Производство кислот и щелочей сообщение

Обновлено: 04.07.2024

Большая медицинская энциклопедия . 1970 .

Полезное

Смотреть что такое "КИСЛОТ ПРОИЗВОДСТВО" в других словарях:

Производство кофе — Содержание 1 Созревание зерен 2 Производство кофе по странам 3 Ссылки … Википедия

Кожевенное производство — Кожа животных или шкура в присутствии влажности легко загнивает, высушенная делается твердой и хрупкой, при обработке горячей водой превращается в клей. К. производство имеет целью превращение сырых шкур в обработанную кожу, которая не должна… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Стеклянное производство* — Заводское производство стекла в России начинается при царе Михаиле Феодоровиче (1635). Стеклоделие, упавшее было на первых порах по возникновении, начинает снова развиваться заботами Петра Великого в начале XVIII стол. С этого времени… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Стеклянное производство — Заводское производство стекла в России начинается при царе Михаиле Феодоровиче (1635). Стеклоделие, упавшее было на первых порах по возникновении, начинает снова развиваться заботами Петра Великого в начале XVIII стол. С этого времени… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Сало производство* — (технич. и торгов.). Салотопенное производство. При нагревании сырого С. до 35° 40°, жир, заключенный в клеточки, плавится, но еще не вытекает из клеточек, так как стенки их выдерживают давление расширяющегося при нагревании жира. Только при темп … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Сало, производство — (технич. и торгов.). Салотопенное производство. При нагревании сырого С. до 35° 40°, жир, заключенный в клеточки, плавится, но еще не вытекает из клеточек, так как стенки их выдерживают давление расширяющегося при нагревании жира. Только при темп … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Камерное производство — (тех.) представляет обыкновенный способ заводского получения серной кислоты Н2SO4 [О других способах образования, составе, физических и химических свойствах и о способах получения одноводной (Н2SO4), дымящей и безводной (SO3) серной кислоты см.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ПОЛИГРАФИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО — ПОЛИГРАФИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО, производство различного рода печатных изданий, охватывает ряд разнообразных производственных процессов, существенно отличающихся между собой по характеру производства и свойственным им проф. вредностям. Число рабочих … Большая медицинская энциклопедия

Крахмальное производство* — (техн.). Выбор растительных сырых материалов для К. производства зависит не только от их цены и содержания крахмала, но также от их свойств. Крахмал тем легче извлекается из каких либо частей растений, чем меньшей плотностью обладает ткань, его… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Крахмальное производство — (техн.). Выбор растительных сырых материалов для К. производства зависит не только от их цены и содержания крахмала, но также от их свойств. Крахмал тем легче извлекается из каких либо частей растений, чем меньшей плотностью обладает ткань, его… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Применение кислот и щелочей в промышленности

Кислоты и щелочи – это неотъемлемая часть многих отраслей промышленности. Их используют при производстве удобрений, моющих средств, при проведении исследований, при хранении радиоактивных отходов и во многих других областях. Кислоты и щелочи опасны, поэтому при их использовании нельзя забывать про соблюдение техники безопасности.

Кислоты

Серная кислота, наиболее часто используемая в промышленности, применяется в сталелитейной промышленности для удаления ржавчины с предметов (например, автомобилей) до их продажи. В бассейнах с борной кислотой хранят радиоактивные отходы на электростанциях. Азотную кислоту используют при производстве удобрений и красителей, а многие другие виды кислот применяют для создания взрывчатых веществ.

Щелочи

Наиболее популярный из всех видов щелочей – это аммиак, который используется при производстве моющих средств. Гидроксид натрия, или щелок, применяется в разных областях, от производства бумаги до варки мыла. Лимонную кислоту используют для смягчения воды.

Техника безопасности

Как кислоты, так и щелочи при прямом контакте могут вызвать сильнейшие ожоги. Вопреки расхожему мнению, не стоит мочить пораженное место водой. Перед началом работы с кислотами или щелочами, обязательно изучите правила безопасной работы с конкретным веществом.

Характерной особенностью химической промышленности является неограниченная сырьевая база — в качестве сырья химическая промышленность может использовать буквально всё, включая различные отходы.

