Химическая технология

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курс лекций

Химическая технология

С. С.Нохрин,А. Р. Шарафутдинов

Под редакцией А. В. Сафрыгина

Содержание и задачи химической технологии

Технология изучает способы и принципы переработки сырья в продукты потребления и средства производства.

Цели (задачи) химической технологии - повышение производительности труда, улучшение качества продукции и уменьшение ее себестоимости.

Эти цели достигаются в силу взаимосвязанных направлениях:

1. Увеличение мощности производства:

- использование параллельных технологических линий;

- увеличение размеров аппаратов;

- интенсификация;

2. Комплексное использование сырья.

3. Разработка энергосберегающих технологий.

4. Создание безотходных производств.

5. Механизация и автоматизация.

6. Перевод периодического производства в непрерывное.

Технология - наука о выгодных, т.е. поглощающих наименее труда людского и энергии природы приемах переработки природных ресурсов в продукты, потребные (необходимые, полезные или удобные) для применения в жизни людей.

Сочетание всех этих факторов дает представление о полноте выбранного технологического процесса производства того или иного продукта. При этом мы должны учитывать технико-экономическую эффективность производства.

Главными показателями, которые характеризуют технико-экономическую эффективность производства, являются:

1. Расход сырья.

2. Расход энергии.

3. Выход и количество продукции.

4. Интенсивность процесса.

5. Капитальные затраты и их окупаемость.

6. Себестоимость продукции.

На основе сравнения технико-экономического производства отдельных процессов выбирается рациональная схема производства и условия, которые отвечают данному уровню науки и техники.

Технологические определения и понятия

Химическая технология основана на химических, физических и физико-химических представлениях и понятиях, заимствуя из них определения и понятия, которые позволяют решать конкретные технологические задачи.

Основным понятием является материальный баланс.

Он составляется, для того чтобы:

1. Определить выход продукта или полупродукта.

2. Потребность в основных и вспомогательных материалах.

3. Определить специфику того или иного материала.

Для составления материального баланса исходят из анализа исходного и конечного материала, промежуточных стадий, потерь основного материала.

В основе составления материального баланса лежит закон сохранения вещества.

Материальный баланс составляется на единицу готовой продукции за час, сутки и т.д.

Материальный баланс состоит из приходной и расходной части составляемых из веса веществ, поступивших на переработку, и веса веществ, полученных после переработки.

Уравнение материального баланса можно представить в общем виде:

q1+q2=q3+q4+q5+q6

где q1, q2 - израсходованное сырье и вспомогательные материалы;

q3 - полученный продукт;

q4 - побочный продукт;

q5 - отходы;

q6 - непрореагировавшее сырье.

Из уравнения материального баланса получают балансовые характеристики.

Пусть ф - время, в течение которого снимались балансовые характеристики, qр - вместимость реактора.

1. Производительность

Средняя производительность по сырью и продукту, кг/час, Т/час.

2. Среднее время контакта

3. Интенсивность

По сырью

По продукту

4. Расходные коэффициенты сырья и вспомогательных материалов

5. Степень использования сырья

*100%

6. Селективность (избирательность)

7. Выход продукта

8. Степень превращения

9. Скорость химико-технологического процесса

Энергетический баланс

Все основные химико-технологические процессы сопровождаются поглощением или выделением тепла, изменением температуры и совершением работы над содержанием реактора или против внешних сил.

Тогда согласно закону сохранения и превращения энергии можно написать уравнение энергетического баланса.

E- + U- + A- = E+ + U+ + A+

E- - подведенная энергия

U- - внутренняя энергия входных потоков

A- - работа, совершаемая над системой

E+ - отведенная энергия

U+ - внутренняя энергия выходных потоков

A+ - работа системы

Частный случай энергетического баланса - тепловой

Тепловой баланс составляется на основе материального баланса и имеет цель определить потребности в расходе тепла на химические процессы.

Приходная Расходная

Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5

Q1 - физическое тепло веществ вступающих в реакцию

Q2 - тепло реакции

Q3 - тепло вносимое из вне

Q4 - физическое тепло продуктов

Q5 - потери тепла

Выход продукта.

Это главное для чего составляется материальный баланс.

Выход продукта для различных процессов определяется по разному:

- выход по массе

- выход по току

У необратимых реакций, когда возможно полное превращение веществ, Х=1, и это условие выполняется лишь во времени.

У равновесных реакций Х<1 т.к. равновесие наступает при неполном превращении вещества, и выход будет зависеть от условий проведения процесса.

Для увеличения производительности и выхода продукта в реакцию вводят избыток одного из реагирующих веществ (обычно дешевого) и смещают равновесие, но это до определенного предела

Выход вещества от температуры изменяется по следующим закономерностям

A + BD - Q A + BD + Q



Влияние на Ф, Х, ц основных параметров химико-технологического процесса (Т, ф, р).

1. Влияние температуры

а. Простая необратимая реакция Ф = X

A > B A + B > D

Для этого случая увеличение температуры приводит к увеличению Ф

Для обратимых A + BC + D, AB все зависит от Q

а). Экзотермическая реакция влияние T на кинетический фактор и термодинамику противоречиво



При повышении температуры увеличивается константа скорости реакции и уменьшается X

б) Эндотермическая реакция при увеличении T происходит увеличение Кн, Кс

в) сложная реакция D A B



E2>E1 E2<E1

Зависимость Ф = f(ф)

1. A > B, AB

простая необратимая и обратимая реакции

2. DA B

сложнопараллельные реакции

K1>K2

3. Сложно последовательные реакции Ф = f(), (ф)

A BD

Это особенно в органическом синтезе: неполное окисление спиртов, алканов

CH3OH > CH3O > CO2 + H2O или неполного гидрирования

CO + 2H2 CH3OH

Скорость процесса

Выход продукта и производительность аппаратуры будет зависеть от того, с какой скоростью протекает данный процесс.

1. Для гомогенных процессов

2. Для гетерогенных процессов



В этом случае K - коэффициент массопередачи, т.е. количество вещества, перешедшее из одной фазы в другую через 1 м2 поверхности за 1 час и при давлении 1 атм. Коэффициент K является для каждого процесса сложной функцией и определяется k и D, где k - константа скорости, D - коэффициент диффузии

K= f(k1*k2*k3…..D1*D2*D3*……)

Для гомогенных систем диффузия не является лимитирующей стадией, и поэтому реакция протекает в кинетической области

K= f(k1*k2*k3…..)

Для гетерогенных систем скорость всего процесса в основном определяется диффузией, и реакция протекает в диффузионной области

K= f(D1*D2*D3*……)

ДС - движущая сила процесса

ДC=Cнач-Скон для А>R или

ДC=Cдейств-Сравн для АR

F - поверхность раздела фаз

Т. к. скорость процесса ~ ДС то она во многом зависит от последней. Большое влияние (особенно для гетерогенных процессов) оказывает и F.

Для увеличения скорости процесса необходимо найти способы увеличения ДС, Кр, F.

