- •1. Предмет химическая технология, ее содержание. Технологические и технико-экономические показатели химического производства.
- •2. Виды и классификация сырья. Подготовка сырья к переработке. Методы обогащения сырья. Безотходная технология.
- •3. Виды и источники энергии, применяемой в химических производствах. Экономия и пути рационального использования энергии и теплоты реакции. Топливно-энергетическая проблема и пути ее решения.
- •4. Использование воды в химической промышленности. Характеристика природной воды. Технология подготовки питьевой воды.
- •5. Технология подготовки промышленной воды. Методы умягчения и обессолевания воды. Очистка сточных вод.
- •12. Катализ. Типы важнейших каталитических процессов. Свойства твердых катализаторов. Промышленные контактные массы и аппараты.
- •13. Сырье сернокислотной промышленности и его комплексное использование. Типы печей для обжига колчедана. Оптимальные условия.
- •14. Контактный способ получения серной кислоты. Технологическая схема. Теоретические основы производства серной кислоты.
- •15. Сорта, свойства и применение серной кислоты. Перспективы развития производства серной кислоты.
- •16. Теоретические основы синтеза аммиака. Устройство колонны синтеза. Схема.
- •17. Синтез аммиака при среднем давлении. Технологическая схема. Пути совершенствования производства аммиака.
- •18. Теоретические основы синтеза азотной кислоты.
- •19. Производство азотной кислоты комбинированным способом. Технологическая схема.
- •20. Прямой синтез концентрированной азотной кислоты. Свойства и применение азотной кислоты.
- •21. Химизация сельского хозяйства. Роль химической промышленности в реализации продовольственной программы.
- •22. Классификация минеральных удобрений. Калийные удобрения. Получение хлорида калия из сильвинита.
- •23. Фосфорные удобрения, их классификация. Производство простого суперфосфата. Схема.
- •24. Концентрированные и сложные фосфорные удобрения. Производство двойного суперфосфата.
- •25. Производство азотных удобрений. Схема синтеза аммиачной селитры.
- •26. Производство карбомида. Техноогическая схема. Свойства и применение карбомида.
- •27. Фосфорная кислота, способы получения, их сравнение.
- •28. Производство кормовых продуктов для животных, микро-бактериальные удобрения.
- •29. Средства защиты растений (ядохимикаты) и стимуляторы роста.
- •31. Черные металлы. Сплавы на основе железа, их классификация и свойства.
- •32. Производства чугуна. Сырье, химические реакции, устройство доменной печи. Пути интенсификации доменного процесса. Технологическая схема производства.
- •33. Производство стали. Мартеновский процесс, кислородно-конверторный процесс и выплавка стали в электропечах. Схема процессов.
- •34. Производство алюминия. Получение глинозема из бокситов, электролиз глинозема. Свойства алюминия и его сплавов. Схема.
- •35. Производство силикатных материалов. Классификация, свойства и назначение, сырье. Типовые процессы технологии силикатов, типы реакторов. Схема. Производство керамики.
- •36. Стекла. Классификация, сырье. Стадии производства, способы фомования.
- •37. Производство портландцемента. Схема.
- •38. Коксование каменных углей. Сырье, устройство коксовой батареии, химизм процесса. Переработка твердого топлива.
- •39. Коксовый газ, его разделение и использование. Переработка прямого коксового газа, сырого бензола, каменноугольной смолы.
27. Фосфорная кислота, способы получения, их сравнение.
Экстракционную фосфорную кислоту производят большей частью полугидратным способом, при котором в результате протекания реакции (см. выше) гипс выделяется в виде полуводного кристаллогидрата CaSO4-0,5H2O, содержащего примеси песка, глины и т. д., называемого фосфогипсом. Процесс являе-ется непрерывным (рис. 33).
Когда длительность реакции значительна, то используют батарею из нескольких реакционных аппаратов, которые в данном случае называются экстракторами 3 и расположены один выше другого, образуя каскад. В течение 4 ч при 90 °С пульпа протекает последовательно через несколько экстракторов 3 (рис. 33) — стальных чанов емкостью до 120 м3, футерованных кислотоупорными плитками и снабженных мешалками. Затем из нее отфильтровывается и промывается водой фосфогипс. Для этого служит ленточный вакуум-фильтр 4. Он состоит из бесконечной рифленой резиновой ленты, огибающей натяжные барабаны, на которую натянуто фильтрующее полотно из ткани. Лента через отверстия в ней сообщается с тремя вакуум-камерами, в которые отсасываются основной фильтрат (продукционная фосфорная кислота), а потом второй и третий фильтраты. Противоточная промывка позволяет освободить почти полностью фосфогипс от фосфорной кислоты и получить 66- или 58-процентную кислоту в зависимости от вида фосфата. Второй фильтрат и часть основного посту пают в первый экстрактор для смешения с фосфатом. Выход фосфорной кислоты достигает 95%. Фосфогипс можно применять после дополнительной обработки в качестве строительного гипса (см. главу VI) или использовать для гипсования почвы. Производительность установки достигает ПО тыс. т 100-процентной кислоты в год. При большем разбавлении водой, по дигидратному способу получают более разбавленную кислоту (39—43%) наряду с двухводным гипсом. Концентрирование такой кислоты производят ее выпариванием под вакуумом при нагревании топочными газами, которые барботируют через нее. Производство термической фосфорной кислоты основано на протекании реакции между фосфатом, углеродом и кремнеземом в виде песка:
Кремнезем отнимает от фосфата оксид кальция, а образующийся оксид фосфора (V) восстанавливается углеродом. Фосфор получают в герметически закрытой электрической печи, где высокая температура развивается за счет образования электрической дуги между угольными электродами, погруженными в шихту, и за счет сопротивления шихты. Это производство относится к числу электротермических, в которых переменный электрический ток применяется для нагревания в результате превращения электрической энергии в тепловую. Углерод вводят в виде кокса или антрацита. .Большим преимуществом этого способа является возможность использования даже низкопроцентных фосфоритов после обжига их для разложения примесей. Печь загружают периодически, ,/гак же выпускают из нее силикат. Расход электроэнергии составляет 13—15 тыс. квт-ч на 1 т фосфора. Мощность печи до 72 тыс. кет. Отходящий газ, содержащий пары белого фосфора, очищают в электрофильтре от пыли, охлаждают и пары фосфора конденсируют под горячей (60 °С) водой. Жидкий фосфор (темп. пл. 44 °С) сжигают в камере; при соединении образующегося оксида фосфора (V) с водой можно получить фосфорную кислоту любой концентрации (обычно не менее 85%) или даже (при количестве воды менее 3 моль на 1 моль Р2О5) так называемую полифосфорную (суперфосфорную) кислоту; она представляет собой смесь кислот с преобладанием пиро- и триполифосфорной; в пересчете на Н3РО4 имеет концентрацию до 115%. Это, а также высокая чистота термической кислоты являются достоинствами этого способа производства. Мощность, до 80 тыс. т 100-процентной кислоты в год. Фосфорную кислоту используют главным образом для получения концентрированных фосфорных удобрений, а также других ее солей.