Негативной особенностью химической промышленности России является преобладание в её структуре основной химии, чрезвычайно слабое развитие новых и новейших отраслей: химия полимеров, химии органического синтеза, тонкой и бытовой химии.

Горно-химическая промышленность — одна из отраслей добывающей промышленности, занимается добычей минерального химического сырья.

Практически 100% добычи апатитов России сконцентрировано на Европейском Севере в Хибинах (Кировск).

Лидером по добыче фосфоритов в России является Центральный район (Воскресенск и Брянск), заметно уступают ему Волго-Вятский район (Рудничный) и Северо-Запад (Кингисепп).

Почти 60% поваренной соли в России добывается в Поволжье (Баскунчак), хотя добывают поваренную соль во многих регионах России: в Центральном (Щёкино). Северном (Серёгово). Уральском (Соль-Илецк), Западно-Сибирском (Бурла), Восточно-Сибирском (Усолье-Сибирское) и Дальневосточном районах (Кемпендяй).

Единственный источник калийной соли в России находится на Урале — Верхнекамское месторождение (Соликамск и Березники), а глауберовой соли — в Западной Сибири (Кучук).

Природную серу добывают прежде всего в Поволжье (Самара и Астрахань) и на Урале (Оренбург).

Основная химия состоит из двух главных подотраслей: производства кислот, солей и щелочей и производства минеральных удобрений.

Производство кислот, солей и щелочей имеет ярко выраженный потребительский фактор размещения и тяготеет к крупным металлургическим центрам, так как, во-первых, к примеру, серная кислота необходима для выделения полезного элемента из руды, а во-вторых, с одной стороны, двуокись серы является отходом металлургического производства, а с другой стороны — сырьём для производства серной кислоты. Важнейшими центрами этой отрасли являются Санкт-Петербург, Пермь, Первоуральск, Челябинск, Красноуральск, Стерлитамак, Волгоград, Краснодар, Норильск, Ачинск, Усолье-Сибирское, Дальнегорск.

Производство минеральных удобрений включает в себя производство азотных, калийных, фосфорных и сложных удобрений. Производство азотных удобрений имеет потребительский фактор размещения, так как азотные удобрения вырабатывают из природного газа и отходов металлургического производства. Поэтому наиболее крупные предприятия по производству азотных удобрений возникли на магистральных газопроводах (Великий Новгород, Щёкино, Россошь, Тольятти, Салават, Невинномысск, Кемерово, Ангарск) и в металлургических центрах (Череповец, Липецк, Нижний Тагил, Березники).

Большую часть веществ, применяемых во многих отраслях народного хозяйства, составляют неорганические вещества — кислоты, щелочи, соли, окислы; продукты металлургии; строительной индустрии — цементы, керамики, стекло; других отраслей, имеющих важное значение для страны.

Немалое место среди этих веществ занимают кислоты — серная, азотная, соляная, фосфорная и другие.

Наиболее широкое применение находит серная кислота — фундамент химической промышленности, так как почти нет ни одной отрасли химического производства, в которой бы она не применялась.

Не менее важное значение имеет азотная и соляная кислоты.

Все это объясняется широким диапазоном их свойств, необходимых для осуществления многих процессов.

Серная кислота

Высокая активность серной кислоты и сравнительно небольшая стоимость определяют огромные масштабы производства и чрезвычайно разнообразное применение почти во всех отраслях народного хозяйства.

Наиболее крупным потребителем серной кислоты является производство минеральных удобрений — супер-фосфата, сульфата аммония и др. В металлообрабатывающей промышленности серная кислота применяется для снятия ржавчины с поверхности черных металлов при подготовке их к защитным или декоративным покрытиям лаками и цветными металлами. Большое количество серной кислоты расходуется на очистку нефтепродуктов. Производство красителей, лаков, красок, лекарственных веществ, некоторых пластических масс, многих ядохимикатов, эфиров, спиртов было бы невозможно в современных масштабах без серной кислоты. Разбавленные растворы серной кислоты или ее солей применяют в производстве искусственного шелка, в текстильной промышленности. В пищевой промышленности серная кислота используется для приготовления крахмала, патоки и других продуктов.

В процессах нитрирования для производства многих органических соединений, в том числе и большинства взрывчатых веществ, также применяется серная кислота.

