тотығу-тотықсыздану нәтижесінде элементарлы фосфор бу күйінде бөлініп, көміртек (ІІ) оксиді және тағы басқа да элементтер оксидтері су буымен араласып газ қоспасын түзеді. Бу күйіндегі фосфорды салқын сумен шайқап салқындатып сұйық күйіне айналдырып , оны өртеп фосфор ангидридіне айналдырып фосфор ангидридін сумен араластырып метафосфор қышқылын өндіріп , соңғы өнім су артық мөлшердегі жағдайда ортофосфор қышқылына айналады.
Преципитат – химиялық өнеркәсіпте қазіргі кезде, суперфосфат сияқты, көп өндірілетін тыңайтқыш. Мұның құрамында дикальций фосфат СаНРО4 болады, ол суда нашар ерігенімен топырақты болатын түрлі қышқылда жақсы ериді.
Преципитатты өндіру екі сатыда өтеді; әуелі фосфориттан қышқыл құрамындағы Р2O5-ін 31-32%-ға жеткізу мақсатпен пульпа температурасын 65-75°-қа дейін төмендетеді. Пульпа соңғы шайғындағыштан шайғынды (фосфор қышқылы) фосфогипстен ажыратуға вакуум сүзгісіне келіп сүзіледі. Вакуум сүзгісінің бетіндегі фосфогипс сумен жуылып, жуынды су бірінші шайғындағышқа келтіріліп күкірт қышқылымен араластырып шикізатты шайғындауға қолданылады.
Қазіргі уақытта технологиялық процесс жарты гидратты гипс өндіруғе бағыттайды, ол үшін пульпа температурасын 90° шамасында ұстау керек, осы жағдайда фосфор қышқылының құрамындағы Р2O5 40-45% шамасында болады.
2) Электртермиялық әдіс - 1500°С температурада табиғи фосфат құрамындағы фосфорды көміртекпен құмның қатысуымен электрпешінде тотығу-тотықсыздану процесінің нәтижесінде жеке бөліп алуға негізделінген:
Са5Ғ(РO4)3+5С+nSіO2=Р2+ЗСаOxnSіO2+
+5СО-Q
Тотығу-тотықсыздану нәтижесінде элементарлы фосфор бу күйінде бөлініп, көміртек (ІІ) оксиді және тағы басқа да элементтер оксидтері су буымен араласып бу газ қоспасын түзеді. Бу күйіндегі фосфорды салқын сумен шайқап салқындатып сұйық күйіне айналдырып, оны өртеп фосфор ангидріне айналдырып, фосфор ангидридін сумен әрекеттестіріп метафосфор қышқылын өндіріп, соңғы өнім су артық мөлшердегі жағдайда орта фосфор қышқылына айналады:
2Р2+5O2=2Р2O5;
Р2O5+Н2O=2НРO3;
HPO3+H2O=H3PO4
Преципитат - химиялық өнеркәсіпте қазіргі кезде, суперфосфат сияқты, көп өндірілетін тыңайтқыш. Мұның құрамында дикальций фосфат СаНР04 болады, ол суда нашар ерігенімен топырақта болатын түрлі қышқылда жақсы ериді.
Преципитатты өндіру екі сатыда өтеді: әуелі фосфориттан
фосфор қышқылын алады, ол үшін фосфоритті, мына теңдік бойынша реакцияластыру үшін, күкірт қышқылымен әрекетестіреді.
Са3(РO4)+ЗН2SO4=ЗСаSO4+2Н3РO4
Енді тұнған гипстің үстіндегі фосфор қышқылын құйып алып, оған дикальций фосфат түзілерліктей етіп, есеп бойынша әк суын араластырады:
Н3РO4+Са(OН)2=СаНРO4хН2O+Н2O
Өндірілетін пеципитат құрамында 30-35% Р2O5 болады.