Способы увеличения скорости процесса.

1. Увеличение движущей силы процесса.

a) Увеличение концентрации реагирующих веществ в исходном материале

Это достигается для твердых веществ - методами обогащения, для жидких - концентрированием.

ДC=Cнач - Скон

увеличивается Снач

Увеличение концентрации реагирующих веществ необходимо ещё и для улучшения качества продуктов, т.к. примеси могут переходить в продукты.

b) Отвод продуктов реакции из реакционной зоны.

Для равновесной реакции

V1

A + BD

V2

общая скорость U=V1-V2, отвод продуктов уменьшает V2 (скорость обратной реакции) или ДC=Cдейств-Сравн, отвод продуктов уменьшает Сравн.

Это достигается круговым циклом, или избирательной адсорбцией (абсорбцией) или осаждением продуктов в виде кристаллов.

Пример.

3H2 + N2 2NH3

Выход 20-30% - равновесный, 15-20% - действительный.

Сжижают аммиак

tсжиж -250°С -293°С -50°С

Cр уменьшается и ДС увеличивается

c) Смещение равновесия путем изменения Т и р.

Увеличение давления приводит к увеличению концентрации реагирующих веществ, т.е. к увеличению Сдейств (увеличению числа столкновений молекул) если реакция в газовой фазе. Для сорбционных процессов увеличение давления и уменьшение температуры будет увеличивать Cдейств и уменьшать Сравн если растворение близко к чисто органическому.

Пример: так поглощение HCl из газовой фазы при и t<108°С получают 20% HCl, а при 20°С - 27-29% HCl.

Дли десорбционных процессов уменьшение р и увеличение Т благоприятно сказывается на ходе процесса.

Для хим-сорбционных процессов увеличение Т и увеличение р приводит к увеличению Cдейств и уменьшению Сравн, т.к. в растворе происходит реакция взаимодействия.

Пример: получение нитрозил серной кислоты

NO +NO2 + H2O > 2HNO2

H2SO4 + HNO2 > NOHSO4 + H2O

эта реакция идет на границе раздела фаз и она должна лимитироваться диффузией, но изменения р и Т позволяют перевести реакцию в кинетическую область. Повышение Т приводит к увеличению отвода продуктов из пограничных зон за счет конвекции.

2. Увеличение константы скорости процесса.

a) Повышение температуры.

Увеличение Т во всех случаях повышает К процесса, особенно это сказывается для неравновесных процессов. В равновесных реакциях увеличение Т увеличивает скорость и прямой и обратной реакции и изменение общей скорости будет зависеть от Q реакции (теплового эффекта).

Влияние температуры на применение константы скорости процесса (К) для реакций идущих в кинетической области даёт уравнение Аррениуса.

K=K0exp (-)

ln K = c - - уравнение прямой

и tg б ~ E

Энергию активации процесса можно определить зная K1 и K2 при T1 и T2 для процесса

ln K1=K0- E=

ln K2=K0-

На практике часто используют графики V=f() и K=f() т.к. потоки одинаковы.

По правилу Вант-Гоффа скорость реакции увеличивается в 2-4 раза при повышении температуры на 10°С:

V2=V1

Из сказанного следует, что чем выше энергия, тем больше г

г1> г2.

Для кинетических процессов г=2-4

Для диффузионных процессов г=1.2-4.5

Однако повышение температуры не на всех процессах сказывается одинаково.

b) Применение катализаторов

Катализом называют изменение скорости в результате взаимодействия с веществом катализатора, которые, участвуя в процессе, сами остаются неизменными.

Катализаторы ускоряют химические реакции путём замены одноступенчатого процесса многоступенчатым. Назначение катализаторов - снижать энергию активации процесса в целом. Сам катализатор не участвует в процессе. Катализаторы целесообразно применять для реакций, идущих с высокими энергиями активации для возбуждения молекул.

Без катализатора процесс идёт по схеме

A + B > AB c E

С катализатором

A + K > AK c Е1, активированный комплекс

AK + B > AB + K c E2

Cуммарная энергия активации Ex=< E

практически это выглядит так

Катализаторами бывают газы, жидкости и твёрдые тела. По фазовому состоянию реагентов и катализаторов процессы делят на:

- гомогенный катализ (реагенты и катализатор в одной фазе)

CH4 + O2HCOH +H2O

- гетерогенный катализ (реагенты и катализатор в разных фазах)

N2 + 3H2 2NH3

Катализ бывает положительный и отрицательный.

NH3 + O2 NO + H2O +

NH3 + O2 N2O + H2O -

NH3 + O2 N2 + H2O -

Катализ характеризуется

a) активностью - это мера ускорения реакции;

b) температурой зажигания - это та минимальная температура, при которой катализатор работает. Чем она ниже, тем активность выше

Каталитические яды - это вещества отравляющие катализатор, они вступают с ним в реакцию и уменьшают его активность. Бывают обратимые и необратимые отравления.

Избирательный катализ - это ускорение одной и замедление других реакций.

Автокатализ - в реакциях, в которых катализатором являются либо продукты, либо исходные вещества.

CuO + H2 > Cu + H2O, Cu - kat

Катализаторы не ускоряют диффузионные процессы, поэтому они применяются лишь для реакций, идущих в кинетическом режиме.

Подробнее о процессе катализа см. параграф, приведённый ниже.

3. Способы увеличения поверхности соприкосновения

a) Перемешивание. Приводит к увеличению объёма для гомогенных процессов путём замены молекулярной диффузии на конвективную. Для реакций, идущих в диффузионной области, перемешивание приводит к резкому увеличению F. Особенно это важно для систем Т-Т; Т-Ж; Т-Г; Ж-Ж; Ж-Г.

b) Измельчение. Проводят для систем Т-Ж, Т-Г.

Во всех других случаях стремятся увеличить поверхность более тяжёлой среды.

Применение давления в химической промышленности

Давление применяется для ускорения процессов, идущих:

1. в газовой фазе

2. в системе газ-жидкость

3. в жидкой фазе

4. в твёрдой фазе

1. Газовая фаза

Особенно эффективно увеличение давления для газовых реакций, идущих с уменьшением объёма (по принципу Ле-Шателье)

m1A + n1B > p1D

ДN = p1 - (m1 + n1) - изменение V

Скорость реакции можно выразить и через давление



Дp - движущая сила реакции

рпар - парциальное давление продукта

Если реакция необратима и протекает вдали от равновесия, то

Общий порядок реакции n = m1 + n1

При давлении компонентов ~ робщ

рА = ар; рВ = bр

тогда

n - порядок реакции

в - коэффициент, зависящий от К и движущей силы.

Р - безразмерное давление - это отношение фактического давления к атмосферному.

