- •Химиялық технологияның жалпы мәселелері і тарау. Химиялық технологияның мазмұны
- •Химия өндірістерінің ғылыми негіздері
- •Химия өндірістерін ұйымдастыру
- •Химия өндірістерінің маңызы және дамуы
- •Қазақстанда химия өндірістерінің дамуы
- •1.5 Химия өндірістерін технологиялық негізге байланысты жіктеу
- •1.6 Техникалық-экономикалық көрсеткіштер
- •1.7 Химиялық технология процестерін қарқындандыру
- •7.1.1 Процестердің технологиялық сұлбасы
- •1.8 Реагенттердің және энергетика ағындарының бағыты
- •1.9 Технологиялық сұлбаны болжағандағы жалпы пікір
- •1.10 Химиялық техниканың негізгі даму жолдары.
- •Технологиялық процестегі материалдық және энергетикалық баланс
- •2.2 Шикізатты байыту принциптері
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (1-2)
- •3.1 Табиғи және өнеркәсіп суларына сипаттама
- •3.2 Өндіріс әдістерімен суды тазарту
- •3.3 Су қағының түрлері, оны болдырмау және одан тазарту әдістері
- •3.3.1 Су қағының химиялық құрамына байлаынсты түрлері
- •3.3.2 Су қағының түзілуіне қарсы шаралар
- •3.3.3 Су қағын тазарту әдстері
- •3.3.4 Қоршаған ортаны қорғау
- •3.4 Өндірістің ағынды суларын тазарту
- •5.3 Химиялық-технологиялық процестердің термодинамикасы
- •5.4 Тепе-теңдіктегі технологиялық процестер
- •5.5 Химиялық реакцияның жылдамдығы
- •5.5 Катализ
- •6.1 Отынды шикізат ретінде термиялық өңдеу.
- •6.2 Көмірді кокстеу
- •6.3 Қатты отынды газға айналдыру
- •Көмірді гидрогендеу
- •Сұйық отынды химиялық әдіспен өңдеу
- •6.5.1 Мұнай және мұнай өнімдерінің қасиеттері және құрамы
- •6.5.3 Мұнайды және мұнай өнімдерін өңдеу әдістері
- •6.6 Мұнайды және мұнай өнімдерін жоғары температурада химиялық әдістермен өңдеу
- •6.7 Мұнай өнімдерін тазарту
- •Басты химиялық өнімдерді өндіру технологиясы
- •7.1 Табиғи газдардан конверсиялау
- •7.2 Метанды су буымен катализдік конверсиялау
- •8.3 Синтетикалық аммиак өндірудің сұлбасы
- •9.1 Азот қышқылын өндіру әдістері
- •9.2 Азот қышқылын аммиакты тотықтырып алу әдәсәнәң физикалық-химиялық негізі
- •9.2.1. Азот (іі) оксидінің азот (іv) диоксидіне тотығуы
- •Тепе-теңдік константасының температураға тәуелділігі
- •9.2.2 Азот диоксидін және оның димерінің абсорбциялану сұлбасы
- •9.3 Сұйылтылған азот қышқылын өндіру
- •9.4 Азот қышқылын концентрлеу
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (3-4):
- •10.2 Күкірт қышқылын өндіру әдістері
- •Қайталауға және өздік бағылауға арналған сұрақтар мен есептер (1-2)
- •4. Күкірт қышқылын концентрлеу
- •10.4 Күкірт қышқыл өндірістерінің дамуының негізгі бағыттары
- •Хі тарау. Минералдық тыңайтқыштарды өндіру
- •11.1. Тыңайтқыштарды жіктеу
- •Қайталауға және өзіндік бақылауға арналған сұрақтар мен тапсырмалар
- •11.2 Фосфор тыңайтқыштары
- •11.2.1Фосфор тыңайтқыштарын өндіріу технологиясының негізгі мақсаттары
- •11.2.2. Фосфор қышқылдарын жіктеу.
- •11.2.3 Табиғи тыңайтқыштардан фосфор қышқылын өнідіру әдісі
- •11.2.4 Суперфосфатты өндіру
- •11.2.5 Суперфосфатты өндірудің физикалық-химиялық негізі.
