Verwendung von Luft.

Die Luft in der chemischen Industrie in erster Linie als Rohstoffe oder als ein Reagenz in technologischen Prozessen verwendet, sowie für Energiezwecke. Technologische Anwendung der Luft durch die chemische Zusammensetzung der Luft: trocken, sauberer Luft enthält Stickstoff. 78.1%, Sauerstoff 20.93%, Argon 0.93%, CO2-diokisda 0.03% und geringe Mengen von helium, Xenon, Neon, Krypton, Wasserstoff, etc..

Nicht selten verwenden Sie Luft Sauerstoff als Oxidationsmittel: Oxidative Rösten von nicht-Eisen-Sulfat, Schwefel-haltige Rohstoffe nach Erhalt von Schwefeldioxid in der Säure, Zellstoff-und Papierindustrie, unvollständige Oxidation von Kohlenwasserstoffen beim Abrufen der Aldehyde, Säuren, etc..

Sauerstoff, abgesondert von der Berichtigung von flüssiger Luft, große Mengen an Sauerstoff wird ausgegeben, Schmelzen von Metallen, im Hochofen-Prozess, etc..; Wenn Nachbesserung auch Stickstoff und Edelgase erhalten, vor allem, Argon. Stickstoff wird als Rohstoff in der Produktion von synthetischem Ammoniak und andere stickstoffhaltigen Substanzen und als Inertgas verwendet..

Luft, als Edukte angewendet, je nach Art der Produktion ausgesetzt, Reinigung von Staub, Feuchtigkeit und Kontakt Gift.

Energie-Air-Anwendung aufgrund, vor allem, Verwendung von Sauerstoff, als Oxidationsmittel, thermische Energie durch Verbrennung verschiedener Brennstoffe zu. Die Luft dient auch als ein Kältemittel mit Kühlung Gasen und Flüssigkeiten durch Wärmeaustausch Oberflächen von Kühlschränken oder in direktem Kontakt. In anderen Fällen wird erwärmte Luft als Kühlmittel verwendet, um die Gase oder Flüssigkeiten zu erhitzen.

Umgang mit Wasser, Eigenschaften des Wassers.

Die chemische Industrie ist ein großer Verbraucher von Wasser. Wasser wird in fast allen chemischen Prozessen für eine Vielzahl von Zwecken verwendet.. Auf einzelne Chemieanlagen erreicht Wasserverbrauch 1 m³ in 24 Stunden. Die Verwandlung von Wasser in eines der wichtigsten Elemente der chemischen Produktion aufgrund:

• наличием комплекса ценных свойств (hohe Wärmekapazität, kleinen Viskosität, niedrigen Siedepunkt);
• доступностью и дешевизной (Kosten ausschließlich zum Entfernen und reinigen);
• не токсичностью;
• удобством использования в производстве и транспортировке.

In der chemischen Industrie wird Wasser in den folgenden Bereichen verwendet.:

1. Technologischen Zwecken als

• -solvent-Firma, flüssige und gasförmige Stoffe;
• -Mittwoch, physikalische und mechanische Prozesse zu implementieren (Flotation, Transport von festen Materialien in Form von Brei);
• -Waschen von Flüssigkeit für Gase;
• -Lösemittel- und saugfähige verschiedener Stoffe.

2. Als Wärmeträger (in Form von Heißwasser und Dampf) und Kühlmittel für Heiz- und Kühlanlagen.

3. Als Rohstoff für die Herstellung von verschiedenen Reagenzien und Chemikalien (Wasserstoff, Acetylen, Schwefelsäure und Salpetersäure Säuren).

Das Wasser der Meere und Ozeane-Quellen von Rohstoffen zur Herstellung von vielen Chemikalien: von ihnen sind extrahiert NaCl, MgCl₂, Br, Ich und andere. Produkte. So, zum Beispiel, Content-Elemente in Meerwasser ist: Auf 3,8 *10^-2%, V- 5*10^-8%, Au-4 * 10^-10%, AG-5 * 10^-9%. Nehmen viel Wasser auf dem Planeten-1.4 * 10¹⁸, abholen von, bzw. Au- 5.6*10⁶T.