Отсюда, чем больше n, тем больше ускоряется реакция при увеличении давления



Но не во всех случаях выгодно применять высокое давление (реакции с разным ДN)

2. Система газ - жидкость

Для этих систем применение давления целесообразно, т.к. процессы идут с уменьшением объёма: абсорбция, конденсация, полимеризация, ассоциация и т.д. При небольших давлениях растворимость газов ~ давлению, т.е. выполняется закон Генри. Растворимость газа в жидкости повышается не беспредельно, а проходит через максимум, когда парциальное давление газа будет равно его концентрации в растворе. При больших давлениях скорость процесса может и уменьшиться вследствие перехода в диффузионную область из-за повышения вязкости системы.

3. Жидкие системы

Т.к. сжимаемость жидкости очень невелика, то при малых давлениях его влияние незначительно. Однако применение давления порядка десятков тысяч атмосфер при процессах полимеризации увеличивает скорость процесса в сотни раз. Повышение давления часто применяется для предотвращения испарения и десорбции.

4. Твёрдофазные системы

На эти системы оказывают воздействие лишь сверхвысокие давления, когда возможна электронная перестройка оболочек атомов, деформация молекул и т.д. (белый фосфор в чёрный 15000Вт, 200°С)

Методы организации технологических процессов

Химическая промышленность производит тысячи разнообразных продуктов, обладающих различными свойствами. Несмотря на их разнообразие, многообразие условий проведения процессов, применение аппаратов, химико-технологические процессы имеют общие закономерности. Общность имеется и в организации самих процессов.

Производство химических продуктов включает в себя ряд физических и химических процессов, основными из которых являются:

1) подготовка сырья

2) само химическое превращение

3) выделение целевых продуктов

Последовательное описание и графическое изображение всех стадий переработки называется технологической схемой.

Если при организации технологического процесса обрабатываемые материалы проходят последовательно все аппараты схемы по одному разу, то схема называется схемой с открытой цепью:

g4 - побочный продукт

^

Сырьё > подготовка > химическое превращение > разделение > g3 - целевой продукт

v

g6 - непрореагировавшее сырьё

По открытой схеме строят производства, химические реакции включают в себя необратимые и обратимые с большим выходом продукта.

Для многих обратимых процессов за один проход реагентов через реакционный аппарат нельзя достигнуть высокой степени превращения. Поэтому для увеличения выхода исходных веществ, производство строят по циркуляционной схеме

Пример: производство аммиака, CH3OH. Установки, работающие по циклической схеме, более компактны, обеспечивают большую полноту переработки сырья.

В ряде случаев одна и та же операция может протекать в нескольких однотипных аппаратах, в которых легче поддерживать определённый режим, степень смешения реагентов. Также поступают, когда необходим аппарат очень больших размеров. При этом отдельные аппараты соединяют параллельно или последовательно.



При этом общий выход продукта складывается из выходов продуктов в отдельных аппаратах. Так суммарная степень превращения нитрозных газов HNO3 при 6 последовательно соединённых аппаратах достигает 99%.

Схемы технологических процессов

Методы осуществления химических процессов делятся на 2 группы:

· периодические;

· непрерывные.

Периодические процессы характеризуются периодической подачей сырья в реактор и выгрузкой продуктов реакции.

Непрерывные процессы характеризуются непрерывной подачей сырья в аппарат и выгрузкой продуктов из него.

Основное отличие в осуществлении этих процессов заключается в характере разграничений отдельных стадий процесса, т.к. многие процессы проходят в несколько стадий, которые отличаются друг от друга введением нового реагента, изменением условий процесса и т.д.

В периодических процессах все эти стадии проходят в одном аппарате и разграничиваются во времени. Если представить себе процесс, состоящий из смешения реагентов, нагрева их, самой реакции, охлаждения продуктов - то эти стадии осуществляются в одном аппарате, и поэтому в нём соединены функции сразу нескольких аппаратов. В основном аппараты периодических процессов это котлы, автоклавы и т.д.

В непрерывном процессе все подобные стадии разделены и производятся в своих аппаратах (смеситель, реактор, холодильник и т.д.).

Непрерывные процессы имеют ряд преимуществ перед периодическими:

1. Возможность достигнуть значительно большей производительности оборудования.

2. Возможность выработки более однородной по качеству продукции.

3. Возможность лёгкой автоматизации процесса.

Недостатки непрерывных процессов:

1. Большие затраты на оборудование.

2. Выход продукта всегда меньше, чем по стехиометрии, т.к. всегда работают на максимальной скорости.

Но это окупается тем, что количество продукции в единицу времени велико. Поэтому непрерывные процессы выгодны лишь при многотоннажном производстве.

Технологические процессы по характеру взаимного перемещения реагирующих фаз делятся на 3 типа:

1. Прямоточные.

2. Противоточные.

3. Перекрёстные.



Изменение концентрации реагирующих веществ при таких процессах можно проиллюстрировать следующим образом

Как видно из графиков: при прямотоке движущая сила процесса сначала велика, а в конце процесса стремится к 0. Процесс проходит неравномерно по длине аппарата.

При противотоке процесс более уравновешен по длине аппарата, причём при этом достигается наибольшая полнота процесса (С>С), т.е. в жидкость переходит большее количество газа.

Движущую силу процесса можно определить при этом двумя путями:

a) Как среднее арифметическое:

b) Как среднее логарифмическое

Для прямотока

Для противотока

Катализ

Катализом называется изменение скорости химических реакций в результате воздействия веществ-катализаторов, которые, участвуя в процессе, остаются по окончании его химически неизменными.

Катализаторы не связаны стехиометрическими соотношениями с реагирующими веществами. Катализатор - наиболее эффективное и рациональное средство ускорения химических реакций. Катализаторами могут быть различные вещества: газы, жидкости и твёрдые тела. По фазовому состоянию катализаторов и реагентов процессы разделяют на две основные группы: гомогенные и гетерогенные. В особую группу выделяют микрогетерогенный и ферментативный катализ (катализаторы - коллоидные частицы неорганической и органической природы).

Если в присутствии катализаторов реакции ускоряются, то это положительный катализ, и это понятие часто отождествляется с общим понятием - «катализ». Однако, существуют и применяются вещества, замедляющие химические реакции. Это явление называют отрицательным катализом, а вещества - ингибиторами.

В общем случае ускоряющее действие катализатора принципиально отличается от действия других факторов, интенсифицирующих химические реакции: температура, давление, радиация и т.п. При внесении катализаторов энергетический уровень реагирующих молекул не изменяется, как происходит, например, при воздействии температуры. Роль катализа состоит в понижении энергии активации химической реакции в результате изменения реакционного пути. В этом случае реакция протекает через ряд элементарных стадий, которые требуют в совокупности меньшей энергии активации, чем прямая реакции без катализатора

Поскольку константа скорости реакции напрямую связана с энергией активации

даже незначительное снижение Eа приводит к резкому ускорению скорости процесса.

Ускоряющее действие катализатора измеряется его активностью А, которая определяется соотношением констант скорости реакций с катализатором и без него

.

