Схемы к курсу лекций по предмету «химическая технология» Для студентов 4/5 курсов специальности «Биология. Химия.»
Лекция 2 Сырье химической промышленности. Вода. Понятие о сырье. Виды и классификация сырья. Обогащение сырья. Флотационное обогащение. Вода. Характеристика природных вод. Очистка питьевой воды. Определение жесткости воды. Умягчение воды методом ионного обмена или известково-содовым методом.
Рисунок 2.1 – Классификация сырья химической промышленности
Рисунок 2.2 – Смачиваемая (2, острый краевой угол ) и не смачиваемая (1, тупой краевой угол ) жидкостью твердая частица.
1 – циркуляционная камера, 2 – коллектор воздуха, 3 – воздушные трубки, 4 – пенный слой, 5 – желеб для концентрата, 6 – перегородка.
Рисунок 2.3 – Флотационная машина с воздушным перемешиванием.
Рисунок 2.4 – Классификация воды и общая схема водоподготовки.
1 - смеситель; 2 - осветлитель; 3 - взвешенный осадок; 4 - скорый двухслойный фильтр; 5 -желоба для отвода промывных вод; 6 - слой кусочков (диаметром- 1-2 мм) антрацита; 7 - слой песка; 8 - слой поддерживающего гравия; 9 - трубы с отверстиями для отвода профильтрованной воды и подвода промывной воды.
Рисунок 2.5 – Очистка питьевой воды
1 — катионитный фильтр, 2 — анионитный фильтр, 3 —дегазатор, 4—сборник очищенной воды.
Рисунок 2.6 – Схема установки для обессоливания воды ионообменным методом
Лекция 3/4 Производство серной кислоты. Сырье. Получение диоксида серы. Обжиг колчедана. Общая и специальная очистка обжигового газа. Контактный способ производства серной кислоты.
|
1 - стальной кожух; 2 - футеровка; 3 - решётка с отверстиями; 4 - трубы змеевика; 5 - «кипящий слой.
|
Рисунок 3.1 – Печь «кипящего слоя» для обжига серного колчедана.
|
циклон (центробежная сила) и сухой электрофильтр (электростатическая сила). |
Рисунок 3.2. – Общая очистка газа.
1,2 - промывные башни; 3, 5 - мокрые электрофильтры; 4 - увлажнительная башня; 6 - сушильная башня; 7 - фильтр с асбестом; 8 - оросительные холодильники; 9 - сборники; 10 - центробежные насосы; 11 - турбогазодувка.
Рисунок 3.3 – Схема специальной очистки обжигового газа.
1 - наружный кожухотрубный теплообменник (а - кожух, б - трубные решётки, в - трубы); 2-4 - промежуточные теплообменники; 5-8 - газовые задвижки.
Рисунок 3.4 – Схема контактного узла с четырёхслойным контактным аппаратом с промежуточным обменом.
|
Т
|
Диоксид серы подается снизу, так, чтобы слои катализатора «кипели».
Температура слоев катализатора уменьшается снизу вверх
|
Рисунок 3.5 – Контактный аппарат кипящего слоя
|
1 - холодильник; 2 - олеумная поглотительная башня; 3 - желоба, распределяющие кислоту по насадке; 4 - колосниковая решётка, поддерживающая насадку; 5 - поглотительная башня с 98-процентной кислотой; 6 - сборник кислоты; 7 - оросительные холодильники; 8 - центробежные наносы |
Рисунок 3.6 – Схема поглотительного отделения.
|
1 - корпус; 2 - разбрызгиватель жидкости; 3 - колосниковая решётка; 4 - насадки (кольца) |
Рисунок 3.7 – Башня с насадкой.
1 - печь для сжигания серы; 2 - котёл-утилизатор с пароперегревателем (2а); 3 - пятислойный контактный аппарат; 4 - наружный теплообменник.
Рисунок 3.8 – Производство серной кислоты из серы по «короткой схеме».
1 - форкамера с форсункой для подачи серы и тангенциальным вводом воздуха; 2,4 - камеры сжигания; 3 - пережимные кольца для турбулизации воздуха.
Рис. 3.9 – Циклонная печь для сжигания серы.
Лекция 4/5 Производство аммиака и азотной кислоты. Синтез аммиака из азотно-водородной смеси. Производство азотной кислоты из аммиака. Производство разбавленной и концентрированной азотной кислоты.
Рисунок 4.1 – Сырьевые ресурсы производства аммиака.
