
- •Е.Ю. Копылова, и.В. Зарапина сборник задач по общей химической технологии
- •Введение
- •1 Технико-экономические показатели химических производств
- •1.1 Расходный коэффициент сырья и выход продукта
- •1.2 Производительность и мощность аппарата
- •1.3 Интенсивность аппарата (процесса)
- •2. Сырьевая база химической промышленности. Классификация сырья
- •Основные направления решения сырьевой проблемы:
- •Требования, предъявляемые к сырью:
- •Показатели эффективности обогащения сырья.
- •3. Электрохимические производства
- •Основные показатели эффективности использования электроэнергии:
- •3. Степень использования электроэнергии (выход по энергии):
- •Основные направлениям применения электрохимических производств:
- •Материальный баланс химико-технологических процессов
2. Сырьевая база химической промышленности. Классификация сырья
В производстве химических продуктов различают:
Сырье – природные материалы, являющиеся исходными веществами в производстве; промежуточные продукты (полупродукты) – это сырье производств, подвергшееся промышленной переработке, отходы – побочные продукты, не применяемые на данном производстве, и готовые продукты. Это деление условно, т.к. на практике полупродукт или готовый продукт одного производства может быть сырьем для другого производства. Так, серная кислота является продуктом сернокислотного производства и сырьем для производства минеральных удобрений.
Сырье химической промышленности классифицируют:
По запасам – невозобновляемое (руды, минералы; горючие ископаемые) и возобновляемое (вода, воздух, растительное и животное сырье);
По химическому составу – неорганическое (руды, минералы) и органическое (нефть, уголь, торф, сланцы, природный газ);
По агрегатному состоянию – твердое (руды, минералы, уголь), жидкое (вода, нефть) и газообразное (воздух, природный газ);
По происхождению – минеральное, растительное и животное. Минеральное сырье – это сырье добываемые из недр Земли. Полезные ископаемые – делятся на рудные, нерудные и горючие (органические). Рудное сырье – руды металлов, содержащие, в основном, оксиды и сульфиды металлов. В полиметаллические руды входят соединения разных металлов. Примеры нерудного сырья – поваренная соль, известняк, песок, глина, сера, фосфориты, апатиты и т.д. Горючие ископаемые – торф, бурые и каменные угли, сланцы, природный газ и т.д. Растительное и животное сырье делится по назначению на пищевое и техническое. Пищевое – продукты сельского, лесного, рыбного хозяйства; техническое же непригодно в пищу и перерабатывается в продукты бытового и промышленного потребления (хлопок, лен, шерсть, шелк и т.д.);
5) сырье делят также на природное или первичное (минеральное, растительное и животное, вода и воздух) и искусственное или вторичное (продукты, прошедшие обработку).
Часто в промышленности применяют смеси различных видов сырья: шихта – смесь нескольких твердых видов сырья, пульпа – смесь тонко измельченного сырья с водой, представляет собой полужидкий коллоидный раствор, шлам – более вязкая, мало текучая смесь.
Основные направления решения сырьевой проблемы:
Комплексное использование сырья – это использование в процессе производства технологии всех его составных частей. Это имеет большое экономическое значение (сокращается расход сырья и снижаются энергозатраты на производство единицы продукта), а также экологическое (уменьшается количество вредных отходов);
Применение концентрированного сырья;
Замена пищевого сырья непищевым;
Применение более дешевых видов сырья.
Требования, предъявляемые к сырью:
Минимальное число стадий переработки сырья в целевой продукт;
Минимальные материальные и энергетические затраты на подготовку и переработку сырья;
Возможно более мягкие условия (Т, Р, катализатор, расход энергии) перевода сырья из одного агрегатного состояния в другое;
Максимальная концентрация ценного продукта в сырье.