- •11.2.6 Концентрлі тыңайтқыштарды өндіру
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар(2);
- •Фосфор қышқылын өндіру
- •Фосфаттарды азот қышқылымен өңдеу
- •11.5 Карбамидті (несеп нәрін) ((nн2)2со) өндіру
- •12.1 Күйдіргіш натр өндіру
- •12.2 Электрхимиялық әдіспен күйдіргіш натр және хлорды өндіру
- •12.3 Хлор және күйдіргіш натр өндірудін физикалық-химиялық негізі
- •12.4 Ас тұзының ерітіндісін сұйық катодты электролиздік астауда электролиздеу
- •12.5 Электролиз өнімін өңдеу
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (3-5):
- •Хііі – тарау. Органикалық синтез
- •13.1 Органикалық синтездеу өнеркәсіптеріндегі негізгі процесстер және шикізаттар
- •13.2 Көміртек (іі) оксидіне негізделген синтездер. Метил спиртін өңдеу
- •Қысымға байланысты метанолдың тепе-теңдік концентрациясы
- •13.3 Олефиндерге негізделген синтездер
- •13.3.1 Синтетикалық этил спиртін өндіру
- •13.3.2 Этиленді тікелей гидраттандыру әдісімен этанолды синтездеу
- •Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар (1-3):
- •13.4 Ацетиленге негізделген синтездер
- •13.4.1 Ацетиленді өндіру және өңдеу
- •13.4.2 Ацетальдегидті өндіру.
- •13.4.3 Сірке альдегидінен сірке қышқылын өндіру
- •14.1 Целлюлозаны өндіру
- •14.1.1 Целлюлоза өндірісінің технологиялық процестерінің негізгі салалары
- •14.1.2 Сульфит әдісімен ағаш целлюлозасын өндіру
- •14.2.1 Вискоза талшығын өндіру
- •14.2.2 Капрон талшығын өндіру
- •14.2.3 Лавсан полэфир талшығын өндіру
- •14.3 Пластикалық массаларды өндіру
- •14.3.1 Пластикалық массалар құрамы
- •14.4 Поликонденсациялық пластмассалар.
- •14.5 Каучуктарды және резинаны өндіру.
- •14.5.1 Синтетикалық каучуктар
- •14.5.2 Бутадиен – стирол каучуктері (скс, скмс)
- •3. Стехиометрлік баланс теңдеуі
- •3.1 Реакцияның тәуелсіз сатыларын анықтауға стехиометрлік коэфициенттерінің матрицасы
- •4. Экспериментмүмкіндік береді.
- •4.1 Экспериментті жоспарлау
- •Регрессия теңдеуі, регрессия теңдеуінің коэфициенттері
- •Экспериментті жоспарлағандағы гипотезаларды тексеру
- •Регрессия теңдеуін интерпретациялау
- •5 Идеалдық ығыстыру және араластыру реакторының математикалық моделі
- •5.1 Идеалдық ығыстыру және идеалдық араластыру реакторларының модельдерін реакция жылдамдықтары бойынша салыстыру
- •5.2 Идеалдық араластыру реакторларының каскадасының математикалық моделі.
- •6 Құрылымдық талдау әдістері
- •6.1 Бөлінетін ағымдардың оңтайлы жиынтығын анықтауға
- •6.2 Ақпараттық блок сұлба және процесс матрицасы
- •6.3 Ағымдар, инциденциялар және аралас матрицаларды анықтау
- •6.4 Тұйықтылығы үзілген тұйық сұлбалар,рецикуляциялық тізбектіліктер
- •6.5 Параметрлік сезімталдық және процестердің тұрақтылығы
- •8 Ректификациялық колоннаны математикалық түрде сипаттау (жазу)
- •8.2 Колонна диаметрін және тәрелкеаралық қашықтықты есептеу
- •8.3 Тәрелкелердің жұмыс істеу қабілеттілігін есептеу
- •8.4 Қайнатқыштарды математикалық түрде жазу(сипаттау)
- •8.5 Конденсаторлар
- •9.Ректификациялық колонналардың тәрелкелеріндегі масса тасымалдаудың тиімділігін бағалау
- •10.Ректификация процесін есептеу әдістері
- •Пайдаланылған әдебиеттер
- •Қосымша
І бөлім
Химиялық технологияның жалпы мәселелері і тарау. Химиялық технологияның мазмұны
Химия өндірістерінің ғылыми негіздері
Химиялық технология – табиғи шикізатты немесе жартылай өнімді халыққа қажет өндіріс құралдарын өндіретін әдістермен химиялық процестерді зерттейтін ғылым.
“Технология” күрделі екі грек сөзінен құралған: “технос – өнер, шебер немесе шебер кәсіп”, “логос - ғылым”, демек технология – өнер туралы ғылым. “Технология” деген сөз бірінші рет 1772 ж. аталған.
