
- •6.070800 «Экология и охрана окружающей среды»
- •Введение
- •1 Производство синтетического аммиака
- •1.1 Методы производства азота и водорода
- •1.2 Промышленный катализ
- •1.3 Очистка природных газов от соединений серы
- •1.4 Конверсия метана
- •1.5 Конверсия оксида углерода (II)
- •1.6 Технологическая схема производства конвертированного газа
- •1.7 Очистка конвертированного газа от диоксида углерода
- •1.8 Тонкая очистка конвертированного газа от кислородсодержащих соединений
- •1.9 Технологическая схема очистки конвертированного газа от кислородсодержащих соединений
- •1.10 Синтез аммиака из смеси азота и водорода
- •1.11 Синтез метанола из оксида углерода и водорода
- •2 Производство неорганических кислот
- •2.1 Производство азотной кислоты
- •2.2 Производство серной кислоты
- •3 Производство кальцинированной соды
- •3.1 Принципиальная схема производства соды аммиачным
- •3.2 Аммонизация очищенного рассола
- •3.3 Карбонизация аммонизированного рассола
- •3.4 Кальцинация гидрокарбоната натрия
- •3.5 Регенерация аммиака в производстве кальцинированной соды
- •4 Производство минеральных удобрений
- •4.1 Производство карбамида
- •4.2 Производство нитрата аммония
- •4.3 Производство сульфата аммония
- •4.4 Производство нитрата калия
- •4.5 Производство суперфосфата
- •Рекомендованная литература
Введение
Предприятия, вырабатывающие неорганическую продукцию, производят разнообразные соединения калия, натрия, азота, фосфора, кальция, серы, хлора, фтора, бора, железа, хрома, титана, магния и др. Среди этой продукции особое место занимает относительно небольшой ее ассортимент, который принято относить к продукции основной химической промышленности (основного неорганического синтеза). Это - неорганические кислоты (серная, фосфорная, азотная), щелочи (аммиак, кальцинированная сода, едкий натр), соли (хлорид калия, аммиачная селитра, фосфаты кальция, натрия, аммония и некоторые другие, содержащие азот, фосфор и калий), элементарный фосфор. Традиционно по динамике роста производства продукции основного неорганического синтеза отрасль занимает одно из первых мест в мире среди отраслей промышленности.
Производство продукции основной химической промышленности сопряжено, как правило, с образованием большого количества отходов и выбросов. Это - твердые отходы (фосфогипс, фосфоритная мелочь, галитовые отвалы, пиритные огарки, пыли), суспензии и шламы (глинисто-солевой шлам калийной промышленности, шламы и осадки систем пылегазоулавливания и очистки сточных вод), сточные воды (например, дистиллерная жидкость содового производства, гидролизная кислота производства диоксида титана), газообразные выбросы, содержащие оксиды серы, оксиды азота, соединения фтора, пары, туман и брызги кислот, аммиак, пыль и т.д. По гамме образующихся отходов и выбросов, как с физической, так и с химической точки зрения, основная химическая промышленность вне конкуренции.
Образование вредных выбросов в технологических процессах обусловлено рядом причин, важнейшими из которых являются несовершенство технологии, изменение качества и условий подготовки сырья, несоблюдение технологических регламентов, неполнота химических реакций и протекание побочных процессов, несоответствие оборудования характеру протекающих процессов и т.д.
Одной из актуальных задач современности является рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Производства основной химической промышленности могут служить яркими наглядными примерами решения этих вопросов в аспекте защиты окружающей среды.
Попадая в окружающую среду, химические вещества не могут не оказывать воздействия на человека и природу. Негативное воздействие загрязнителей на биосферу в целом следует рассматривать прежде всего с точки зрения охраны здоровья и благосостояния человека, а затем уже - защиты экологической целостности природы. Под термином «воздействие на окружающую среду» необходимо понимать все те негативные последствия, которые вызывают промышленные выбросы при контакте с человеком, животными и физической средой (воздухом, водой, почвой, неодушевленными предметами), включая естественно-исторические, эстетические и психологические изменения в природе.
Классически основная неорганическая промышленность подразделяется на производство связанного азота, производство кислот, производство содопродуктов и производство солей (минеральных удобрений). В таком же ракурсе будет построен курс лекций.
Исторически развитие высшего инженерного экологического образование в странах СНГ осуществлялось таким образом. В конце 60-х годов ХХ века в химико-технологической специальности «Химическая технология неорганических веществ» появилась специализация «Рекуперация промышленных выбросов». Эта специализация после известной Стокгольмской конференции 1972 года трансформировалась в отдельную химико-технологическую специальность «Химическая технология рекуперации вторичных материалов промышленности». Дальнейшее развитие этой специальности осуществлялось в рамках химико-технологической направленности через специальности «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», «Промышленная экология и охрана окружающей среды». Сегодня подготовка инженеров-экологов данного профиля в Украине производится в рамках специализации «Экология химических производств» специальности «Экология и охрана окружающей среды».
Развитие технологических процессов производства разных продуктов сопровождается резким увеличением объема и разновидностей промышленных газообразных, редких, твердых и шламоподобных отходов. Знание технологии основных химических производств, в которых образовываются разнообразные отходы, является необходимым условием качественной подготовки специалистов-экологов по специализации «Экология химических производств» специальности «Экология и охрана окружающей среды».
Цель курса «Технология основных производств» - ознакомление студентов с теоретическими и технологическими основами процессов основной химической промышленности, с основными приемами, методами, способами, которые применяются, в том числе в конкретных производствах.