Так, например, если ДE = 50 кДж/моль, то при 600 К

Снижение энергии активации не является единственной причиной резкого повышения скорости процесса, катализатор может влиять и на K0.

Таким образом, при открывании нового реакционного пути катализатор является активным участником процесса, что выражается в образовании с реагирующими веществами неустойчивых промежуточных соединений - активированных комплексов, после распада которых катализатор регенерируется.

От активности катализаторов зависит их температура зажигания, то есть та минимальная температура реагирующих веществ, при которой катализатор работает.

Каталитические процессы делят на основных класса:

I - окислительно-восстановительного взаимодействия

II - кислотно-основного взаимодействия

Каждый класс делится на группы по типу реакции. Типичные катализаторы для I класса - металлы (проводники) или оксиды и сульфиды металлов (полупроводники). Для II класса типичные катализаторы - растворённые кислоты и основания, ионные кристаллы, ионные аморфные гели и т.д. (все они - изоляторы) Такая классификация катализаторов связана с различными механизмами окислительно-восстановительного и кислотно-основного катализа. Общий механизм окислительно-восстановительного катализа заключается в обмене электронами между катализатором и реагентами, который облегчает электронные переходы в реагирующих молекулах. Механизм обычного ионного, кислотно-основного катализа заключается в обмене ионами или протонами между катализатором и реагирующими молекулами.

Катализатор может ускорять только одну реакцию или группу реакции различных групп, то есть катализатор обладает различной специфичностью.

Пример реакции	Продукты	Катализаторы
I. Ox-Red
1. Окисление
Полное CO > CO2 Неполное NH3 > NO Окисление CH4 воздухом Окисление C2H4 воздухом	обезвр. CO HNO3 CH2O CH3-CHO	оксиды Mn, Cu, Co, Hg (гопкалит) Pt оксиды азота (NO2) Cu, Ag
2. Гидрирование, дегидрирование
Синтез NH3 Гидрирование этилена (ненасыщенных органических соединений) Деструкция гидрированного октана	NH3 этан бутан	Fe Ni, Pt MoO3, MoS2
II. H+, OH-
1. Гидратация, дегидратация, поликонденсация
Гидратация этилена Гидролиз хлорбензола Поликонденсация фенола и формальдегида	C2H5OH C6H5OH фенолформальдегидная смола (ФФС)	H2SO4 MgCl2, H3PO4 H2SO4
2. Крекинг и изомеризация
Крекинг нефти Алкилирование изобутана Полимеризация C2H4 Дегидрохлорирование C2H5Cl	Бензин Изооктан Полиэтилен (ПЭ) C2H4	алюмосиликаты H2SO4 Al(C2H5)3 + TiCl4 BaF2

Для реакций I класса универсальным катализатором являются Pt и Ni, для II - H+.

Избирательный (селективный) катализ - это катализ, при котором ускоряется только одна целевая реакция из нескольких возможных. Особенно он важен в органическом синтезе. Из одних и тех же веществ с использованием селективных катализаторов можно получить различные продукты:

C3H7OH CH3COCH3 + H2

C3H7OH C3H6 + H2O

Автокатализ - химические процесс, в которых катализаторами служат промежуточные или полученные продукты. К ним относятся некоторые реакции разложения, горения, полимеризации, восстановления Ni и Cr из оксидов водородом, взаимодействие перманганата калия с щавелевой кислотой (kat - образующийся Mn2+). Для этих процессов характерен индукционный период.

органический синтез диаграмма неоднородный



Каталитические свойства катализатора зависят не только от химической природы, но и от способа их приготовления. Большое влияние на активность катализатора оказывает характер поверхности катализатора. Особо важную роль играют активные центры, то есть участки поверхности, имеющие повышенную активность. Это, как правило, геометрические неоднородности поверхности: пики, углы, рёбра кристаллов или микроструктурные дефекты поверхности.

Промышленные катализаторы (их иногда называют контактами) - это, обычно, смеси нескольких веществ (контактная масса), из которых выделяют собственно катализатор, а также активаторы и носители.

Активаторы, или промоторы - вещества, повышающие активность основного катализатора. Обычно это оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Механизм действия активаторов сложен и до конца ещё не выяснен.

Носители, или трегеры - термостойкие инертные пористые вещества, на которые осаждением или другим способом наносят катализатор. Этот приём увеличивает поверхность катализатора, её прочность, предохраняет от спекания. В качестве носителей обычно используют пемзу, асбест, силикагель, алюмогель, керамику и т.д.

Основные методы изготовления катализаторов:

1. Осаждение гидроксидов или карбонатов из растительных солей на носитель, либо совместно с носителем с последующим формованием и прокаливанием.

2. Совместное прессование порошков катализатора, активатора, носителя с вяжущим веществом и отжиг.

3. Сплавление нескольких веществ с последующим выщелачивание одного из них (Ni Ренея) или восстановлением оксидов водородом.

4. Пропитка пористого носителя катализатором и активатором с последующей сушкой и прокалкой.

Энергетика в химической промышленности

В химической промышленности применяются разнообразные виды энергии: электрическая, тепловая, ядерная, химическая, энергия плазмы и света.

Электрическая энергия широко применяется для различных физических операций (дробление, смешение, перекачивание), а также для проведения электрохимических (ЭХ) и электромагнитных (ЭМ) процессов.

Так, например, на производство различных видов продуктов тратится:

Al - 18000 кВт*ч*Т-1

P - 13000 кВт*ч*Т-1

NH3 - 3000 кВт*ч*Т-1

H2SO4 - 100 кВт*ч*Т-1

NH4NO3 - 10 кВт*ч*Т-1

Электроэнергия вырабатывается на ГЭС, ТЭС, АЭС и МГД-генераторах.

Тепловая энергия применяется для разнообразных фазовых процессов (выпаривание, плавление, сушка и т.д.) и для нагрева реагентов. Тепло вырабатывается при сжигании топлива при проведении экзотермических реакций или регенерируется.

Атомная (ядерная) энергия применяется для производства электроэнергии, а также различных изотопов, для радиационно-химических процессов.

Химическая энергия применяется в гальванических элементах, превращаясь в электроэнергию и ТЭ.

Энергия плазмы и света используется для проведения химических реакций. Солнце ежесекундно выделяется 2,86*1033 кВт, на Землю попадает примерно 1026 кДж.

В настоящее время самой дешёвой является гидроэлектроэнергия (срок работы 100-150 лет), но будущее принадлежит ядерной и термоядерной энергии или солнечной энергии.

Остановимся несколько подробно на ядерной энергетике, плазме, топливных элементах и МГД-генераторах.

Ядерную энергию получают в атомных генераторах - устройствах, в которых поддерживается управляемая ценная реакция деления.

В соответствии с типом реакции различают реакторы на медленных (<1 эВ), промежуточных (1-1000 эВ) и быстрых нейтронах (>10 кэВ).

Составными частями любого реактора являются:

a) Активная зона, окруженная отражателем.

b) Теплоноситель.

c) Система регулирования.

d) Радиационная биологическая защита.

e) Пульт управления.

