Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
49
Добавлен:
29.11.2022
Размер:
4.71 Mб
Скачать

Требования к химическим производствам

1. получение в производстве необходимого продукта

2. экологическая безопасность

3. безопасность и надежность эксплуатации оборудования

4. максимальное использование сырья и энергии

5. максимальная производительность труда

В первом приближении ХТ – это сочетание механических операций и химических реакций.

Цель механических операций – перенос или разделение фаз.

Цель химических операций – перевод вещества из одной фазы в другую или в новую форму более удобную для дальнейшей переработки.

Компоненты химического производства

I. Переменные компоненты – постоянно потребляются или образуются в производстве:

Сырье: руды, концентраты – всегда сложная смесь, которую подвергают действию химических реагентов; при этом отдельные компоненты смеси распределяются между фазами. Затем фазы разделяют и перерабатывают ту и тех, в которой примеси целевой компонент.

  1. Урановый концентрат обрабатывают растворами кислот. Уран переходит в раствор, т.о. уран отделяют от пустой породы.

  2. Титановые минералы хлорируют. Титан переводят в соль ТiCl4 и затем соль отгоняют.

  3. Медные руды подвергают плавлению. Сульфиды меди и др. ценных металлов переходят в расплав, а шлак переходят менее ценные.

  4. Оксиды молибдена и вольфрама восстанавливают водородом.

  5. Сжигание фосфора, полученного из руд до Р2О5.

В процессах разделения химик имеет дело с 3 агрегатными состояниями вещества: газом, жидкостью и твердым веществом.

Разделение на две твердые фазы:

чаще всего проводится для раздробленных мелкокомпоннтных объектов в присутствии жидкости:

1. грохочение - ситы (грохоты) с отверстиями разного диаметра

2. гравитационным обогащением – основано на разности плотности

3. электромагнитное или электростатическое обогащение – проходя на транспортере магнитное или электрическое поле фракции разделяются (разделение рудного сырья)

4. флотация – основана на разной смачиваемости веществ, для ускорения процесса добавляют ПАВ. Во флотационную машину поступает смесь воды и мелких частиц обогащаемой руды (пульпа) и подается воздух. Гидрофобные (не смачиваемые водой) частицы прилипают к пузырькам воздуха и выносятся вместе с ними на поверхность, образуя пену, которая удаляется специальным устройством. (обогащают медные руды или сильвинит).

Разделение жидкости и твердого вещества:

  1. декантацией

  2. фильтрацией

  3. центрифугированием

  4. гидроциклонирование

Разделение жидкость – жидкость

Экстракция используется только для несмешивающихся жидкостей.

  1. Импригнированние (жидким маслом) твердое тело используют для извлечения металлов из растворов (полиметаллические руды). Композиты «твэксы» (твердые экстракты) позволяют осуществить более простое отделение.

  2. Мембранная экстракция.

  3. Высокоскоростное центрифугирование (разделение изотопов и газов)

  4. Процессы с физическим активированием: ядерные, ультразвуковые, пламенные, микроволновые, высокочастотные.

Вспомогательные материалы обеспечивают технологический процесс

Продукт (основной и дополнительный) – результат переработки сырья; продукты производства далее могут использоваться как продукты потребления, после чего они теряют первоначальные свойства и превращаются в отходы, и как полупродукты для их дальнейшей переработки в другие продукты

Отходы производства – не подлежащие дальнейшей переработке вещества и материалы, удаляемые затем в окружающую среду

Энергия – обеспечивает функционирование производства

II. Постоянные компоненты закладываются в производство (оборудование, конструкции)

- аппаратура

- устройства контроля и управления

- строительные конструкции (хранилища сырья, продуктов и других материалов)

- обслуживающий персонал

- система организации транспортировки сырья, продуктов, вспомогательных материалов, промежуточных веществ, отходов)