- •Екотехнологія
- •Передмова
- •Розділ 1. Загальні питання екотехнології
- •Динаміка росту народонаселення на планеті Земля
- •Атмосфера
- •Парниковий ефект
- •Озонові дірки
- •Кислотні дощі
- •Тютюновий дим
- •Гідросфера
- •Літосфера
- •Класифікація хіміко-технологічних процесів
- •Розділ 2. Основні поняття та визначення хімічної технології
- •Схеми технологічних процесів. Періодичні і неперервні процеси
- •Неперервні процеси мають перед періодичними наступні переваги:
- •Напрями потоків
- •Кратність обробки матеріалів
- •Регенерація
- •Комплексне використання сировини
- •Принцип автотермічності в технологічних процесах
- •Основні наукові принципи організації хіміко-технологічного процесу
- •Хіміко-технологічні розрахунки. Матеріальні та енергетичні баланси
- •Матеріальний баланс
- •Тепловий баланс
- •Основні техніко-економічні показники хімічного виробництва
- •Розділ 3. Фізико-хімічні основи хімічної технології
- •Залежність швидкості процесу від концентрації реагентів
- •Залежність швидкості процесу від температури
- •Залежність швидкості від поверхні дотику
- •Хімічна рівновага в технологічних процесах
- •Роль каталізаторів в хімічній технології
- •Термохімічні розрахунки
- •Розділ 4. Теплові процеси
- •4.1. Основи теплопередачі
- •4.2. Основне рівняння теплопередачі
- •4.3. Передача теплоти теплопровідністю
- •4.4. Передача теплоти конвекцією
- •4.5. Теплове випромінювання
- •4.6. Нагрівання, охолодження, конденсація
- •Нагрівання
- •Охолодження Охолодження до звичайних температур
- •Охолодження до низьких температур
- •Штучне охолодження
- •Термодинамічні основи одержання холоду
- •Методи штучного охолодження
- •Випаровування низькокиплячих рідин
- •Дроселювання газів
- •Охолодження газів при їх розширенні в детандері
- •Інші методи одержання низьких температур
- •Конденсація парів
- •Розділ 5. Гідромеханічні процеси
- •5.1. Гідростатика
- •Деякі практичні примінення основного рівняння гідростатики
- •Пневматичне вимірювання кількості рідини в резервуарі
- •Гідростатичні машини
- •5.2. Гідродинаміка
- •Режими руху рідини
- •Рівняння Бернулі
- •Рух рідини через нерухомі зернисті і пористі шари
- •5.3. Гідродинаміка киплячих (псевдозріджених) зернистих шарів
- •Поршневе псевдозрідження
- •Каналоутворення
- •5.4. Насоси
- •5.5. Компресори
- •5.6. Термодинамічні основи процесу стиснення газів
- •Процеси стиснення газу
- •5.7. Розділення неоднорідних систем
- •Розділення рідких систем
- •Фільтрування
- •Центрифугування
- •5.8. Електрична очистка газу
- •Розділ 6. Масообмінні та механічні процеси
- •6.1. Види процесів масопередачі
- •6.2. Рівновага при масопередачі. Правило фаз Гібса
- •6.3. Абсорбція
- •6.4. Перегонка рідини
- •6.5. Адсорбція
- •6.7. Кристалізація
- •6.8. Механічні процеси
- •Розділ 7. Виробництво сульфатної кислоти
- •7.1. Технологічні властивостивості сульфатної кислоти
- •7.2. Історія розвитку сульфатного виробництва
- •7.3. Сировина для виробництва сульфатної кислоти
- •7.4. Загальна схема сульфатнокислотного виробництва
- •7.5. Виробництво сульфатної кислоти із флотаційного колчедану
- •Хімізм процесу
- •7.5 Виробництво сульфатної кислоти із сірки
- •7.7. Виробництво сульфатної кислоти із сірководню
- •Розділ 8. Виробництво амоніаку
- •8.1. Проблема “зв’язаного” нітрогену
- •8.2 Одержання амоніаку
- •Синтез амоніаку
- •Розділ 9.Виробництво нітратної кислоти
- •9.1. Виробництво розбавленої нітратної кислоти
- •І стадія (Конверсія амоніаку)
- •9.2. Прямий синтез концентрованої нітратної кислоти
- •9.3. Концентрування нітратної кислоти за допомогою водовіднімаючих засобів
- •Розділ 10. Виробництво мінеральних добрив
- •Класифікація мінеральних добрив (мд)
- •10.1. Виробництво калійних добрив
- •10.2. Виробництво нітратних добрив
- •Виробництво карбаміду (сечовини)
- •10.3. Виробництво фосфатних добрив та фосфорної кислоти
- •Виробництво фосфатної кислоти
- •Преципітат
- •Розділ 11. Електрохімічні виробництва
- •Порядок відновлення катіонів на катоді із водного розчину
- •Порядок окиснення аніонів на аноді із водних розчинів
- •Кількісні характеристики процесу електролізу
- •Електроліз водного розчину натрій хлориду
- •Виробництво хлоридної кислоти
- •Виробництво повітряного вапна
- •Виробництво скла
- •Розділ 13. Чорна металургія
- •13.1. Виробництво чорних металів. Загальні положення
- •13.2 Виробництво чавуну
- •Будова доменної печі