При работе реактора происходят следующие процессы:

1) Выделение тепла за счёт реакции деления

2) Выгорание и воспроизводство горючего

3) Отравление активной зоны и защита продуктами деления.

Основная характеристика реактора - мощность.

1МВт соответствует 3*1016 актов деления в секунду.

Типичная схема реактора следующая:

1. активная зона (заштрихованная область)

2. отражатель с ядерным горючим

3. замедлитель

4. теплоноситель

5. стержень регулирования и запрета

В активной зоне расположены ядерное горючее (U238 с 3% U235) и замедлитель - графит. Отражатель - тоже графит, он должен замедлять нейтроны и устойчив к нагреву и г-излучению. Теплоноситель должен обладать большой теплоёмкостью, слабо поглощать нейтроны, слабую химическую активность. Обычно используют воду, а также газы (N2, CO2) и жидкие металлы (Na,K) на быстрых нейтронах. Управление протеканием ядерной реакции происходит при помощи управляющих стержней, которые изготавливают из Cd или В4С. Защиту реактора делают из свинца и бетона.

Реактор будет устойчиво работать, если коэффициент разложения нейтронов будет составлять точно 1,0000. Тогда количество энергии, выделяемое в единицу времени, будет неизменным.

При запуске реактора Кэф>1 (~1,007, с =) и реакция быстро развивается. По достижении требуемой мощности вводят управляющие стержни, чтобы Кэф=1,0000. По прошествии определённого времени (от трёх месяцев и больше) реактор останавливают и меняют горючее. Для отвода тепла от реактора и превращения его в электрическую энергию применяется система двух контуров.

В I контуре циркулирует вода под давлением 100 атм. при 280°С. Эта вода отдаёт тепло II контуру (она является радиоактивной).

Во II контуре циркулирует вода, проходя через парогенератор она превращается в пар с характеристиками р=12,5 атм. и t=255-260°С который и вырабатывает электроэнергию

235U + n > 91Kr + 142Ba + 3n

1 кг 235U эквивалентен 2*106 кг угля. Основным ядерном топливом в реакторах служит 235U в виде UO2 либо фторидов. Он получается путём обогащения природного 238U. При содержании 0,7% 235U содержание повышается до 3%. Ядерным топливом могут служить 239Pu и 233U.

Атомная энергетика снижает загрязнение окружающей среды, вызываемое сжиганием угля, однако в процессе их работы накапливается большое количество радиоактивных отходов. Поэтому, наряду с защитой реакторов, имеет значение и утилизация отходов.

Топливные элементы

Топливные элементы - это гальванические элементы, в которых реакция окисления топлива и восстановления кислорода протекает электрохимическим путём, т.е. химическая реакция непосредственно превращается в электрическую. К.П.Д. топливного элемента составляет 60-70% практически, тогда как лучшие тепловые машины имеют ~40%.

В простейшем топливном элементе протекает следующая реакция:

Схема Т.Э.:H2,M | KOH | M,O2

Пример: Ni (H2) | KOH (40%) | (O2) Ni

C C

2 H2 + 4OH- = 4H2O + 4e

O2 + 2H2O + 4e = 4OH-

--------------------------

2H2 + O2 = 2H2O

E0 = В

Водородно-кислородный топливный элемент работает при нормальных условиях. Высокотемпературные Т.Э. могут окислять метан, углеводороды, CO, NH3 и т.д. Электролитами служат расплавы солей или твёрдые электролиты. Высокотемпературные Т.Э. более эффективны.

Применение плазмы в химической промышленности

Плазма - частично или полностью ионизированный газ, содержащий заряженные частицы (свободные электроны или ионы).

Плазму делят на низкотемпературную (Т ~103-105К) и высокотемпературную (Т ~106-108 К). В настоящее время технологически освоена низкотемпературная плазма.

Плазменные реакторы, в которых осуществляются технологические процессы, состоят из:

1. плазматрона

2. реактора

3. закалочного устройства

Плазменные реакторы бывают двух типов: с прямоточными и встречными струями.

Высокие скорости процесса (продолжительность ~10-2-10-5 с) позволяют резко уменьшить размеры аппаратуры. Так реактор для пиролиза метана имеет производительность 25000 т/год; d = 15 см и l = 65 см.

Плазмохимические процессы очень легко управляются, а быстрая закалка не позволяет идти обратным реакциям. В наше время так получают этилен, ацетилен, H2 из углеводородов, синтез-газ для получения винилхлорида, TiO2 и т.д. Самая актуальная задача - связывание атмосферного азота тоже может быть решено с помощью плазмы по реакции:

N2 + O2 = 2NO

T = 3000°C, концентрация NO ~4%, время установления равновесия 10-6 с.

МГД-генераторы

Магнитогидродинамический генератор - энергетическая установка для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую.

МГД-генератор состоит из камеры сгорания и магнитной системы. Принцип действия заключается в том, что при движении рабочего тела (плазма, электролит, расплавы металлов) поперёк магнитного поля в рабочем теле индуцируется электрический ток, который отводится во внешнюю цепь. В качестве рабочего тела используют продукт сгорания топлива, инертные газы с примесями и т.д.

В электростанциях, кроме того, для получения электричества используют энергию пара в обычных турбинах.

Утилизация тепла

Из всех видов потребляемой в химической промышленности энергии первое место принадлежит тепловой энергии. Степень использования тепла при проведении химико-технологического процесса определяется тепловым К.П.Д.

где Qт и Qпр соответственно количество тепла, теоретически и практически затрачиваемого на осуществление реакции.

Использование вторичных энергетических ресурсов (отходов) повышает К.П.Д. Энергетические отходы используются в химических и других отраслях промышленности для различных нужд.

Особенно большое значение в химической промышленности имеет утилизация тепла продуктов реакций, выходящих из реакторов, для предварительного нагрева материалов, поступающих в эти же реакторы. Такой нагрев осуществляется в аппаратах, называемых регенераторами, рекуператорами и котлами-утилизаторами. Они накапливают тепло отходящих газов или продуктов и отдают его для проведения процессов.

Регенераторы представляют собой периодически действующие камеры, заполненные насадкой. Для непрерывного процесса необходимо иметь, по крайней мере, 2 регенератора.

Горячий газ сначала проходит через регенератор А, нагревает его насадку, а сам охлаждается. Холодный газ проходит через регенератор Б и нагревается от ранее нагретой насадки. После нагрева насадки в А и охлаждения в Б заслонки перекрывают и т.д.

В рекуператорах реагенты поступают в теплообменник, где нагреваются за счёт тепла горячих продуктов, выходящих из реакционного аппарата, и затем подаются в реактор. Теплообмен происходит через стенки трубок теплообменника.

В котлах-утилизаторах тепло отходящих газов и продуктов реакции используют для получения пара.

Горячие газы движутся по трубам, размещённым в корпусе котла. В межтрубном пространстве находится вода. Образующийся пар, проходя влагоотделитель, выходит из котла.

