- •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
1.7 Химиялық технология процестерін қарқындандыру
Жолдары: аппараттардың (құралдардың) және қоймалардың конструкциясын жоғары сатыға көтеру, оқтын-оқтын (периодты) және үздіксіз процестерді автоматтандырумен механизациялау дәрежесін арттыру, оқтын-оқтын жүретін процестерді үздіксіз жүретін процеске ауыстыру. Оқтын-оқтын процестерде процесс параметрлері уақытқа тәуелді өзгермелі болады, мұндай процестерді меңгеруді автоматтандыру күрделі болады және энергия көп мөлшерде жұмсалады.
7.1.1 Процестердің технологиялық сұлбасы
Химиялық өнімдерді өндіру параллель немесе тізбектелген физикалық және химиялық процестерден құралады, олар бір немесе бірнеше аппараттарда бір мезгілде немесе бірінен соң бірі жүруі мүмкін. Аппараттардың өзара байланыстары математикалық моделмен бейнеленеді. Химиялық-технологиялық процестерді немесе жүйелерді, процесс жүретін аппараттарды белгілі тәртіпке келтіріп тізбектеуді өндірістік технологиялық сұлба деп атайды.
Өндірістік технологиялық сұлба екі түрге бөлінеді:
1. Ашық тізбекті
2.Циклденген (тұйық) тізбекті.
Ашық тізбекті сұлбада - тепе-теңдік жағдайда жүретін химиялық-технологиялық процестерде реагенттер толық реакцияланып, өнім шығымы жоғары дәрежеде болуы керек. Ашық тізбекті сұлбада реагенттер процесс жүретін аппараттан бірақ рет өтеді, егер шикізаттың (реагенттердің) қажетті өнімге айналуы толық болмаса, тізбекке қосымша аппарат (реактор) сияқты аппарат тізбектелінеді. Мысалы, азот қышқылын атмосфералық қысымда алу әдісінде нитроза газын екінші аппаратта абсорбциялайды.
Циклденген сұлбада - бір аппараттың (реактор) өзіне реагенттер бірнеше рет қайта оралады, себебі реагенттер толық реакцияласпайды, өнім шығымы тым аз болады. Реакцияласпаған бастапқы күйіне өзгеріссіз қалған шикізат мөлшері көп. Мысалы, аммиакты синтездеу. Аммиак шығымы 20-30%-дан аспайды, бастапқы күйінде өзгеріссіз қалған азот-сутек қоспасы 70-80% мөлшерде болғандықтан, азот-сутек қоспасы аммиактан сепараторда газ күйінде бөлініп, аммиакты синтездейтін колоннаға (реакторға) қайта бірнеше рет келіп түседі.
Көптеген гетерогенді процестерде құрастырылған технологиялық сұлба қолданылады. Реагенттердің бір фазасы барлық аппараттарды тізбектелініп өтсе, екінші фазасы кейбір аппараттарға бірнеше рет қайталанып түседі. Мысалы, газ қоспаларын абсорбция-десорбция әдістерімен күкіртті сутектен, күкірт диоксидінен, көмір диоксидінен тазарту.
Технологиялық процестер периодты (оқтын-оқтын) және үздіксіз жүретін болып екіге болінеді.
Периодты процесте тиісті операция жүргеннен соң ол аппараттан өнім шыгарылып, аппаратқа жаңадан реагенттер енгізіледі, осылай процестер қайталанады. Периодты технологиялық процестерге мысалы: органикалық бояулар, қопарылғыш заттар немесе күрделі құрамды шикізаттардан ерекше бағалы заттар өндіретін өндірістер.
Үздіксіз технологиялық процестер тәуліктеп, айлап, жылдап тынымсыз жүреді. Мысалы, күкірт қышқылын және азот қышқылын өндіру, аммиакты синтездеу, шойын қорыту және т.б. өндіріс орындары.
Үздіксіз жүретін технологиялық процестердің алатын орны басым, көптеген ерекшеліктері және артықшылықтары бар, олар:
1. Шикізатты аппаратқа (реакторға) енгізуге, дайын болған өнімді реактордан шығаруға технологиялық процесті тоқтатудың қажеті жоқ, процесс тоқтамайды.
2. Технологиялық процесті автоматты түрде меңгеруге мүмкіншілік мол.
3. Технологиялық процесс кезінде бөлінетін жылуды толық пайдалануға болады.
4. Технологиялық процестің режимі тұрақты (температура, қысым, көлем, көлем жылдамдылығы және т.б.).
5. Аппаратураның көлемін кішірейтуге болады, осыған тәуелді ғимараттың алатын орны азаяды, осыған сәйкес күрделі қаржы азаяды.
Осылар сияқты тағы да басқа басымдық жағдайлар бар: осы себептен мүмкіншілік бар өндірістерінде периодтық технология процесін үздіксіз технологиялық процеске ауыстыру қажет.
Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (7):
1. Химиялық технология процестерінің қарқындау жолдары туралы не айтуға болады?
2. Өндірістік технологиялық сұлба дегеніміз не?
3. Ашық тізбекті сұлба дегеніміз не?
4. Циклденген (түйық) тізбекті сұлбаның ерекшеліктері қандай?
5. Периодты технологиялық процестерге қандай процестер жатады?
6. Үздіксіз технологиялық процестердің ерекшеліктері мен артықшылықтары қандай?