2. Важнейшие химические производства и основы химической экологии

2.1 Производство серной кислоты

Свойства, промышленные сорта и области применения серной кислоты. Значение серной кислоты для народного хозяйства. Сырье сернокислотной промышленности (рядовой и флотационный колчедан, диоксид серы газов из печей цветной металлургии, сера, сероводород, сульфат натрия). Получение оксида серы (IV). Обжиг колчедана, как пример гетерогенного некаталитического высокотемпературного процесса в системе (Т-Г). Типы обжиговых печей. Печь кипящего слоя (КС) и её преимущества. Общая очистка обжигового газа. Контактный способ получения серной кислоты. Специальная очистка обжигового газа и её назначение. Окисление оксида серы (IV), как пример обратимого гетерогенного каталитического процесса. Теоретические основы окисления оксида серы (IV). Применяемые катализаторы. Контактные аппараты со стационарным и кипящим слоями катализатора. Хемосорбция оксида серы (VI). Теоретические основы выбора абсорбента. Оптимальные условия процесса сорбции. Принципиальная схема производства серной кислоты контактным способом из колчедана. Особенности производства серной кислоты из серы по «короткой» схеме и из сероводорода по способу «мокрого» катализа. Основные тенденции развития сернокислотного производства. Схема с двойным контактированием. Экологические особенности и техника безопасности сернокислотных производств.

2.2 Производство аммиака и азотной кислоты

Соединения азота и их значение для народного хозяйства. Промышленные методы связывания азота, их сравнительная характеристика.

Производство аммиака. Методы получения водорода и азотоводородной смеси (АВС) для синтеза аммиака. Двухстадийный процесс получения АВС из метана конверсией с водяным паром и воздухом, с последующей конверсией оксида углерода (II). Очистка конвертированного газа. Синтез аммиака из АВС, как пример каталитического процесса, осуществляемого по циклической (круговой) схеме. Теоретические основы синтеза. Состав катализатора и каталитические яды. Предкатализ и его назначение. Промышленные способы синтеза аммиака. Принципиальная схема производства аммиака при среднем давлении. Устройство колонны синтеза - каталитического реактора, работающего при высоких температурах и давлениях. Использование теплоты реакции для поддержания автотермичности процесса.

Азотная кислота, её свойства, промышленные сорта и области применения. Основные стадии производства азотной кислоты из аммиака. Теоретические основы окисления аммиака методом избирательного катализа. Оптимальные условия окисления аммиака до оксида азота (II). Устройство контактного аппарата поверхностного контакта. Применяемые катализаторы. Переработка нитрозных газов в разбавленную азотную кислоту. Теоретические основы процессов окисления оксида азота (II), димеризация и абсорбция оксида азота (IV). Влияние основных параметров на скорость процесса и равновесие в системе. Принципиальная схема производства разбавленной азотной кислоты комбинированным методом; его преимущества. Производство азотной кислоты, как пример технологического процесса, осуществляемого по схеме с открытой цепью. Производство концентрированной азотной кислоты. Особенности процесса. Промышленные выбросы азотнотуковых заводов и охрана окружающей среды.