- •Общие понятия и термины.
- •3О2↔2о3 (λ – ультрафиолетовые лучи)
- •Классификация химико-технологических процессов.
- •Материальный и Энергетический Баланс.
- •Классификация химических реакций.
- •Равновесие в технологических процессах.
- •Сдвиг равновесия под влиянием концентрации реагирующих веществ.
- •Кинетика химико-технологических процессов.
- •Реактор идеального смешения непрерывный (рис-н)
- •Каскад реакторов
- •Реакторы полунепрерывные
- •Снижение энергии активации под действием катализатора
- •Устройство реакторов.
- •Трубчатый реактор непрерывного действия. Рив
- •Барботажные реакторы
- •Сырье химической промышленности.
- •Очистка воды
- •Энергия
Очистка воды
Очистка включает следующие операции: осветление, обеззараживание, умягчение, дегазация и дистилляция.
Осветление воды производится с целью удаления механических примесей в отстойниках и фильтрованием через песчаные фильтры. Для осаждения коллоидных примесей применяют коагулянты – сульфат железа или алюминия
Al2(SO4)3 + 6H2O → Al(OH)3 ↓ + 3H2O
Одновременно происходит частичное умягчение
Al2(SO4)3 + 3Сa(HCO3)2 → 3CaSO4 + 6CO2 + Al(OH)3 ↓
Обеззараживание воды, удаление из нее микроорганизмов и бактерий путем хлорирования, озонирования или кипячения, также применяются ионы серебра, ультрафиолетовые лучи, ультразвуковые колебания
Cl2 + H2O → HClO + HCl
HClO → O + HCl
3. Умягчение воды состоит в полном или частичном удалении из воды солей кальция и магния.
Способы умягчения подразделяются на: химическое, физическое и физико-химическое.
Физические способы предусматривают термическую обработку воды, или кипячение, дистилляцию и вымораживание.
Сa(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O
Химические способы умягчения воды заключаются в обработке ее растворами химических соединений.
Наиболее распространенные способы:
известково-содовый – способ умягчения заключается в обработке воды сначала известковым молоком, а затем содой. Это наиболее распространенный и дешевый способ. 0,3 мг∙экв/л
Сa(HCO3)2 + Са(OH)2 → 2CaCO3 ↓ + 2H2O
фосфатный способ умягчения воды – это более дорогой способ, но высокоэффективный. Содержание солей снижается до 0,02 мг∙экв/л.
Из физико-химических наиболее широко применяется ионно-обменный способ.
3Сa(HCO3)2 + 2Na2PO4 = 6NaHCO3 + Ca3(PO4)2 ↓
3)
Энергия
Химическая промышленность является одной из самых энергоемких отраслей индустрии.
В химической промышленности применяются разнообразные виды энергии: электрическая, тепловая, ядерная, химическая и энергия света.
Электрическая применяется для приведения в движение электрические двигатели. Ее производят гидроэлектростанции, тепловые и атомные станции.
Тепловая энергия применяется для осуществления разносторонних физических процессов, не сопровождающихся химическими реакциями (плавление, сушка, выпаривание). Источником тепловой энергии служит разнообразное топливо, при сжигании образуются топливные газы.
Атомная энергия применяется для производства электрической энергии на атомных электростанциях.
Химическая энергия используется в производстве многотоннажных химических продуктов. Химическая энергия выделяется обычно виде тепла при проведении разнообразных экзотермических реакций.
Световая энергия применяется для проведения разнообразных фотохимических реакций.
Рассмотрим сравнительные характеристики различных источников энергии в кВт∙ч/кг:
Каменный уголь – 8,0
Торф – 4,0
Природный газ – 10,6
Уран – 22,5∙106
В энергетическом балансе химических процессов большое место занимает тепловая энергия, источником которой служит разнообразное топливо.
Кроме того, топливо или компоненты топлива в большинстве случаев служат сырьем для химической промышленности.