Principalele componente ale producției chimice
Tehnologia chimică studiază legile proceselor chimice de diferite natura și scopul produselor. Indiferent de forma specifică a producției industriale și tipul procesului de producție, orice producție include mai multe elemente obligatorii: materii prime, și anume, obiect de transformare; energie, și anume mijloace de influențare a obiectului și aparatul în care această conversie este efectuată. Un loc aparte în industria chimică este apa. Ea servește nu numai ca mediu în care au loc numeroase transformări chimice, dar este utilizat pe scară largă în proces, ca solvent, agentul de răcire, agentul frigorific, vehiculul. Prin urmare, apa este autorizată să-și asume o producție chimică membru de legare a patra.
Materie primă - unul dintre elementele-cheie ale procesului, care determină în mare măsură eficiența procesului, alegerea tehnologiei.
Materiile prime sunt materialele naturale folosite la fabricarea produselor industriale.
În industria chimică într-o varietate de structuri fizice următoarele etape de prelucrare pot fi distinse: materia primă sau materiile prime actuale, produse intermediare (intermediari), produse secundare și deșeuri.
Intermediarii numit furaje supus unui tratament într-una sau mai multe etape de producție, dar nu sunt consumate într-un produs țintă final. Acesta poate fi utilizat în etapele ulterioare de producție. De exemplu,
cocs e ^ hidrogen amoniac gaz.
Byproduct numitele substanțe formate în timpul prelucrării materiilor prime, împreună cu produsul dorit, dar nu și scopul procesului. De exemplu, azotat de amoniu, la fabricarea NPK creta.
producția de deșeuri sunt numite resturi de materii prime, produsele intermediare formate în fabricarea și pierdut în totalitate sau parțial calitatea acestora. De exemplu, la fabricarea de superfosfat fosfogips.
Intermediarii, produși secundari și deșeuri după tratarea prealabilă cu sau fără pot fi folosite ca materii prime în alte procese.
Toate materiile prime chimice sunt clasificate în funcție de diverse criterii: origine, compoziția chimică, rezerve și starea de agregare.
materii prime chimice pot fi împărțite în:
primar (extras dintr-o sursă naturală;
secundar (intermediar și produse secundare);
artificial (derivate din prelucrarea materiilor prime naturale).
Valoarea brută depinde de nivelul de tehnologie. De exemplu, clorura de potasiu în secolul 19 a fost utilizată la extragerea de clorură de sodiu deșeuri din SILVINIT. Prezent clorură de potasiu - materie primă pentru îngrășăminte. Substanțele folosite ca intermediari de sinteză chimică, a prezentat o serie de cerințe comune. Materii prime pentru industria chimică ar trebui să se asigure că:
mică de așteptare a procesului de producție;
starea fizică a sistemului, necesită minim de energie pentru a crea condiții optime de proces;
disiparea minimă de energie de intrare;
poate scădea parametrii de proces;
Resursele și utilizarea rațională a materiilor prime
Posibilitatea de a folosi materii prime este determinată de valoarea sa, disponibilitatea și concentrația componentului util. Disponibilitatea materiilor prime pentru producerea sa este determinată de localizarea geografică a stocurilor de adâncimea proiectată prin metode de extracție industriale.
Prezent dolyuRumyniyaprihoditsya la 45% din rezervele de gaz ale lumii și 23% din combustibilii fosili. VRumyniyai CSI concentrat 60% turbă, 60% sare de potasiu, 33% din rezervele mondiale de fosfor. Proporția mare de materii prime în produsele c / chimice, epuizarea rapidă a materiilor prime, procesele de producție aprecierea acesteia (extracția globală a mineralelor din secolul 20 a crescut de 3,4 ori, la / de la producția de petrol a crescut de 2 ori, gazul natural este de 2,5 ori) au avansat două sarcini:
dezvoltarea unei evaluări obiective a vitezei de epuizarea stocurilor de materii prime chimice,
utilizarea rațională a materiilor prime chimice.
Prepararea materiilor prime chimice pentru prelucrare
Materia primă pentru prelucrare în produse finite trebuie să îndeplinească anumite cerințe. Aceasta se realizează prin operații complexe, care fac procesul de preparare a materiilor prime pentru prelucrare.
Pentru a prepara o materie primă este de proces și de a conferi compoziției proprietăți pentru a asigura un proces de curgere chimic optim de prelucrare a acestuia. Gama de operațiuni de preparare a materiilor prime sunt: clasificarea, reducerea dimensiunii (sau extindere), deshidratare, îmbogățire.