Сырье. Исходным сырьем для производства серной кислоты служит любое сырье, содержащее серу: различные колчеданы, отходящие газы металлургических процессов, топочные газы, чистая сера и др.

Получение серной кислоты. Технологический процесс получения серной кислоты состоит из трех стадий.

Первой стадией производственного процесса является получение сернистого газа S0₂.

Сернистый газ выделяют из топочных газов или отходящих газов металлургических процессов сжиганием серы. При сжигании чистой серы, не содержащей ядовитых для катализатора примесей (мышьяк), получается газ, который может быть использован непосредственно (без очистки) для производства.

При сжигании кусковой серы применяются вращающиеся барабанные печи и неподвижные отражательные печи. Сжигание жидкой серы в распыленном состоянии проводят в неподвижных цилиндрических печах с разбрызгивающими форсунками.

При получении сернистого газа из колчедана его подвергают подготовке (дробление, просеивание, обогащение) и. обжигу. Для обжига применяют печи различного типа (механические полочные, обжиг в кипящем слое и др.)

При сжигании колчедана, с отходящим печным газом уносится некоторая часть колчедана и огарка в виде мельчайшей пыли.

Отложение пыли на поверхности катализатора в контактных аппаратах ведет к понижению активности катализатора, а следовательно, и к понижению производительности аппарата.

В серно-кислотной промышленности применяют механический и электрический методы очистки газа от пыли.

При механической очистке в качестве пылеочистительных аппаратов применяют циклоны. Циклоны применяются для предварительной очистки печных газов от крупных частиц и пыли.

Для тонкой очистки применяется очистка в электрофильтрах. После электрофильтра пыли остается 0,04-0,1 г/м 3 .

Для тонкой очистки сернистого газа от вредных газообразных примесей (соединений мышьяка, селена) применяют мокрый электрофильтр, в котором используются жидкие химические реагенты, поглощающие эти примеси.

Вторая стадия — окисление сернистого газа до триоксида серы — протекает в присутствии катализатора, особенность которого в том, что он непрочно удерживает кислород и легко отдает его сернистому газу. В зависимости от вида катализатора и характера процесса существует два способа получения серной кислоты: башенный (нитрозный) и контактный.

Башенный (нитрозный) способ. В производстве H₂SO₄ по нитрозному способу обжиговый газ предварительно освобождается только от механических примесей. Дополнительной очистки газа от химических примесей-ядов (мышьяка, селена и др.) не требуется. Очищенный от пыли газ поступает в систему при температуре 350 °С. Газ проходит последовательно через все башни системы, где происходит образование серной кислоты путем поглощения S0₃ водой. В качестве катализатора применяют раствор оксидов азота в серной кислоте (нитроза).

Контактный метод. Контактный метод производства был предложен в 1831 г. и реализован в промышленности в 1875 г. В настоящее время он является основным при производстве серной кислоты.

Быстрое развитие контактного метода производства объясняется возможностью получения чистой концентрированной кислоты и олеума — продуктов, имеющих большое промышленное значение.

Производство серной кислоты контактным методом состоит из следующих основных стадий:

1. Очистка газов от примесей, вредных для процесса контактного окисления S0₂ в SO₃.

2. Окисления S0₂ в S0₃ на поверхности твердого катализатора.

3. Поглощение трехокиси серы серной кислотой с получением концентрированной H₂S0₄ и олеума (H₂S0₄ + SO_s).

Нитрозный способ дает кислоту, загрязненную примесями и разбавленную, что ограничивает ее использование. При необходимости концентрирования этой кислоты резко возрастает расход топлива (для упаривания воды). Неполный возврат окислов азота приводит к постоянным затратам на дорогостоящую азотную кислоту, продукт более транспортабельный. Но расход колчедана, электроэнергии при данном способе несколько выше, чем при контактном, хотя башенные установки дешевле контактных, аппаратура контактного сернокислотного производства эксплуатируется более длительный срок и требует Меньших затрат на ремонт.

