Презентация "Химическая технология"

Химическая технология

Химическая технология  – наука о наиболее экономичных методах и средствах массовой химической переработки природного материала (сырья) в продукты потребления и промежуточные продукты, применяемые в различных отраслях народного хозяйства.

Главная задача химии и химической технологии  – это производство разнообразных веществ и материалов с определенным комплексом механических, физических, химических и биологических свойств.

Стадии химического производства

Подготовка сырья и подвод реагентов в зону реакции

Химические процессы

Отвод продуктов и непрореагировавших веществ из зоны реакции

Производство серной кислоты (контактный способ)

• Сырье: пирит- FeS 2
• Вспомогательные материалы : серная кислота (98%), катализатор V 2 O 5
• Основные химические процессы:

Производство чугуна

• Сырье :  железная руда (магнетит –FeO*Fe 2 O 3; гематит- Fe 2 O 3; лимонит- Fe 2 O 3 *H 2 O)
• Вспомогательные материалы :  кокс (иногда природный газ), воз­дух, обогащенный кислородом, флюсы (известняк, доломит).
• Основные химические процессы:  

Производство стали

• Сырье :   чугун, металлолом, оксиды железа.
• Вспомогательные материалы :   воздух, обогащенный кислородом, добавки (например, оксид кальция, ферромарганец).
• Основные химические процессы:  

1 ) окисление чугуна и примесей, содержащихся в чугуне :

2Fe + O 2  = 2FeO, 2C+ O 2  = 2CO, 2Mn + O 2  = 2MnO,

Si + O 2  = SiO 2 , 4P + 5O 2  = 2P 2 O 5 , S + O 2  = SO 2 ;

2) окисление примесей оксидом железа(II) :

2FeO + C = 2Fe + CO 2 , 2FeO + Si = 2Fe + SiO 2 ,

FeO + Mn =Fe + MnO, 5FeO +2P = 5Fe + P 2 O 5 ;

3) образование шлаков : CaO + SiO 2  = CaSiO 3 , 3CaO + P 2 O 5  = Ca 3 (PO 4 ) 2

4) раскисление стали : FeO + Mn  =Fe + MnO, MnO + SiO 2  = MnSiO 3  (шлак).

Производство стали

Мартеновский способ выплавки стали

Кислородно-конвертерный способ выплавки стали

Получение стали в электропечах

Производство азотной кислоты

1) Подготовка аммиачно-воздушной смеси: очистка поступающего аммиака от примесей, которые являются ядами для катализаторов.

2) Окисление аммиака кислородом воздуха на платиновой сетке:

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

3) Дальнейшее окисление оксида азота(II) до оксида азота(IV):

2NO + O 2 = 2NO 2

4) Растворение оксида азота() в воде и получение кислоты:

3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO

Если растворение проводить в присутствии кислорода, то весь оксид азота(IV) переходит в азотную кислоту.

Переработка нефти

Переработка нефти

Производство полиэтилена низкого давления

• Сырье: этилен Вспомогательные материалы: бензин (растворитель), Al(C2H5)3 и TiCl4 (катализатор Циглера – Натта), метанол (для отмывки катализатора) Условия: 60-80 0 С, 2-4 атм Основной химический процесс:
• Сырье: этилен
• Вспомогательные материалы: бензин (растворитель), Al(C2H5)3 и TiCl4 (катализатор Циглера – Натта), метанол (для отмывки катализатора)
• Условия: 60-80 0 С, 2-4 атм
• Основной химический процесс:

• nCH2=CH2 (-CH2-CH2-)n
• Продукт: полиэтилен с Мr = 70000-350000

Производство синтетического каучука

• Сырье: изопрен (2-метилбутадиен-1,3) Вспомогательные материалы: растворитель изопентан, катализатор – Al(C4H9)3 и TiCl4 Непрерывный процесс, 30 0 С Основной химический процесс:
• Сырье: изопрен (2-метилбутадиен-1,3)
• Вспомогательные материалы: растворитель изопентан, катализатор – Al(C4H9)3 и TiCl4
• Непрерывный процесс, 30 0 С
• Основной химический процесс:

n СН 2 =С–СН=СН 2 (–СН 2 –С=СН–СН 2 –) n

| |

CH 3 CH 3