Wasserverbrauch hängt vom Typ der chemischen Industrieproduktion. So, Kostensatz für Wasser (m³/t-Produkte) ist: Salpetersäure-200, Ammoniak-1500, synthetischer Gummi-1600. Zum Beispiel, Polyamid-Faser-Anlage verbraucht die gleiche Menge an Wasser, als Stadt mit einer Bevölkerung von 400tys. der Mensch. Der Gesamtbetrag des Wassers auf der Erde ist 1.386* 10¹⁸m³.

Natürliches Wasser aufgeteilt werden können 3 Typ, stark unterscheiden sich durch die Anwesenheit von Verunreinigungen:

Atmosphärische Wasser -Regen-Wasser und Schnee-Niederschlag, enthält die Mindestmenge an Verunreinigungen, hauptsächlich, gelöste Gase mit₂, In₂ N₂S, und in Industriegebieten Nr. 1_x, ЅО_x. Enthält fast keine gelösten Salze.

Oberflächenwasser -Fluss, Lake, Meerwasser, enthält verschiedene mineralische und organische Substanzen, Art und Konzentration hängen Klima, geomorphologische und hydraulischen Veranstaltungen.

Unterirdische Wasser – Wasser-Brunnen, Wells, Schlüssel, Geysire. Es zeichnet sich durch hohen Gehalt an Mineralsalzen, Vyŝelačivaemyh aus dem Boden und Sediment und kleinen Gehalt an organischen Stoffen.

Meerwasser stellt eine Mehrkomponenten-Lösung von Elektrolyten und enthält alle Elemente, in der Lithosphäre enthalten.

Wasser, verwendet in der chemischen Industrie muss bestimmte Qualitätsanforderungen erfüllen. Wasserqualität wird durch eine Kombination von physikalischen und chemischen Eigenschaften bestimmt., die enthalten: Farbe, Transparenz, der Geruch, Allgemeine Salzigkeit, Steifigkeit, PH, Oxidation. Für Brauchwasser sind die wichtigsten dieser Merkmale des Salzes, Steifigkeit, PH, der Inhalt der Schwebstoffe.

Steifigkeitist eine Eigenschaft des Wassers, aufgrund der Präsenz in ihm Salze der CA und Mg. Je nach Art des Anions unterscheiden Sie temporäre Härte (erzielbare, Karbonat), Wenn gesotten zu entfernen-w_in und Konstante (nekarbonatnuû) -W_P. Menge G_in und w_P Die Gesamthärte des Wassers wird aufgerufen werden.

W_über = F_in + W_P (1.2.4)

Angenommen die folgende Einteilung der Wasserhärte: weiche (CA und Mg bis 3 mg-EQ/l), mäßig hartes(3-6 mg-EQ/l) und zäh (mehr 6 mg-EQ/l).

Insgesamt aufgelöst, Solid (TDS) oder Feststoffen ist die Masse eines Stoffes, widerzuspiegeln, die nach der Verdunstung des Wassers und den daraus resultierenden Rückstand trocknen 105-110⁰(C) in Form von mineralischen und organischen Verunreinigungen. TDS natürliche Gewässer sind in frischen unterteilt. (C/weniger als 1 g/kg), Brackwasser (c/c 1 bis 10 g/kg) und salzig (c/mehr als 10 g/kg.

Okislâemost′ Wasser ist aufgrund des Vorhandenseins im Wasser von organischen Verunreinigungen und drückt die Masse von Sauerstoff, Oxidation von Stoffen aufgewendet, in 1 kg Wasser enthalten.

Die Reaktion von Wasser -Säure und Alkalinität des Wassers wird durch die Konzentration der Wasserstoffionen oder pH-Wert bestimmt.

Reservierte zirkulierende Wasserkreisläufe, chemisch-technischen Produktionen sind ein wichtiger Faktor in der Bewirtschaftung der Wasserressourcen. In diesen Zyklen Mehrfachverwendung Wasser ohne die Emission von verschmutzten Abwässer in Gewässer erfolgt durch, und frisches Wasserverbrauch für seinen Nachschub wird nur durch die technologischen Veränderungen und natürliche Verluste begrenzt.

Industrielle Wasseraufbereitung

Schädliche Verunreinigungen, in Brauchwasser enthaltenen, abhängig von ihrer chemischen Natur, Konzentration, Dispersion Zustand, sowie spezifische Fertigungstechnologie der Wasser verwenden. Alle Stoffe, im Wasser vorhanden, in Form von die wahre Lösung möglicherweise (Salz, Gase, Einige organischen Verbindungen in kolloidalen) und Schwebstoffe (Ton, Sandy, kalkhaltige Teilchen).

Gelösten Stoffe bilden, wann geheizt Abschaum an den Wänden der Ausrüstung und Ursache korrosiver Zerstörung der seine. Kolloidale Verunreinigungen verursachen Verschmutzung der Membran-Elektrolyse, Schäumendes Wasser. Grobe Verstreuung der Schwebstoffe verstopfen Rohrleitungen, reduzieren Sie ihre Produktivität, kann Verstopfung verursachen.. All dies erfordert eine Vorbereitung des Wassers, kommen auf Fertigung-vodopodgotovku.

Industriellen Wasseraufbereitung ist eine komplexe Operationen, Bereitstellung von Wasser-Reinigung-Beseitigung von Verunreinigungen, befindet sich in molekularer Lösung, und eine kolloidale suspension. Die wichtigsten Wasser-Behandlung-Anlagenbetrieb: Entfernung von Schwebstoffen Sedimentation und Filterung, Enthärtung, in einigen Fällen Verfärbungen, die Neutralisierung, Entgasung und Dekontamination.

Der Prozess Fürsprecher lässt das Wasser aufgrund der groben aufhellen Stoffe sind aus der Warteschlange entfernt, Abrechnung durch die Schwerkraft nach unten die Ölwanne. Interessenvertretung findet statt im Wasser laufend- aktuelle slop betonierten Panzer. Vollständigkeit und aufhellen bleichen Dekantiruemuû Sumpf Wasser unterworfen Koagulation mit konsequente Filterung zu erreichen.

Koagulation -hochwirksame Trennverfahren heterogener Systeme, insbesondere, Auswahl an Wasser, die kleinste Ton-Teilchen und Eiweißstoffe. Durchführung von Koagulation Einführung das gereinigte Wasser kleiner Mengen von Elektrolyten Al₂(SO₄)_3, FeSO₄ und Dr.. verbindungen, genannte Gerinnungshilfsstoffe.

DekontaminationWasser bietet eine Chlorierung oder Ozon.

Entgasung- Entfernen von Wasser und gelöste Gasen wird erreicht, indem die chemische Methode, welche Gase sind durch die chemischen Reagenzien absorbiert., zum Beispiel, im Falle von Kohlendioxid:

MIT₂ + Sa(ER)₂ = Caco₃ +N₂In

oder physischen Möglichkeiten-Thermal de Belüftung in Luft oder Vakuum.

Einer der wichtigsten Wasser-Behandlung-Operationen und Prozesswasser ist seine Erweichung.

Umâgčeniem namens Wasseraufbereitung Härte zu reduzieren, dh. Abnahme der Konzentration von Calcium und Magnesium-Ionen verschiedene physikalische, chemische und physikalisch-chemischen Methoden.

Die physikalische Methode des Wassers auf Siedetemperatur erhitzt, Was löslichen Kalzium und Magnesium Bicarbonat in ihre Karbonate umgewandelt werden, Ausreißer im sediment:

Sa(FNL₃)₂ = Caco₃ + N₂O + MIT₂

Diese Methode entfernt nur die temporäre Härte.

Chemische Enthärtung Techniken umfassen, Phosphat und Kalk-soda, nämlich bei der Behandlung von Trinatrijfosfatom oder eine Mischung aus Calciumhydroxid und Natriumcarbonat. Im ersten Fall die undichte Reaktionsbildung des unlöslichen Tricalciumphosphat, der Dropdown-Liste in den Schlamm:

3SaSO₄ + 2Na₃PO₄ = 3Na₂SO₄ + Ca₃(PO₄) ₂

Im zweiten Fall treten zwei Reaktionen. Bikarbonat Kalzium und Magnesium reagieren mit Calciumhydroxid, die temporäre Härte beseitigt:

Sa(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2CaCO₃ +2H₂O

und Sulfate, Nitrate und Chloride mit Natriumcarbonat-, die Konstante Steifigkeit beseitigt:

SaSO₄ + Na₂CO₃ = CaCO₃ +Na₂SO₄

Entsalzung Angewandte Branchen, wo der Wasserreinheit besonders strenge Anforderungen auferlegt werden, zum Beispiel, nach Erhalt der Halbleitermaterialien, chemisch reine Reaktanden, Pharmazeutika. Entsalzung von Wasser wird durch Ionenaustausch-Methode erreicht., Destillation, èlektrodializom.

Methode der Ionenaustausch anhand einer Eigenschaft von Feststoffen (Ionentauscher) Ionen aus der Lösung im Tausch gegen eine gleichwertige Anzahl anderer Ionen des gleichen Zeichens zu absorbieren. Ionentauscher sind unterteilt in kation und Anion Austauscher. Das kation enthält bewegliche Natrium-Kationen oder Wasserstoff, und Hydroxyl-Ionen bewegen Anion Austauscher. Da das kation Sul′fougli verwendet, alumosilikate, Kunstharze, als Kunstharz-anion.

Dementsprechend sind die Ionen Austauschprozesse in n unterteilt.(Na)- Kat, zum Beispiel:

Na₂(Kat) + Sa(FNL₃)₂= Sa(Kat)₂ +Na₂CO₃

und anionirovanie, zum Beispiel:

De(ER)+ NSl + N₂Über ↔(De)Cl + H₂In

wo (Kat) und (De) ist nicht an die Matrix-Austauscher teilnehmen..

Seit der Ionenaustausch-Pay-Prozess, Einrichtung des Gleichgewichts im System bedeutet Kündigung Prozess Entsalzen. Die Aufnahmefähigkeit des Bettes Harz zeichnet sich durch seine Exchange-Kapazität, die Anzahl der Ionen von Calcium und magnesium, die Einheit-Volumen oder Masse von der Ionentauscher aufnehmen kann, ausgedrückt durch die Gramm-äquivalente: Gèkv/m³ und Gèkv/kg. Die Größe der Austausch-Kapazität, wenn dieser Band Ionen Austauscher Kreislauf Ionitovyh Filter mal abhängen. Bei Sättigung Ionentauscher kann es regeneriert werden durch Waschen Lösungen: für n-kation-Säure, Na-kation-Chlorid-Natrium und Anion-Alkali-Lösung. In den obigen Beispielen die Arbeit der Anion während Leck-Reaktion:

Sa(Kat) + 2NaCl = Na₂(Kat) + CaCl и (De)Cl + KOH = (De)ER + KCL

Vollständige Entsalzung des Wassers wird gewährleistet durch seine Destillation (thermische Entsalzung) in der Regel nach, als das Wasser vorher mit Ionitovyh Filter gereinigt.

Wasser konsequent führt durch Kationitnyj und Anionitnyj Filter und kommt, Raspylââs′ in der Entlüfter, von gelöstem Kohlendioxid entfernt werden, Sauerstoff und andere Gase. Zur Regeneration des Cationite diente die Filter regelmäßig Säure oder Natrium-chlorid-Lösung, zur Regeneration des Anion-Alkali-Lösung.

Èlektrodializom ist der Prozess der Dialyse unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes. Während die Auswahl der Salze der Dializuemogo Lösung als Ergebnis der Bewegung von Ionen durch die porösen Membran auftritt, mit Kationenaustauscher aus Anionite Kathode und Anode haben, mit ihrer nachfolgenden Entlastung-Elektroden.

Wasseraufbereitung in der chemischen Industrie ist sehr arbeitsintensiven Prozess und erfordert eine Menge von Investitions- und Betriebskosten. Auf modernen chemischen Unternehmen ist der Anteil der Kapitalkosten vodopodgotovku 10-15% die Gesamtkosten der Produktion chemischer Erzeugnisse.

Moderne Systeme der industriellen Wasseraufbereitung umfassen alle Grundrechenarten: schlug ein Blitz in Gross und Koagulation Absetzbecken, durch das Granulat sickert, Enthärtung Ionenaustausch-Methode, Entgasung.

Energieverbrauch in der chemischen Industrie

In der chemischen Industrie fließen unterschiedliche Prozesse, Zusammenhang mit der Auswahl oder, oder verbrauchen, oder gegenseitige Transformationen von Energie. In der chemischen Technologie auftreten Prozesse wie bei Hitze-exotherme Reaktionen, und Hitze Resorption endotherme Reaktionen. Wenn die Reaktion mit Wärme ist und Hitze, für die Aufrechterhaltung der Temperaturbedingungen des Prozesses verwendet wird der Reaktion, Dieser Vorgang wird Avtotermičeskim genannt.. Zum Beispiel, S0-Oxydation₂ in S0₃ geht durch die Reaktion

2ЅО₂ +In₂ 2SO =₃ +Q

Wärme, zugeteilt, wenn dies, genug, um, um die erforderliche Temperatur im Kontakt Gerät. Aber viele exotherme Reaktionen sind nicht genügend Wärme, benötigt für Avtotermičnosti-Prozess, und erfordert daher eine zusätzliche Wärmeverbrauch.

Endotherme Reaktionen sind Wärme verbraucht., erlittenen, Dieser Verbrauch ist zudem oft sehr bedeutsam

Energie ist nicht nur auf die Durchführung von chemischen Reaktionen verbracht, aber wie bei Operationen-transportierende Zusatzmaterial, Schleifen, Filtern, Kompression von Gasen und t. P. Daher alle chemischen Unternehmen-Verbraucher Energie. Chemieproduktion Energie Intensität Indikator ist der Energieverbrauch je Produktionseinheit. Er wird bestimmt die Anzahl der kW/h, kcal, kJ oder dieselbe Menge an Kraftstoff (T, kg, m³), für die Herstellung von Gewicht oder Volumen-Einheiten ausgegeben, zum Beispiel, kWh/t, t/t, kg/m³ usw. Energieverbrauch zu verschiedenen chemischen Produkten sind nicht identisch, Es ist die Produktion von hohen und niedrigen Stromverbrauch. Gelten Sie bei chemischen Anlagen verschiedene Formen von Energie.

Elektro gilt für die Durchführung der elektrochemischen (die Elektrolyse von Lösungen und Schmelzen), elektrothermische (Schmelzen, Heizung, Synthese bei hohen Temperaturen), elektromagnetischen Prozesse. Häufig verwendete Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie, für körperliche Tätigkeit: Schleifen, Mischen, Zentrifugation, Lüfter-Aktivität, Kompressoren. Der durchschnittliche Verbrauch von elektrischer Energie auf die Herstellung bestimmter Erzeugnisse: Schwefelsäure-60-100kw * h/t, Ammoniumnitrat-7-15, Superphosphat- 2-10, Ammoniak- 2300-3500, Phosphor-13000-20000kVt * h/t. Quelle der elektrischen Energie ist die Energie der Wasserpflanze und die Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie, und dann die mechanische in elektrische Energie, Wärme- und Atomkraftwerke, Elektrostatische Umwandlung mechanischer Energie in elektrische.

Thermal Energie ist für eine Vielzahl von physikalischen Vorgängen verwendet., nicht bei denen chemische Reaktionen (Heizung, Schmelzen, trocknen, Rückstand, Destillation) und für die Heizung von Reagenzien, bei der Durchführung von chemischer Reaktionen. Die Quelle der thermischen Energie dienen Kraftstoff, die Verbrennung Gase brennen. Sie verwendet oder direkt als Wärme oder Dampf und andere Flüssigkeiten. Zum Beispiel, die durchschnittliche Dampfverbrauch beim Empfang von Ammoniumnitrat ist 0.1 MCAL/t, Ätznatron-4.0 Mcal/t, Ammonium-Sulfat-1.75 Mcal/t.

Vnutriâdernaâ Energie-Energie, mit verschiedenen Transformationen von Atomkernen oder bei der Synthese von Wasserstoff Kerne in Heliumkerne übertragenen.

Chemische Energie wird in galvanische Elemente und Batterien verwendet., wo wird es in einen elektrischen umgewandelt..

Licht Energie wird für die Realisierung der photochemischen Reaktionen verwendet., die Synthese von Chlorwasserstoff aus den Elementen.

Sekundäre Energie-Ressourcen (RES), darstellen Sie Energieverschwendung oder by-Nebenprodukte-Anfallgasen, Flüssigkeit, Paare.

Energieträger, verwendet in Chemieanlagen, können unterschiedlich sein.

Aus über den Energieverbrauch der chemischen Industrie 40% ist elektrisch, 50%-thermische, 10% -Kraftstoff.

Die Hauptquelle der Energie, von der chemischen Industrie verbraucht, sind fossile Brennstoffe und ihre Nebenprodukte, Energie Wasser, Biomasse und Brutstoffen. Energiewert der einzelnen Energiequellen wird durch die Menge von Energie bestimmt., dass Sie zurückholen können, wenn mit Ihnen. Für Brennstoff zeichnet es sich durch die Anzahl der kWh, durch die Verwendung von voll die Verbrennungswärme von 1 kg oder 1 m³ Kraftstoff. Zum Beispiel, Kohle- 8 kWh/kg, Erdgas ist 10 kWh/kg. Alle Energieressourcen werden in primäre und sekundäre eingeteilt., erneuerbaren und nicht erneuerbaren, Kraftstoff und Brennstoff.

Die wichtigste Energiequelle ist chemische Brennstoff (fossilen Kohlen, Torf, Mineralölprodukte, Erdgas, technische Gase), Komponente in Energie balance die chemische Industrie 70%. Chemische Struktur der Verbrauch von Kraftstoff: Gas – 19.4%, feste Brennstoffe- 30.9%, Öl- 47.2%.

Der zweite Platz auf der Skala der Energieeintrag nimmt Hydro Wasserkraft und Kernenergie NUCLEAR POWER PLANT.

Die Grundprinzipien der energiesparenden Technologie in chemischen Prozessen sind die Verbesserung-Technologen, bessere Nutzung der Energieressourcen. Die Herausforderungen der Verbesserung der Technologie zur Energieeinsparung kann in folgende Bereiche unterteilt werden: Auswahl des optimalen Rohstoff; effizienteren Katalysatoren; die Verwendung weniger energieintensiver Methoden der Fertigprodukte; Anwendung der Energotechnological-Kombination, energiesparende Geräte und die Verbesserung seines Funktionierens.

Qualität der Rohstoffe für Energieverbrauch wirkt, die in der chemischen Industrie das gleiche Endprodukt können aus verschiedenen Rohstoffen hergestellt werden. Und jedes Schema der Produktion zeichnet sich durch seinen Energieverbrauch. So, Beim Empfang von Ammoniak auf Vergasung Schwelkoks Stromverbrauch basiert 1780 kWh für 1 t Stickstoff, und bei der Anwendung von Erdgas -100 kWh in 1 T.

Erhöhte Aktivität des Katalysators, seine Selektivität und Stabilität führt zu einer Verringerung des Energieverbrauchs.

Die gasförmigen Reaktionsprodukte zu heizen oder Abgasen für Vorwärmung Materialien einsetzbar, Eingabe der Reaktion-Apparat oder ein paar zu erhalten, bei der Herstellung von notwendigen. Für dieses Ziel sind Wärmetauscher, genannte Hitze Regeneratoren und Energiegehalt, und Abwärme-Kessel. In die Abgas-Wärmetauscher-Gasen werden übergeben, in der Reaktion-Apparat gepumpt, durch die Wand-Rohr.

Abwärme-Kessel in Fällen verwendet, Wenn die Wärme der Abgase wird verwendet, um ein paar zu erhalten.