1 – огневой подогреватель; 2 – реактор гидрирования; 3 – абсорберы; ABC - азотоводородная смесь
Рисунок 4.2 – Технологическая схема очистки природного газа от серусодержащих соединений.
1 - колонна синтеза; 2 - водяной конденсатор; 3 - газоотделитель; 4 - конденсационная колонна (а - теплообменник, б - насадка из керамических колец, в - газоотделитель); 5 - испаритель жидкого аммиака; 6 - инжектор для смешения свежей и циркулирующей АВС.
Рисунок 4.3 – Схема установки синтеза аммиака при среднем давлении.
|
1 - кольцевое пространство между корпусом колонны 2 и стенками 3 катализаторной коробки; 4 и 5 - теплообменник; 6 - колосниковая решётка; 7 - центральная труба; 8 - второй теплообменник; 9 - труба для дополнительной подачи АВС (байпас)
|
Рисунок 4.4 – Колона синтеза аммиака среднего давления
1 – сборник очищенной воды; 2 – колонная абсорбции; 3 – промежуточный сборник; 4 – хранилище аммиачной воды; 5 – предохранительный клапан.
Рисунок 4.5 – Производство аммиачной воды.
Лекция 5 Азотная кислота. Производство азотной кислоты из аммиака. Производство разбавленной и концентрированной азотной кислоты.
Рисунок 5.1 – Химическая схема производства азотной кислоты
|
1 - фильтр для пористого картона; 2 - распределительная решётка; 3 - сетка катализатора; 4 - стальные кольца; 5 - корзина с Fe2O3-Cr2O3-катализатором; 6 - змеевик пароперегревателя; 7 - котёл-утилизатор; 8 - пароотделитель; 9 - футеровка из огнеупорного кирпича. |
Рисунок 5.2 – Контактный аппарат для окисления аммиака под атмосферным давлением
1 - скоростной водный холодильник; 2, 6 - холодильник-конденсатор, 3 - турбокомпрессор из нержавеющей стали; 4 - окислитель, 5 - подогреватель отходящего газа; 7 - поглотительная колонна с ситчатыми тарелками; 8 - турбина для расширения отходящего газа; 9 - фильтр для платины; 10 - электромотор.
Рисунок 5.3 – Схема производства разбавленной азотной кислоты комбинированным способом.
1- скоростной холодильник; 2 - водный холодильник; 3 - вентилятор; 4 - окислительная иибашня; 5 - доокислитель; 6, 7, 10 - рассольные холодильники; 8 - поглотительная башня; 9 - отбелочная колонна с тарелками и рубашкой из пара; 11 - смеситель; 12 - автоклав с ситчатыми тарелками
Рисунок 5.4 – Упрощённая схема прямого синтеза концентрированной азотной кислоты.
Лекция 6. Производство минеральных удобрений. Фосфорные удобрения. Сырье. Кислотное разложение трикальцийфосфата. Азотные удобрения. Производство нитрата аммония, карбамида. Калийные удобрения.
|
1 - корпус камеры; 2 - полуцилиндр; 3 - неподвижный щит; 4 - карусель-фрезер; 5 - ножи; 6 - смеситель; 7 - место поступления пульпы; 8 - неподвижная крышка |
Рисунок 6.1 – Суперфосфатная камера непрерывного действия (вертикальный и горизонтальный разрезы)
1 - ленточный транспортёр, подающий суперфосфат; 2 - гранулятор; 3 - барабанная сушилка; 4 - грохот; 5 - подвод горячего воздуха; 6 - валковая дробилка; 7 - циклон
Рисунок 6.2 – Схема установки нейтрализации и гранулирования суперфосфата.
|
1 - бункер; 2 - ленточный весовой дозатор; 3 - экстракторы; 4 - ленточный вакуум-фильтр. |
Рисунок 6.3 – Схема производства фосфорной кислоты экстракционным способом.
1 - нейтрализатор ИТН; 2 - донейтролизатор; 3, 5, 6, 9 - сборники; 4 - выпарной аппарат первой ступени с пароотделтелем; 7 - выпарной аппарат второй ступени; 8 - пароотделитель; 10 - разбрызгиватель плава; 11 - грануляционная башня; 12 - барометрический конденсатор; 13 - центробежные насосы, 14 - ленточный транспортёр.
Рисунок 6.4 – Упрощённая схема производства аммиачной селитры.
1 - колонна синтеза; 2 - смеситель; 3, 4 - ректификационные колонны; 5 - промывная колонна; 6 - насос
Рисунок 6.5 – Упрощённая схема синтеза мочевины с полным жидкостным рециклом NH3 и CO2.