Пәннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Мамандыққы кіріспе» 5В072000 – «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығы үшін ОҚУ Әдістемелік материалдары
Негізгі бейорганикалық синтездің өнім түрлері. Аммиак
жүктеу/скачать 194,26 Kb.
|
| Негізгі бейорганикалық синтездің өнім түрлері. Аммиак.
Жоспары: 1. Аммиак, биологиялық фиксация, өндірістің маңызы және мемлекеттің химиялық өндірісінің жалпы даму деңгейінде орны. 2. Өндіріс көлемі, өндірістің әр түрлі салаларында пайдалану. 3. Шикі зат, алу технологиясының стадиялары, өндіріс есептері мен көлемі. Табиғатта азоттың негізгі мөлшері атмосферада N2 формасында кездеседі (массалық үлесі 78%). Табиғатта N2-тың биологиялық фиксация жолы бактерияның кейбір түрлерінің ауадағы азотты өсімдіктерге жеткілікті формаға айналдыру қабілетімен көрсетіледі. Сондықтан азот қосылыстарының жоғары қажеттіктеріне байланысты және табиғатта оның қосылыстарының аз болуына байланысты атмосфералық азоттың фиксациясы мәселесі пайда болды. Қандай болса да химиялық өнеркәсіп орнының экономикалық есебі ретінде жоғары сапалы және керекті мөлшерде химиялық зат алуға болады. Ол үшін барлық шикізаттарды қарқынды пайдалану керек. Химиялық процесс жоғары қарқынды болу кереек. Химиялық өндірісте «реагент» деген сөздің орнына шикізат немесе шикі материал деген термин қолданылады. Шикізат оптималды түрде мақсатталған өнімге ауысады. Оның практикалық шығамы теориялық шығымына жақын болу керек. Максималды шығым алуда процесті қысқарту үшін немесе арзан шикізат алуда ерекше жағдайлар жасалады (жоғарғы температура немесе қысым). Ол қауіпті авариямен сипатталады. Нәтижесінде максималды шығым экономикалық тиімсіз болады, химиялық процесс келесі факторларға тәуелді: температура, қысым, катализатор қолдану. Бастапқы материалдардың алу тиімділігі, өнімді алу тиімділігі. Зат алу өндірісі химиялық реакцияның жүруінің теориялық заңдылықтарымен қамтамасыз етілуі керек (химиялық реакция, энергетикасы, химиялық кинетика, катализ және химиялық тепе-теңдік). Осы талаптарға жауап беретін өндіріс көп тонажды өндіріс болып табылады. Оның мысалы, аммиак алу өндірісі: Ақырғы мәліметтер бойынша әлемде NH3-ң 1 жылда алынатын мөлшері 5 млн тоннаға жуық, ал 1 тәулікте шығатын м 1000-1200 т. Осыдан 80% азот тыңайтқышын алуға, 20% полимер, бояу және т.б өнімдерге жалғасады. Тарихы: ең бірінші өндірістік әдісі цианамид әдісі: Ca(CN)2(қ) + H2O = CaCO3(қ) + NH3(г) Ca(CN)2 - CaO + C әрекеттестіру арқылы алады (CaC2 карбид түзіледі). CaC2 –ні азот атмосферасында қыздырып Ca(CN)2 алады. Бұл әдіс энергия қолдану жағынан тиімсіз болды. Сондықтан Габер NH3-ті сутегімен атмосфералық азоттан темір катализаторын қолданып, аммиак алуды көрсетті. N2(г) + H2(г) = NH3(г) + Q Q = 45,9 кДж Габердің әдісінде сутегін алуда су электролизімен алды: H2O= H2 + O2 Одан әрі сутегіні судан кокспен тотықсыздандыру арқылы алады. Бұл реакция қайтымды болғандықтан өнімнің максималды шығыммын алу үшін Ле-Шателье-Браун әдісі бойынша келесі компромистік шешім табылады: темперетура -400-500°С арасында болу, атмосфералық қысым – 200-300, ең тиімдісі -250, катализатор – K2O, Al2O3 активтендірілген Fe катализаторын алады және циркумляциялық техникалық схема бойынша жүргізіледі. Бұл процесс бірнеше сатыдан тұрады:
Десульфуратор қолданылады: Дэсульфуратор – табиғи газдан күкіртті жоятын техникалық құрал. Оны қолдану себебі: күкірт каталитикалық у, сутек алу стадиясындағы никель катализаторын уландырады. Метанның конверсиясы (сутегіні өндірісте алу тәсілі) жүреді: CH4(г) + H2O(г) = C2O(г) + H2(г) Температура - 700-800°С арасында болу, атмосфералық қысым – 30-40, никель катализатор ретінде қолданылады. Өздік бақылау сұрақтары: 1. Аммиактың биологиялық фиксациясы, өндірістің маңызы және мемлекттің химиялық өндірісіндегі орны. 2. Өндіріс көлемі, өндірісті әр түрлі салаларында пайдалану. 3. Шикізат, алу технологиясының стадиялары. Әдебиет: 1. Эрдман С.В., Фролова И.В., Коробочкин В.В.Химическая технология неорганических веществ: учебное пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 194 с. № 12 Дәріс. жүктеу/скачать 194,26 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|