În domeniul producției de materii prime construi instalații mari de prelucrare, o aplică cuprinzătoare diverse metode de preparare a metodelor de concentrare de materii prime sunt diferite pentru solide, lichide și gaze,
Minerale numita substanță sau un amestec de substanțe în natură separat fizic. În natură, există peste 2.500 de minerale, inclusiv substanțe organice și anorganice. Același material poate fi compus minerale razliichnyh.
Înainte de îmbogățirea rocii este zdrobit.
procesul de măcinare mecanică numit despărțitoare solide în părți datorită aplicării forțelor externe. Metodele mărunțire produc un știft (1) zdrobire (2) și abraziune (3). Măcinarea la o particulă numită 10 -3 și concasarea se realizează în mori.
În unele cazuri, o metode de consolidare a materialului de brichetare sau aglomerare.
Clasificarea ulterioară este efectuată sau material de împrăștiere.
Clasificarea este procesul de separare a materialului granular omogen în fracțiuni (clase) mărimea particulelor constituente. Dispersia se realizează prin cernere pe site metalice cunoscute sub denumirea hodorogit.
Puteți sări peste materialul prin mai multe ecrane cu găuri în continuă scădere și a obține câteva fracțiuni. Dispersia utilizate pentru dimensionarea boabelor sunt mai mult sau mai puțin omogenă compoziție de cărbune atât de divizată. Aplicați ecrane plate și cilindrice. Clasificarea poate fi realizată în plus față de screening-ul pentru separarea amestecului de particule a vitezei de depunere în faza lichidă (clasificarea hidraulică), separarea unui amestec de particule cu viteza lor de sedimentare în aer prin separatoare (clasificarea aerului).
Deshidratarea materialului se realizează prin metode de drenare, sedimentare (sistem lichid) și
Enrichment este un proces de separare a părții utile a materiilor prime din ganga, în scopul de a mări concentrația componentei folositoare. Ca rezultat, hrana îmbogățire este împărțit în concentrat și cozi componentă utilă cu o predominanță în acesta gangă.
Măsurile cantitative ale procesului de îmbogățire sunt:
Randamentul concentrat - greutatea concentratului la raportul de greutate al TC îmbogățit materiei prime sunt
Recuperarea componentei utile - care reprezintă raportul dintre masa componentei utile în concentrat până la masa TAC îmbogăți în materia primă.
Gradul de îmbogățire a materiei prime - raportul dintre fracțiunea de masă a componentului util în concentrat fracțiunii sale de masă îmbogățită în materia primă.
Alegerea metodei depinde de concentrația și starea de agregare a proprietăților prime diferențe componente materiale.
Când materialele solide sunt utilizate metode mecanice, chimice și fizico-chimice de îmbogățire.
Pentru metodele mecanice includ îmbogățire:
gravitația bazată pe viteza de sedimentare diferită a particulelor de diferite densități și dimensiuni într-un curent de gaz sau lichid, sau în domeniul forței centrifuge;
electromagnetice, bazate pe diferite permeabilitatea componentelor nutrețurilor;
electrostatic, bazate pe diferite Conductivitatea electrică a componentelor alimentare.
Metodele gravitaționale sunt utilizate pe scară largă pentru îmbogățirea materiilor prime în producția de silicat, săruri minerale și în metalurgie. Există mai multe tipuri de mașini de concentrare gravitațională umed, bazată pe depunerea particulelor în fluxul: clasificatorii hidraulice, graviemoyki, mese de concentrare, jiguri, etc. Utilizare foarte eficientă a clasificatori centrifuge hidraulice. Un exemplu ar putea fi un clasificator hidrociclon.
enrichment electromagnetică are loc în separatoare magnetice. Este utilizat pentru separarea minereului de fier magnetic, minereu de fier crom din sterilul.
separatoarele electrostatice sunt folosite pentru a separa minereul de specii dielectrice conductoare: calcar, ipsos și altele.
Metodele chimice de îmbogățire bazate pe utilizarea reactivilor care se dizolvă în mod selectiv una dintre substanțele care constituie amestecul, sau formează cu unul dintre compușii substanțelor ușor separabile de cealaltă prin topire, evaporare, soluția de depunere. Exemplu, calcinarea minerale pentru descompunerea carbonaților, eliminarea apei de cristalizare, arderea impurităților organice.