- •13.3 Виробництво сталі
- •Хімізм процесу сталеваріння. Окиснювальний період
- •Відновлювальний період
- •Апаратурне оформлення процесів сталеваріння Киснево-конверторний метод
- •Виплавка сталі в електропечах
- •Виплавка сталі в мартенівських печах
- •Розділ 14. Кольорова металургія
- •14.1 Виробництво алюмінію
- •Апаратурне оформлення процесу
- •14.2. Виробництво міді
- •14.3 Виробництво свинцю
- •14.4 Виробництво цинку
- •Розділ 15. Переробка палива
- •15.1. Переробка рідкого палива (нафти)
- •Первинна перегонка нафти
- •Крекінг нафтопродуктів
- •Каталітичний риформінг нафтопродуктів
- •15.2 Переробка твердого палива
- •Гідрування твердого палива
- •Газифікація твердого палива
- •15.3 Переробка газів
- •Основні процеси переробки
- •Розділ 16. Промисловий органічний синтез
- •16.1. Синтез метилового спирту (метанолу)
- •16.2 Виробництво етилового спирту прямою гідратацією етилену
- •16.3. Виробництво ацетилену крекінгом метану
- •Термічний крекінг
- •Термоокиснювальний крекінг
- •Електрокрекінг
- •16.4 Виробництво оцтового альдегіду (етаналю) гідратацією ацетилену
- •16.5 Виробництво оцтової (ацетатної) кислоти окисненням ацетальдегіду
- •16.6 Виробництво бутадієну (дивинілу)
- •16.7. Виробництво стиролу (вінілбензолу)
- •16.8. Виробництво формальдегіду
Міністерство освіти і наук, молоді та спорту України
Черкаський національний університет
імені Богдана Хмельницького
Екотехнологія
Черкаси 2015
ББК 35
3 – 14
УДК 66.0 (0.75)
Рецензенти:
Шевченко О. П. , кандидат хімічних наук, доцент Черкаського національного університету імені Богдана Хмельницького;
Хоменко О. М. , кандидат хімічних наук, доцент, завідувач кафедри екології Черкаського державного технологічного університету.
Бойко В. І. , Шафорост Ю. А.
Екотехнологія: Навчальний полібник / В. І. Бойко, Ю. А. Шафорост. – Черкаси: Видавничий відділ ЧНУ, 2013. – с.
Навчальний посібник «Екотехнологія» підготовлено для студентів університету напряму підготовки «хімія». В ньому наведено інформацію про основні компоненти хімічного виробництва, викладено загальні закономірності хімічної технології як теоретичної основи хімічного виробництва. Описані властивості, застосування та процеси виробництва найважливіших неорганічних та органічних речовин.
Передмова
Викладання «Екотехнології» в університеті повинно забезпечити підготовку висококваліфікованих викладачів хімії в загально-освітніх школах, коледжах, вищих навчальних закладах та інженерно-технічних працівників у науково-дослідних та виробничих установах.
Курс «Екотехнології» повинен ознайомити студентів із основними галузями застосування хімії в народному господарстві, із найважливішими виробничими процесами, в ході яких отримуються засоби виробництва та предмети споживання, методами здійснення екологічно безпечних технологічних процесів. Даний курс включає лекційні та лабораторні заняття, а також виробничу практику на хімічних підприємствах.
Лекційний курс повинен ознайомити студентів із загальними положеннями і теоретичними основами екотехнології, основними типами виробничих апаратів та принципами побудови технологічних схем найбільш типових виробництв. Студент повинен ознайомитися із сировинними та енергетичними ресурсами, хімізмом основних технологічних стадій виробництва, фізико-хімічною характеристикою реакцій, що лежать в основі процесу, основними параметрами процесів і апаратів, в яких можуть бути здійснені виробничі процеси та окреслити загальну технологічну схему виробництва. При цьому слід враховувати техніко-економічні показники та вимоги до охорони літосфери, водного та повітряного басейнів.
На лабораторних заняттях студенти повинні деталізувати основні положення програмового матеріалу, розширити фактаж, розглянути проблемні місця матеріалу, що виноситься на самостійне опрацювання та виконати залікову контрольну роботу з даної теми.
На виробничій практиці студентам надається можливість наочно ознайомитися з хімічними виробництвами, у першу чергу з тими, які вони вивчали в курсі « Екотехнологія». Мета виробничої практики : розширення технологічного світогляду, одержання правильних уявлень про будову апаратів, хід виробничого процесу, принципи контролю здійснення виробничого процесу, ознайомлення із зовнішнім виглядом готових продуктів та принципами організації та економіки виробництва, способами здійснення екологічно безпечних виробництв.