Сырьё

Химическая промышленность характеризуется высокой материалоёмкостью производства. На одну тонну готовой химической продукции расходуется, как правило, несколько тонн сырья и материалов. Отсюда следует, что себестоимость химической продукции в значительной мере определяется качеством сырья, способами и стоимостью его получения и подготовки. В химической промышленности затраты на сырьё в себестоимости продукции составляют 60-70% и более.

От вида и качества сырья существенно зависит полнота использования производственных мощностей отраслей химической промышленности, производительность тепла, продолжительность работы оборудования, затраты труда и т.д. Свойства сырья, содержание в нём полезных и вредных компонентов определяют применяемую технологию его обработки.

Виды сырья весьма разнообразны, и их можно разделить на следующие группы:

1. минеральное сырьё;

2. растительное и животное сырьё;

3. воздух, вода.

1. Минеральное сырьё - полезные ископаемые, добываемые из земных недр.

Полезные ископаемые в свою очередь подразделяются на:

§ рудные (получение металлов) важные полиметаллические руды

§ нерудные (удобрения, соли, H+, OH-стекло и т.д.)

§ горючие (угли, нефть, газ, сланцы)

Рудное сырьё - это горные породы, из которых экологически выгодно получать металлы. Металлы в нём находятся большей частью в виде оксидов и сульфидов. Руды цветных металлов довольно часто содержат в своём составе соединения нескольких металлов - это сульфиды Pb, Cu, Zn, Ag, Ni и др. Такие руды называют полиметаллическими или комплексными. Непременной составной частью всех промышленных руд является FeS2 - пирит. При переработке некоторых руд получают наряду с металлами и другие продукты. Так, например, одновременно с Cu, Zn, Ni при переработке сульфидных руд получают и H2SO4.

Нерудное сырьё - это горные породы, используемые в производстве неметаллических материалов (кроме хлоридов щелочных металлов и Mg). Этот вид сырья или непосредственно используется в народном хозяйстве (без химической переработки) или служит для того или иного химического производства. Это сырьё используют в производстве удобрений, солей, кислот, щелочей, цемента, стекла, керамики и т.д.

Нерудное сырьё условно делят на следующие группы:

§ строительные материалы - сырьё используется непосредственно или после механической или физико-химической отработки (гравий, песок, глина и т.д.)

§ индустриальное сырьё - используется в производстве без обработки (графит, слюда, корунд)

§ химическое минеральное сырьё - используют непосредственно после химической обработки (сера, селитра, фосфорит, апатит, сильвинит, каменная и другие соли)

§ драгоценное, полудрагоценное и поделочное сырьё (алмаз, изумруд, рубин, малахит, яшма, мрамор и т.д.)

Горючее минеральное сырьё - ископаемые, которые могут служить в качестве топлива (угли, нефть, газ, горючие сланцы и др.)

2. Растительное и животное сырьё - это продукты сельского (земледелия, животноводства, овощеводства), а также мясного и рыбного хозяйства.

По своему назначению оно подразделяется на пищевое и техническое. К пищевому сырью относятся картофель, сахарная свекла, хлебные злаки и т.д. Химическая и другие отрасли промышленности потребляют растительное и животное сырьё, непригодное для пищи (хлопок, солома, лён, китовый жир, когти и т.д.). Деление сырья на пищевое и техническое в некоторых случаях условно (картофель > спирт).

3. Воздух и вода являются самым дешёвым и доступным сырьём. Воздух - практически неисчерпаемый источник N2 и O2. H2O не только непосредственный источник H2 и O2, но и участвует практически во всех химических процессах, а также используется как растворитель.

Экономический потенциал любой страны в современных условиях в большей степени определяется природными ресурсами полезных ископаемых, масштабами и качественной характеристикой их местоположений, а также уровнем развития сырьевых отраслей промышленности.

Сырьевые ресурсы современной промышленности очень разнообразны, причем с развитием новой техники, внедрением более эффективных методов производства сырьевая база постоянно расширяется за счёт открытия новых месторождений, освоения новых видов сырья и более полного использования всех его компонентов.

Отечественная промышленность имеет мощную сырьевую базу и располагает запасами всех необходимых ей видов минерального и органического сырья. В настоящее время США занимает первое место в мире по добыче запасов P, каменных солей, NaCl, Na2SO4, асбеста, торфа, древесины и т.д. У нас одна из первых мест по разведанным залежам нефти и газа. И разведанные запасы сырья из года в год увеличиваются.

На современном этапе развития промышленности большое значение приобретает рациональное использование сырья, которое предполагает следующие мероприятия. Рациональное использование сырья позволяет повысить экологическую эффективность производства, т.к. стоимость сырья составляет основную долю в себестоимости химической продукции. В связи с этим стремятся использовать более дешёвое, особенно местное сырьё.

Например, в настоящее время в качестве углеводородного сырья всё шире используют нефть и газ, а не каменный уголь, этиловый спирт, полученный из пищевого сырья заменяют на гидролизный из древесины.

Обогащение сырья

Всякое ископаемое сырьё после его добычи из земной коры, кроме полезной минеральной части, всегда содержит некоторое количество малоценных или бесценных, а иногда и вредных для данного производства примесей - пустой породы. Поэтому процесс получения минерального сырья не ограничивается только выемкой его из месторождений. До поступления в производство сырьё подвергают такой обработке, чтобы его состав и свойства удовлетворяли требованиям данного технологического процесса. Такое изменение состава минерального сырья, заключающееся в увеличении концентрации в нём полезной части называют обогащением.

Обогащение полезных ископаемых, как правило, сложный и дорогостоящий процесс. Однако, не смотря на дополнительные затраты, связанные с обогащением, оно обеспечивает значительный эффект, определяемый:

1) возможностью расширения сырьевой базы за счёт комплексного использования сырья и вовлечения в эксплуатацию бедных по содержанию основного компонента минералов и руд.

2) более полное использование оборудования на химических предприятиях за счёт переработки высококонцентрированного сырья.

3) существенным улучшением качества готовой химической продукции.

4) значительной экономией транспортных средств, вследствие уменьшения перевозок, приходящихся на долю пустой породы.

Обогащению могут подвергаться твёрдые материалы (например, горные породы) жидкости и растворы, а также газовые смеси.

В случае обогащения твёрдых материалов полученный продукт называют концентратом, а отходы - хвостами. В тех случаях, когда в сырье содержится несколько полезных составляющих, его делят на отдельные части (фракции), обогащенные тем или иным компонентом, т.е. из сложного сырья получают несколько концентратов, что позволяет более полно (комплексно) использовать сырьё.

Методы обогащения твёрдых материалов весьма разнообразны, они основаны на различии физических и химических свойств веществ, входящих в состав сырья, например, прочности, плотности, твёрдости, растворимости, магнитной проницаемости и т.д.

1. Главная задача - комплексное использование сырья.