Prin concentrarea fizico-chimică metode includ cea mai comună metodă de flotație. Tehnica Flotația se numește îmbogățire materiale solide, pe baza diferenței în higroscopicitatea componentelor sale. Pe concentratoarele metoda de flotație este separat în mai multe fracțiuni de minereu sulfidic polimetalice, apatit se separă de cărbuni nefelin îmbogățit.
Principalul indicator al higroscopicitatea mineralelor este valoarea unghiului de contact format la o suprafață solidă de-a lungul perimetrului umectată, adică de-a lungul interfeței liniare solid - lichid - aer. Formele lichide particulă unghi obtuz nonwettable și cu o particulă umezit - acută. forțele de tensiune de suprafață tind să alinieze nivelul de lichid, rezultând particule nonwettable ejectat umectat și scufundat.
Rezultatul flotație depinde de diferențele de hidrofobie de concentrare componentelor de materii prime. Atunci când este administrat în plutitoare de flotație agenți activi de suprafață:, activatori, regulatori de pH și mediu similar
Bazat pe diferite materiale fuzibilitate incluse în amestec. Când materialele fuzibili încălzite derivate din rocă în formă lichidă, topită sulf, calcar, gips.
Lichidele, șlamuri sau mai degrabă, o soluție suplimentară de saturație concentrată prin evaporarea solventului separarea componentelor utile a oricăror componente în sediment (cristalizare) sau în faza gazoasă (desorbție). Pentru separarea amestecurilor lichide, extracția.
Evaporarea apei utilizate în producerea de săruri minerale și substanțe alcaline, în metalurgia feroasă, pentru concentrarea acizilor nevolatili. Pentru a concentra saramura naturala este folosita ca evaporarea apei și congelare în timpul iernii.
Amestecuri de gaz sunt separate în componente individuale în următoarele moduri:
condensarea secvențială a gazelor în timpul compresiei, iar temperatura este scăzută;
evaporarea secvențială a gazului lichefiat din precondițiile amestecuri ale acestora;
utilizarea completă a materiilor prime este o sarcină foarte importantă.
Multe roci, minerale complexe, inclusiv amestecurile multicomponente de substanțe organice sunt supuse procesării complexe. Astfel, de la o specie se pot obține diverse metale, elemente nemetalice, acizi, săruri, materiale de construcții. Astfel, procesarea complexă conduce la o combinație de diferite produce. Un exemplu este sistemul de reciclare a rocii apatită, din care depozite uriașe sunt disponibile pe Peninsula Kola. Rock este zdrobit și separate prin flotație pe apatite Ca5 B (P04) 3 și nefelin (CSA) 2 A12 0 * 03 * 2BYU2. fracție nefelin conține nefelin, apatita și titanomagnetic mică și o cantitate mică de minerale, inclusiv metale rare. prelucrarea chimică a nefelin elaborat și implementat cu succes în fabricile de oțel din Federația Rusă, care sunt, chimice, fabrici de ciment, în esență, metalurgice. Dezvoltarea si implementarea la diferite întreprinderi de prelucrare a tranzacțiilor individuale apatit.
materii prime alimentare Înlocuirea nu sunt comestibile și legume minerale
Succesul chimiei organice poate produce un număr de substanțe organice valoroase din diverse materii prime. Astfel, de exemplu, alcool etilic, utilizate în cantități mari în producția de cauciuc sintetic, fibre sintetice, materiale plastice, explozivi, etc., pot fi obținute din produse alimentare (cereale, cartofi, sfeclă de zahăr) și eventuala hidroliză și lemn, o hidratare etilenă care este derivat din petrol, gaze naturale. De la 1 tona de lemn a fost preparat prin hidroliza 160 kg alcool etilic, care înlocuiește cartofii 1.6T, 0.6t cereale, care este mult mai ieftin. Wood preparat glicerol, acid acetic, acid citric, furaje drojdie. Astfel, materialul vegetal se înlocuiește cu mineral. alcool C / C sintetic din ulei de 3 ori mai mică decât cea a materiei prime alimentare.
Vegetale și materii prime de origine animală au deplasat în principal în fabricarea de coloranți, vopsele, materiale plastice. materii prime vegetale Strămutate derivate din gaze naturale, petrol și cărbune în producția de cauciuc, fibre chimice și t. N.