Технология екі түрге бөлінеді: механикалық және химиялық. Механикалық технология – процестің нәтижесінде (шикізаттардың) материалдардың тек қана сыртқы пішіні және түрі өзгереді. Мысалы, ағаштан жиһаз дайындау. Химиялық технология – процестің нәтижесінде (шикізаттардың) материалдардың құрамы және ішкі құрылысы өзгереді, алынған зат (өнім) бастапқы шикізаттың физико-химиялық қасиеттерін қайталамайды, құрамы және ішкі құрылысы басқаша, өзгеше болады. Мысалы, аммиакты синтездеу:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
Химиялық технология ғылымы XVIII ғасырдың соңғы жылдары өзіне тиісті орын алып, 1806 ж. Мәскеу университетінде технология пәні алғаш рет студенттерге оқыла бастады, осыдан соң 1808 ж. Қазан университетінде, 1911 ж. Харьков университетінде оқу процесінде негізгі оқытылатын пәндердің қатарына енгізілді. 1804 жылдан бастап оқулық жазылып және “технология журналы” баспадан жарыққа шыға бастады.
Химиялық технологияның дамуына орыстың атақты химик-ғалымдарының еңбектері тікелей, не болмаса жанама түрде үлкен әсерін тигізді, атап айтқанда олар: М. В. Ломоносов, Д.И. Менделеев, Н.И. Зинин, Н.А. Каблуков, Н.С. Курнаков, Д.Н. Зелинский, С.В. Лебедев, А.Е. Ферсман және тағы басқа шетел ғалымдарымен қатар Қазақстанда Ә.Б. Бектұров, Б.А. Бірімжанов, А.Ш. Шәріпханов, Н.А. Әзірбаев, Б.А. Жұбанов, Е.М. Шайхутдинов, Е.. Ерғожин және т.б.
Қазіргі уақыттағы химиялық технологияның алдына қойған негізгі мақсаттары: химиялық-технологиялық процестердің физика-химиялық заңдылықтарын және олардың жүру жағдайларын зерттеу, химия өндірістерінің технологиялық сұлбасын құру, химиялық реакция жүретін аппараттардың, машиналардың және қолданылатын құралдардың конструкциясын анықтау.
Табиғи ортаны химиялық ластанудан қорғайтын әдістерді таңдау, белгілеу, химиялық өндірістерді бақылау, автоматтандыру және меңгеру әдістерін прогрессивтеу, жаңарту. Өнімнің сапасын көтеру, өзіндік құнын төмендету және т.б.
Жоғарыда айтылған мақсаттар тек қана арнаулы білімді мамандармен орындалады, іргелі және қолданылмалы зерттеу жұмыстардың нәтижесінде шешіледі.
Химия өндірістерін ұйымдастыру
Химиялық өндірістер негізгі және көмекші цехтардан (цех-өнеркәсіптердің негізгі өндірістік бөлімшесі) құралады. Өндірістің меңгерушісі – директор, директордың бірінші орынбасары – бас инженер. Бас инженер өнеркәсіптің барлық өндіріс әрекеттерін меңгереді.
Өндірісті тікелей зауыт басқармасы меңгереді, оның құрамында әртүрлі бөлім меңгерушісі болады: бас өндірістік технолог, бас механик, жоспарлау, қаржы, технологияны бақылау және т.б. бөлімдер.
Өнеркәсіптің құрамында ерекше маңызды бөлімшенің бірі – орталық зауыт және цех зертханалары. Олардың негізгі міндеттері: өндірісті және өнімнің сапасын бақылау, технологияны кемелдендіру, өндіріске жаңа әдістерді енгізу және өнімдерді өндірудің әдістерін ұсыну. Орталық зауыт зертханасы (ООЗ) құрамында өндірісті бақылау ғылыми зерттеу жұмыстарын жүргізетін бөлімшелер болады. ООЗ бастығы бас инженерге бағынады.
Техникалық бақылау бөлімі (ТББ) – жоғары сапалы өнім алуды қамтамасыз ететін бөлім. ТББ – шикізаттан бастап, оны өңдеу процесін және өндірілген өнімнің сапасын қадағалап бақылайды. ТББ бастығы тікелей директорға бағынады. Егер дайын болған өнімнің сапасы стандарттарға сай келмесе (стандарттар – бір үлгіге келтіру: мемлекеттік стандарт МСТ; салалық стандарт ССТ; республикалық стандарт – РСТ; кәсіпорынның стандарты - КСТ), “ТББ” бастығы өнімді өндіруді тоқтауға нұсқау бере алады.