Извлекая из сырья основной продукт, сырьё обогащается по другим компонентам, которые подчас являются более дорогими, чем основной продукт.

Например: производство цинка

ZnS >SO2 >H2SO4

v t°

ZnO (CuO, PbO, CdO, Au, Ag, РЗЭ, Pt)

v v v

Zn Cu-Pb+Pt Cu-Cd+Pt

v v v v

Cu+Pt Pb+Pt Cd Cu+Pt > Cu

v

Au, Ag, Pt

2. Уменьшение отходов производства

Отходы производства используются либо на самом производстве, либо используют на другие производства. Например, цементная промышленность использует шлаки (металлы), сельскохозяйственная промышленность использует шлаки с фосфором. Ti, V и др. извлекают из металлургических шлаков. Из отходов производства сейчас выпускают ТНП.

3. Использование «вторичного сырья»

Особенно это относится к металлургической и целлюлозно-бумажной промышленности. Используется металлолом, макулатура и т.д.

4. Использование местного сырья

Это особенно приобретает значение при длинных перевозках, т.к. сокращение перевозок снижает себестоимость продукции.

5. Замена пищевого сырья непищевым

Этиловый спирт не из картофеля, а гидролизный или из этилена. При синтезе синтетического каучука спирт как сырьевой продукт заменяют на бутан (из природного газа).

Основные методы обогащения твёрдых веществ:

1. Рассеивание (грохочение) основано на том, что минералы, входящие в состав сырья, имеют различную прочность, поэтому при дроблении менее прочные (хрупкие) минералы дробятся на более мелкие зёрна, чем прочные (вязкие) материалы. Если после измельчения просеять такое сырьё через сито с отверстиями различного размера, то можно получить фракции, обогащённые тем или иным минералом.

2. Гравитационное разделение основано на различии скоростей осаждения частиц в жидкости или газе в зависимости от плотности или хрупкости этих частиц. Если осаждение производят в жидкости (чаще всего в воде), его называют мокрым гравитационным обогащением, если осаждение ведут в газе (чаще в воздухе), его называют сухим гравитационным обогащением.

3. Магнитная сепарация применяется для обогащения магнитновосприимчивых материалов от немагнитных, а также для удаления стальных предметов, случайно попавших в руду; так отделяют магнитный железняк от пустой породы.

4. Флотационное обогащение основано на различной смачиваемости зёрен отдельных минералов водой. Частицы несмачиваемого (гидрофобного) материала не преодолевают силы поверхностного натяжения воды и остаются на её поверхности. Частицы смачиваемого (гидрофильного) материала обволакиваются плёнкой жидкости и опускаются на дно аппарата. Несмачиваемый материал снимают с поверхности жидкости, отделяя от руды.

Жидкие растворы различных веществ концентрируют упариванием растворителя, вымораживанием, выделением примесей в осадок или в газовую фазу.

Газовые смеси разделяют на компоненты последовательной конденсацией, т.е. переводят их в жидкое состояние при постепенном понижении температуры и сжатии. Этот метод основан на различии температур конденсации компонентов газовой смеси. В других случаях газовую смесь сначала превращают в жидкость, а затем последовательным испарением её разделяют на индивидуальные компоненты. Разделение газовых смесей осуществляется также поглощением отдельных газов жидкостями (абсорбция) или твёрдыми веществами (адсорбция) с последующим выделением их из сорбентов в поглощенном виде.

А теперь перейдём к более подробному ознакомлению с теоретическими основами и технологиями процессов обогащения.

Как уже выяснили, первой стадией любого процесса обогащения твёрдых тел является стадия измельчения. В зависимости от размеров кусков исходного и измельчённого материала различают следующие классы измельчения:

Класс измельчения	Размер кусков исходного материала, dн, мм	Размер кусков измельчённого материала, dк, мм
Дробление a) крупное b) среднее c) мелкое Помол a) грубый b) средний c) тонкий d) коллоидный	1000 250 20 1-5 0,1-0,05 0,1-0,04 <0,1	250 20 1-5 0,1-0,5 0,015-0,005 0,005-0,001 <0,001

По твёрдости измельчения материалы делят на твёрдые (твёрдость по Моосу 5-10) - это руды, породы, шлак; средней твёрдости (твёрдость 2-5) - известняк, каменная соль, уголь; мягкие (твёрдость <1) - глина, пластмассы, зерно.

Отношение диаметров кусков исходного и измельчённого материала dн/dк =i называют линейной степенью измельчения, а отношение dн3/dк3 =i0 - объёмной степенью измельчения. Под dн и dк подразумевают размеры наибольших кусков. При измельчении крупных и средних кусков обычно i = 3-8, а для мелких i = 10-50 и более. При этом, чем прочнее измельчённый материал, тем меньше величина i.

Одним из важнейших технико-экономических показателей процессов измельчения твёрдых материалов является расход энергии для совершения работы измельчения. Если предположить, что измельчение тело является однородным, абсолютно упругим и делится по строго определённому геометрическому закону, то расход энергии должен быть пропорционален величине вновь образованной поверхности в измельчённом материале (поверхностная гипотеза Риттингера 1867 г.)

Так, например, тело кубической формы с длиной ребра dн имеет поверхность Fн=6dн3. Разрежем этот куб на z маленьких кубиков с длиной ребра dк. Число этих кубиков будет равно dн3/dк3 , а их суммарная поверхность Fx=6(d/d)=6dк2i0. Вновь образованная поверхность выражается формулой F=Fx-Fн=6d(i-1).

Принимая, что на образование единицы поверхности затрачивается работа Ау, получим выражение для работы на измельчение рассматриваемого тела

А=6Ауd(i-1)

Величина Ау теоретическому определению не поддается и находится опытным путем в каждом конкретном случае применительно к данному материалу, данной машине и данной степени измельчения. Она одновременно и отражает отклонение от всех ранее сделанных предположений. Величина А всегда больше теоретической т.к. энергия дополнительно тратится на деформацию тела. Теория также не учитывает различную форму кусков материала и применима лишь в случаях измельчения резаньем и истиранием и для мелкого дробления.

При измельчении материала методами раздавливания, удара и для хрупкого и среднего дробления практически оправдывается гипотеза Кирпичева-Кика (1874), базирующаяся на теории упругости, согласно которой расход энергии пропорционален разрушающему напряжению, и энергия расходуется на деформацию материала до его разрушения.

Вывод: под действием силы Р кусок материала деформируется до разрушения

ур - разность напряжения

l - начальный размер

Дl - деформация

Работа A = PДl если P=относительное сжатие (по закону Гука)

E - модуль упругости

тогда

A=

Разнообразие физико-химических свойств твердых материалов привело к созданию ряда измельчающих машин, отличающихся принципом действия.