23. Технология производства азотной кислоты

Аммиак и азотная кислота

Соединения азота играют важную роль в народном хозяйстве. Они входят в состав минеральных удобрений, пластических масс, искусственных волокон, красителей, лаков, взрывчатых веществ, кислот и многих других продуктов. Но элементарный азот инертен, он трудно вступает в соединения. Чтобы использовать азот, его сначала необходимо связать с другими элементами, получить связанный азот, а затем эти простейшие соединения превратить в более сложные. Наиболее рентабельным способом получения связанного азота является его синтез с водородом в виде аммиака NH_3. В основе данного способа лежит реакция:

Процесс производства аммиака включает две стадии:

1. Получение азота и водорода.

2. Синтез азото-водородной смеси.

Необходимый для синтеза аммиака, азот получают из воздуха. Чтобы выделить азот из воздуха, последний подвергают глубокому охлаждению и ректификации и сжижению. При испарении жидкого воздуха выделяют азот.

Водород производят несколькими способами:

1. Конверсией (взаимодействием) окиси углерода с водяным паром (СО + Н₂0 С0₂ + Н₂), используя при этом генераторный и водяной пар.

2. Конверсией метана — природного газа и окиси углерода.

3. Глубоким охлаждением комового газа, содержащего около 60% водорода.

4. Электролизом водных растворов и солей.

Наибольшее распространение получили конверсионные способы.

Синтез аммиака можно осуществить с применением катализатора при температуре 450-550 °С и давлении. Скорость этой реакции зависит от температуры, давления, концентрации азота и водорода, содержания в них примесей и ряда других факторов.

Полученные тем или иным способом азот и водород, пройдя тщательную очистку, смешиваются в пропорции 1:3. Смесь газов поступает в колонну синтеза. Она представляет собой стальной цилиндр с толстыми стенками. Высота колонны до 13 метров, диаметр 1—2 метра. В ее верхней части расположен контактный аппарат, заполненный катализатором, а в нижней — теплообменник. В качестве катализатора чаще всего используют губчатое железо е добавкой активаторов (алюминий и кальций).

Большая часть получаемого аммиака расходуется на производство азотной кислоты, удобрений, соды и ряда органических соединений.

Свойства и сорта азотной кислоты

Чистая азотная кислота HNO₃, при обыкновенной температуре представляет собой бесцветную жидкость, замерзающую при — 41 °С с образованием белоснежных кристаллов. Водные растворы азотной кислоты в зависимости от концентрации кристаллизуются при различных температурах.

Азотную кислоту используют в огромных количествах для производства минеральных удобрений, взрывчатых веществ и других продуктов. Много азотной кислоты расходуется в производстве серной кислоты по нитрозному методу.

Промышленность выпускает разбавленную (слабую) азотную кислоту трех сортов (1-й — 55%, 2-й — 47%, 3-й — 45%) и концентрированную (крепкую) азотную кислоту двух сортов (1-й — 98%, 2-й — 97%).

Производство азотной кислоты окислением аммиака

Процесс получения азотной кислоты окислением аммиака включает три стадии:

1. Контактное окисление аммиака до окиси азота NO.

2. Окисление окиси азота до двуокиси азота NO₂,.

3. Абсорбция (поглощение) двуокиси азота водой с образованием азотной кислоты HN0₃.

Получают азотную кислоту в специальных установках.

Окисление аммиака кислородом воздуха происходит в контактном аппарате при температуре 800 °С в присутствии катализатора (сплав платины с родием, окись кобальта или железа и др.). Предварительно аммиак и воздух тщательно очищают и подают в смеситель. Затем воздушно-аммиачную смесь, содержащую 10-12% аммиака NH₃, после подогрева подают в контактный аппарат, где происходит реакция:

Окисление полученной окиси азота, идет по реакции:

Образовавшиеся газы при температуре 800 °С поступают в котел-утилизатор, охлаждаясь до 250 °С и далее — в холодильник, где дополнительно охлаждаются до 30 °С.

Абсорбция образовавшейся двуокиси азота водой протекает по следующей реакции:

Прямой синтез концентрированной азотной кислоты.

Прямой синтез концентрированной азотной кислоты заключается во взаимодействии жидкой четырехокиси азота с водой в присутствии газообразного кислорода.

Реакция образования азотной кислоты протекает следующим образом:

Прямой синтез позволяет получать крепкую (концентрированную) азотную кислоту.

24. Технология производства пиломатериалов

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.008)

Читайте также: