Главная >> Химия 9 класс. Кузнецова

Глава 11. Производство неорганических веществ и их применение

§ 59. Химическая технология как наука

Химическая технология — наука о способах и процессах производства продуктов из природного сырья. Главным объектом изучения химической технологии является химико-технологический процесс, состоящий из взаимосвязанных элементарных процессов (стадий): подвода реагирующих компонентов в зону реакции; химических реакций; отвода полученных продуктов.

Таким образом, химико -технологический процесс — это вся совокупность операций, благодаря которым сырье превращается в продукты производства посредством химических превращений.

Химическая технология тесно связана с фундаментальной наукой химией, прежде всего с учением о возможности протекания химических реакций, кинетикой, катализом.

Сегодня на основе знания общих закономерностей химической технологии и использования математического моделирования (с применением мощнейших ЭВМ) возможна быстрая оптимальная организация новых химических производств. Раньше для этого требовалось большое количество экспериментов.

В производстве неорганических веществ можно выделить группу многотоннажных производств — кислоты, соли, аммиак, удобрения (десятки миллионов тонн в год) и малотоннажных — неорганические реактивы (тонны, килограммы).

Необходимыми компонентами любого химического производства являются сырье и энергия.

Сырьем называют материалы, подлежащие дальнейшей промышленной переработке.

Большую часть неорганических веществ получают переработкой природного сырья: ископаемых минералов, озерных солевых растворов, воды, а также топлива и воздуха. Очень перспективным является использование в качестве сырья отходов различных производств, что дает возможность осуществлять безотходные технологии.

Химические процессы протекают с выделением, с затратой или с взаимными превращениями энергии. В химической технологии энергия расходуется также на проведение вспомогательных операций, например на дробление, измерительные операции и др. (табл. 44).

Химическая промышленность является одной из самых энергоемких.

Химическая промышленность охватывает производства высокомолекулярных соединений и силикатов, минеральных удобрений и кормовых продуктов, переработку топлива, органический синтез и многое другое.

Готовым конечным продуктом называют вещества или материалы, отправляемые предприятием для практического использования в различных отраслях народного хозяйства.

В современных условиях в организации производства химической продукции ведущее место занимает обеспечение экологической безопасности. Законодательством утверждены очень жесткие нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ, которые могут содержаться в выбросах и отходах предприятий. Поэтому непременным условием работы химических предприятий является система защиты работающих на нем людей и окружающей среды от вредного воздействия перерабатываемых и получаемых веществ.

Рассмотрим производство некоторых неорганических веществ.

Производство серной кислоты

Назовите основные свойства серной кислоты, способы ее получения, область ее применения

Серную кислоту можно получать различными способами. Химическая суть процессов состоит в окислении содержащего серу сырья до оксида серы (VI) и в переводе его в серную кислоту. Этот процесс состоит из нескольких стадий (схема 11).

Серную кислоту можно получить из разнообразного сырья (схема 12). Каждый вид сырья имеет свои достоинства и недостатки. Однако до сих пор в качестве сырья в России используют преимущественно элементарную серу и серный колчедан. При этом доля использования колчедана уменьшается, а доля серы возрастает. Замена колчедана серой приводит к улучшению экологической обстановки в результате ликвидации отвалов огарка и уменьшения выбросов токсичных веществ в атмосферу. В последние годы все больше намечается тенденция комплексного использования сырья: например, используется оксид серы (IV), образующийся при обжиге сульфидов цветных металлов, и сероводород, выделяющийся при переработке различных веществ. Таким образом осуществляется принцип комбинирования различных производств (химических, металлургических, газоперерабатывающих и др.).

Окончание параграфа >>>