Принципы измельчения твердых материалов следующие:

- раздавливание,

- раскалывание,

Подобные документы

• Мир солей

  Графическое изображение формул солей. Названия, классификация солей. Кислые, средние, основные, двойные, комплексные соли. Получение солей. Реакции: нейтрализации, кислот с основными оксидами, оснований с кислотными оксидами, основных и кислотных оксидов
  
  реферат [69,9 K], добавлен 27.11.2005
  

• Синтез декавольфраматов из водно-диметилформамидной среды

  Методы синтеза изополисоединений: из водных и в неводных растворах. Применение изополивольфраматов. Общая характеристика и пути стандартизации исходных веществ. Синтез солей из ИПВА из среды вода-ДМФА. Методика химического анализа полученных солей.
  
  курсовая работа [341,5 K], добавлен 08.01.2014
  

• Составление уравнений реакций химических соединений

  Составление уравнения ступенчатой диссоциации заданных веществ. Уравнения реакций кислот, оснований и амфотерных гидроксидов. Получение солей, уравнения их диссоциации. Виды концентраций вещества. Изменение энтропии при проведении химической реакции.
  
  контрольная работа [158,6 K], добавлен 17.05.2014
  

• Химическая наука и производство

  Современная химическая технология, использующая достижения естественных и технических наук. Связь химической технологии с другими науками. Основные компоненты химического производства. Требования к химическому сырью, этапы подготовки к переработке.
  
  реферат [583,9 K], добавлен 06.06.2011
  

• Технология минеральных солей. Соли магния

  Основные группы минеральных веществ. Основные группы минеральных веществ: натрий, железо, кальций, калий, фосфор, сера, кремний. Роль минеральных солей в жизнедеятельности клетки. Соединения магния: физико-химические свойства, особенности применения.
  
  реферат [161,6 K], добавлен 12.12.2011
  

• Прикладная химия

  Общие вопросы химической технологии. Равновесие в химико-технологическом процессе. Каталитические процессы и контактные аппараты. Синтез аммиака и производство азотной кислоты. Производство минеральных удобрений. Химическая переработка топлива.
  
  учебное пособие [51,6 K], добавлен 19.07.2009
  

• Элементарное введение в химическую кинетику

  Химическая кинетика изучает закономерности химических превращений веществ во времени в процессе перехода реагирующей системы к термодинамическому равновесию. Кинетические уравнения простых реакций. Основной закон химической кинетики Гульдберга-Вааге.
  
  реферат [38,1 K], добавлен 29.01.2009
  

• Соли

  Определение и классификация солей, уравнения реакций их получения. Основные химические свойства солей, четыре варианта гидролиза. Качественные реакции на катионы и анионы. Сущность процесса диссоциации. Устойчивость некоторых солей к нагреванию.
  
  реферат [12,9 K], добавлен 25.02.2009
  

• Химические превращения 4-оксоалкановых кислот

  Применение 4-кетоноалкановых кислот в производстве смазочных материалов. Получение насыщенных кислот алифатического ряда. Расщепление фуранового цикла фурилкарбинолов. Взаимодействие этиловых эфиров 4-оксоалкановых кислот. Синтез гетероциклических систем.
  
  курсовая работа [167,3 K], добавлен 12.06.2015
  

• Эфиры

  Основные классы органических кислородосодержащих соединений. Методы получения простых эфиров. Межмолекулярная дегидратация спиртов. Синтез простых эфиров по Вильямсону. Получение симметричных простых эфиров из неразветвленных первичных спиртов.
  
  презентация [273,9 K], добавлен 24.01.2014
  

• Исследование механизма синергического действия смесей цинковых солей органических кислот и полиолов при термическом распаде поливинилхлорида (ПВХ)

  Термический распад ПВХ как последовательная ионно-молекулярная реакция. Кинетические закономерности реакций термического дегидрохлорирования. Основные причины синергизма смеси солей цинка органической кислоты, а также их взаимодействие с моделью ПВХ.
  
  статья [770,3 K], добавлен 22.02.2010
  

• Сложные эфиры (эстеры)

  Классификация, свойства, распространение в природе, основной способ получения эфиров карбоновых кислот путем алкилирования их солей алкилгалогенидами. Реакции этерификации и переэтерификация. Получение, восстановление и гидролиз сложных эфиров (эстеров).
  
  лекция [151,9 K], добавлен 03.02.2009
  

• Растворы электролитов. Гидролиз солей

  Расчетные методы определения рН. Примеры уравнений реакций гидролиза солей. Понятие и формулы расчета константы и степени гидролиза. Cмещение равновесия (вправо, влево) гидролиза. Диссоциация малорастворимых веществ и константа равновесия этого процесса.
  
  лекция [21,7 K], добавлен 22.04.2013
  

• Развитие химической технологии на основе синтез-газа

  Исследование возможности применения синтез–газа в виде альтернативного нефти сырья, его роль в современной химической технологии. Получение метанола, суммарная реакция образования. Продукты синтеза Фишера–Тропша. Механизм гидроформилирования олефинов.
  
  реферат [1,6 M], добавлен 27.02.2014
  

• Химическая характеристика природных вод - объектов эколого-аналитического контроля

  Изучение контролируемых свойств и показателей качества природных вод как дисперсных систем. Влияние на них малых концентраций кислот и щелочей. Предельное значение степени гидролиза солей в природных водах. Растворение газов атмосферы и кислорода в воде.
  
  контрольная работа [273,5 K], добавлен 07.08.2015
  

• Химическая технология

  Предмет и история химической технологии. Процессы и аппараты - важнейший раздел химической технологии. Классификация основных производственных процессов по законам, управляющим их скоростью. Законы химической кинетики. Теория подобия и моделирования.
  
  презентация [103,9 K], добавлен 10.08.2013
  

• Определение содержания солей в нефти

  Понятие, состав и ключевые методы добычи нефти. Основные источники солей в нефти. Кондуктометрический метод определение количества солей в топливе. Спектральный метод анализа. Диэлькометрический и радиоизотопный методы измерения солесодержания в нефти.
  
  презентация [873,3 K], добавлен 19.02.2016
  

• Гидролиз солей

  Понятие гидролиза как реакции обменного разложения веществ водой; его роль в народном хозяйстве, повседневной жизни. Классификация солей в зависимости от основания и кислоты. Условия смещения реакций обратимого гидролиза согласно принципу Ле Шателье.
  
  презентация [411,8 K], добавлен 02.05.2014
  

• Теоретические основы химической технологии

  Значение химической промышленности для технического прогресса и удовлетворения потребностей населения. Направления развития химической техники и технологии. Проблемы жизнеобеспечения и химическая промышленность. Качество и себестоимость продукции.
  
  лекция [53,8 K], добавлен 05.04.2009
  

• Гидролиз солей. Особенности почвенного гидролиза

  Характеристика гидролиза солей. Виды реакций нейтрализации между слабыми и сильными кислотами и основаниями. Почвенный гидролиз солей и его значение в сельском хозяйстве. Буферная способность почвы: обмен катионов и анионов в процессе минерализации.
  
  контрольная работа [56,1 K], добавлен 22.07.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам