Производство синтетического аммиака при среднем давлении. Расчёт колонны синтеза

Так как реакция идет с требуемой для производственных целей скоростью при температуре не ниже 400—500°, то требуется давление порядка сотен атмосфер для значительного смещения равновесия в сторону образования аммиака. При отсутствии непосредственных экспериментальных данных о равновесии при высоких давлениях можно вычислить константу равновесия по методу, предложенному в 1935 г. Р. Ньютоном. Пользуясь данными о сжимаемости для 22 газов, он вычислил для них коэффициенты активности. Оказалось, что для всех газов, кроме водорода, гелия и неона, полученные значения удовлетворительно совпадают со средними значениями коэффициентов активности при одних и тех же приведенных температурах и давлениях. Тепловой эффект реакции синтеза аммиака также зависит от температуры и давления. Скорость реакции синтеза аммиака Синтез аммиака из газообразных азота и водорода протекает с измеримой скоростью только при участии твердых катализаторов; это — гетерогенно- газовая каталитическая реакция. Катализаторы. Для реакции синтеза аммиака катализаторами являются железо, платина, осмий, марганец, вольфрам, уран, родий и другие металлы, атомы которых характеризуются незаполненным вторым снаружи электронным слоем. Особенно высокая активность обнаружена при лабораторных исследованиях у осмия и урана. Однако условия использования катализатора в лаборатории и на заводе, перерабатывающем в сутки сотни тысяч и миллионы кубических метров газа, различны. Понадобились большие усилия, чтобы найти катализаторы, удовлетворяющие производственным требованиям. Промышленный катализатор должен быть активным при относительно низких температурах в связи с рассмотренной выше зависимостью состояния равновесия реакции от температуры. Активность катализатора должна поддерживаться на постоянном и достаточно высоком уровне в течение длительного времени. Присутствие в газе некоторых ядов, полное удаление которых является сложным и дорогим процессом, не должно оказывать существенного влияния на активность катализатора. Наконец, катализатор должен быть дешев. Этим требованиям не удовлетворяют, например, осмий, платина, уран, железо; первые два металла — активные и устойчивые катализаторы, но дороги; уран — активный катализатор, но легко отравляется водяными парами; восстановленное металлическое железо — активный и дешевый, но неустойчивый катализатор. В поисках катализатора, наиболее отвечающего промышленным требованиям, были испытаны тысячи разнообразных материалов — почти все металлы, как сами по себе, так и в сочетании по два и по три в разнообразных пропорциях. Еще ранее было замечено, что катализаторы, состоящие из нескольких веществ, часто более активны, чем отдельные составляющие их вещества. Опыт показал, что эта закономерность проявляется и при синтезе аммиака на железных катализаторах: катализаторы для синтеза аммиака, полученные восстановлением железа из. руд различных месторождений, при почти одинаковом химическом составе отличаются по активности иногда в три-четыре раза. Эти наблюдения легли в основу дальнейших поисков. Оказалось, что катализатором, удовлетворяющим перечисленным выше требованиям, является металлическое железо с добавкой незначительных количеств окислов алюминия и калия.

При тех же условиях, но при содержании в смеси 10% метана содержание аммиака снизилось до 14,8%. Примерно так же влияет и примесь аргона. Инертные примеси частично растворяются в аммиаке; однако этого в большинстве случаев недостаточно и необходимо также выпускать часть циркулирующей смеси из цикла. При установившемся процессе количество инертных примесей, которое выводится из цикла, равняется количеству инертных газов, поступающему в цикл со свежим газом. Количество азотоводородной смеси, которое должно быть выведено из цикла при производстве 1 т аммиака (без учета растворения инертных газов в жидком аммиаке), составляет: Для удаления инертных газов иногда прибегают также к промыванию газа растворителями. Смена катализатора Катализатор в результате реакции не изменяется химически, но практически он “стареет” в процессе работы, активность его понижается и в конце концов приходится его заменять. В большинстве технических процессов на весовую единицу катализатора за срок его службы получаются тысячи весовых единиц продукта. Явление “старения” может быть объяснено действием ядов и изменением поверхности катализатора. Так, например, восстановленное металлическое железо является активным катализатором для реакции синтеза аммиака. Однако по прошествии незначительного срока работы при 400 — 500° его активность быстро падает. Это явление можно поставить в связь с изменениями, наблюдаемыми рентгенографическими методами и показывающими, что в процессе работы произошли оплавление поверхности и рост крупных кристаллов. “Старение” катализатора неизбежно, но длительность службы его е большой степени зависит от режима эксплуатации. Так, для катализатора с развитой поверхностью очень вреден нагрев его выше определенной температуры, приводящий обыкновенно к значительному понижению активности. При хорошей очистке азотоводородной смеси и при соблюдении технологического режима смена катализатора производится в зависимости от системы синтеза через один-два года. Материальный баланс Исходные данные для расчёта представлены в таблице. Параметр Значение Производительность 250 т в сутки Объемная скорость смеси в 25 000 нм3/м3 час колонне Давление в синтез колонне 300 атм Температура синтеза 500 С0 Обьем катализатора в колонне 4,8 м3 Содержания аммиака в газе на 16 % выходе из колоны синтеза Содержания газов метана и аргона 0,2% в свежем газе Содержания газов метана и аргона 2,5% в циркуляционном газе при выходе с клоны синтеза Температура первичной 28 С0 конденсации Температура вторичной 0 С0 конденсации 1.Производительность агрегата в час 250000/24=10416 кг/час Дальнейший расчет производим на часовую производительность 2.Полезная производительность 1м3 катализатора в час 10416/4,8=21,7 кг/час на 1м3 катализатора 3.При объемной скорости на входе 25000 нм3 /ч на 1 м3 катализатора объемная скорость на выходе составит около 22000 нм3 /ч на 1 м3 катализатора . При 500 С0 и 300 ат содержание аммиака в газе в лабораторных условиях 22 % 4.Содержание аммиака в газе ,поступающем в колонну синтеза , определяется условиями вторичной конденсации 0 С0 и давлении 280 ат концентрация аммиака определяется по формуле Ларсона и Блека: lg4 C H3=4,1856 5,987879/(P)1/2-1099.544/ = =4,1856 5,987879/(2802-1099.544/273,15=0.5 4 C H3=3.16% 5. Эффективное давление в колонне находим по уравнению Pэф = 300 (1 – 0,025) (1 – 0,0316) = 283 ат 6. При 300 ат. и 5000С равновесная концентрация аммиака 26,44%, а при 283 ат она равна 25%. 7. Поправочный коэффициент на снижение эффективного давления. – 25/26,44 = 0,946 8.

Газ движется по змеевикам сверху вниз, вода проходит в кожухе противотоком газу. В зависимости от производительности агрегатов синтеза аммиака охлаждающая поверхность таких конденсаторов составляет 150—200 л 2. К наиболее эффективным типам конденсаторов относятся спиральные теплообменники. Они достаточно компактны, однако из-за трудности изготовления еще редко применяются. Аммиачные конденсаторы устанавливают в дополнение к водяным конденсаторам. Они являются второй ступенью охлаждения циркуляционного газа и служат для более полной конденсации из него аммиака. Ниже кратко описаны применяемые типы аммиачных конденсаторов. Горизонтальный конденсатор представляет собой стальной котел, рассчитанный на давление 16 ат. В нижней части котла размещается от 5 до 8 секций труб высокого давления, каждая из которых состоит из шести горизонтальных труб, соединенных между собой. Снаружи такого конденсатора расположены газовые коллекторы, связывающие секции труб высокого давления по входу и выходу газа. Газ поступает в конденсатор сверху, разветвляется на параллельные потоки по секциям и движется вниз, переходя затем в нижний коллектор. Нижние ряды труб высокого давления погружены в кипящий жидкий аммиак, залитый в котел, а верхние трубы охлаждаются парами аммиака. Чем меньше давление паров над жидким аммиаком, тем ниже возможная температура охлаждения. Обычно конденсатор работает при давлении 2 ат. Котел конденсатора имеет предохранительные устройства — рычажные или пружинные клапаны и взрывные пластины, предотвращающие возможность случайного повышения давления в котле. Газ Слив Рис. У1-19. Аммиачный конденсатор: /—ловушка брызг жидкого аммиака; 2—коллектор для входа охлаждаемого газа; 3—змеевики; 4—корпус; 5—труба для слива жидкого аммиака из брызго- отделителя; б—коллектор для выхода охлажденного газа. Вертикальный конденсатор (рис. VI-19) также представляет собой котел, заполняемый до определенного уровня жидким аммиаком. В котле размещены змеевики 3 (трубы высокого давления). Азото-во до родная смесь входит в конденсатор через верхний коллектор 2 и движется через параллельно включенные змеевики (до 12. шт.) внутренним диаметром 25—35 мм. Охлажденная газовая смесь выходит из аппарата через нижний коллектор б при температуре 10—20 °С. Охлаждающая поверхность змеевиков-испарителей, установленных на крупных агрегатах, достигает 100 м . Жидкий аммиак подается в испаритель (конденсатор) снизу, газообразный испарившийся аммиак отводится по трубке в ловушку /. Здесь задерживаются капли жидкого аммиака, уносимые газом; жидкость стекает обратно в аппарат через вертикальную трубу 5. Сепараторы и фильтры Фильтры предназначены для очистки газа от твердых и жидких веществ, сепараторы — для отделения жидкого аммиака. Применяются следующие способы выделения из газа твердых примесей и капель жидкости: фильтрация через пористые материалы, очистка под действием силы тяжести и резкого изменения скорости и направления газа, очистка в поле центробежных сил (созданием вращательного движения газа). Различают несколько типов сепараторов и фильтров. Рис. У1-20. Вертикальный сепаратор жидкого аммиака: I—крышка; 2— корпус; 3— отбойники; 4—внутренний цилиндр; б—плита; 6—буй- ковая камера. Вертикальный сепаратор (рис.

Создано человеком

В этих работах творчески участвовали сотни заводских инженеров и сотрудников эвакуированных научно-исследовательских институтов и вузов. Так, выполненные па Кемеровском азотпо-туковом заводе исследования по интенсификации процесса концентрирования азотной кислоты привели к повышению производительности установок почти втрое. Метод был распространен на все заводы. А усовершенствование производства синтетического аммиака на Березниковском заводе позволило довести производительность агрегатов до 40 тонн при проектной мощности 25 тонн в сутки. Академик П. Л. Капица предложил оригинальную установку для получения жидкого кислорода, в которой низкая температура, необходимая для сжижения воздуха и его разделения на азот и кислород, достигалась путем расширения части сжатого до шести атмосфер воздуха в высокоэффективном турбодетандере. Это дало возможность использовать для сжатия воздуха турбокомпрессоры, что открывало перспективы создания установок большой производительности. Весной 1942 года первая такая установка производительностью 200 килограммов в час жидкого кислорода была пущена в эксплуатацию в Институте физических проблем Академии наук СССР ... »

Завершение социалистического преобразования экономики. Победа социализма в СССР (1933—1937 гг.)

Производство по отдельным отраслям за рассматриваемый период возросло: по основной химии в 3,3 раза, горной химии в 7,2 раза, выработке пластмасс в 5,2 раза, лакокрасочному производству в 4,3 раза, анилинокрасочному в 2,7 раза468, производство синтетического аммиака возросло в 12 раз, азотных удобрений в 18 раз, искусственного волокна в 3 раза469. Особенно большое развитие получили новые отрасли химического производства азотная промышленность, производство искусственного волокна, синтетического каучука и пластических масс. Знаменательными были достижения предприятий синтетического каучука, которые в 1937 г. дали стране 74% необходимого ей для резиновых заводов сырья470. 7. Легкая промышленность В годы второй пятилетки решались важнейшие вопросы развития легкой промышленности. Проводилась техническая реконструкция старых и строительство новых предприятий, создавались новые отрасли производства, расширялся ассортимент и повышалось качество продукции. Учитывая возросший спрос населения на ткани, обувь и другие товары народного потребления, второй пятилетний план развития народного хозяйства СССР намечал значительное увеличение производства этих промышленных изделий в 2,5 раза ... »

Азотная кислота

Исходное сырьеСырьем для получения азотной кислоты служат аммиак, воздух и вода. Синтетический аммиак в большей или меньшей степени загрязнен примесями. Такими примесями являются катализаторная пыль, смазочное масло (при сжатии поршневым компрессором). Для получения чистого газообразного аммиака служат испарительные станции и дистилляционные отделения жидкого аммиака. Дальнейшая очистка осуществляется в фильтрах, состоящих из чечевицеобразных элементов, фильтрующим материалом в которых служит хлопчатобумажная замша. Тонкой очистке аммиачно–воздушная смесь подвергается в фильтре с поролитовыми трубками. Атмосферный воздух, применяемый в производстве азотной кислоты, забирается на территории завода или вблизи его. Этот воздух загрязнен газообразными примесями и пылью. Поэтому он подвергается тщательной очистке во избежание отравления катализатора окисления аммиака. Очистка воздуха осуществляется, как правило, в скруббере, орошаемом водой, затем в двухступенчатом фильтре. Вода, применяемая для технологических нужд, подвергается специальной подготовке: отстою от механических примесей, фильтрованию и химической очистке от растворенных в ней солей. открыть »

Война и еще 25 сценариев конца света

Фриц Хабер (18981934)P одна из наиболее противоречивых фигур в науке и истории. Будучи химиком, он разработал процесс Хабера, который делает возможным связывание атмосферного азота и синтез аммиака. Аммиак, создаваемый по процессу Хабера, используется для производства синтетических удобрений во всем мире, эти удобрения применяются в сельском хозяйстве более чем третью человеческой популяции, обеспечивая едой миллиарды людей, которые иначе бы вообще не существовали. До этого изобретения добыча удобрений состояла в соскабливании помета летучих мышей со стен пещер или извлечении их из азотосодержащих скал в Чили. За свое открытие Хабер получил Нобелевскую премию по химии в 1918 году. К сожалению, будучи немецким военным ученым, в ходе Первой мировой войны Хабер провел много других исследований, которые нельзя назвать иначе как чудовищными. Его называют отцом химического оружия за разработку отравляющих газов, которые использовались во время Первой мировой войны, хотя эта практика была запрещена Гаагскими соглашениями 1907 года ... »

Развитие и размещение промышленности минеральных удобрений РФ

Производство слабой азотной кислоты на 85% укомплектовано крупными агрегатами мощностью 120-360 тыс. т в год, запроектированных по отечественной технологии, разработанной ГИАП, и укомплектованных отечественным оборудованием. Производства аммиачной селитры на 71% укомплектованы отечественными агрегатами единичной мощностью 450 тыс. т в год, запроектированными фирмой ГИАП. Производство карбамида развивалось в основном на базе поставок импортного оборудования (Италия, Япония, бывшая Чехословакия). Развитие производства азотных удобрений в России сопровождается постоянным расширением их ассортимента. До 1960 года основным видом азотных удобрений, получаемых на базе переработки синтетического аммиака, являлась аммиачная селитра. Удельный вес её в структуре ассортимента азотных удобрений, составлял около 80%. Второе место занимал сульфат аммония, но он практически полностью получался в качестве побочного продукта, на предприятиях коксохимической промышленности. Удельный вес других видов (натриевая селитра, карбамид, аммиачная вода) был незначительным и не превышал 3-5%. Дальнейшее развитие производства азотных удобрений существенно изменило структуру их ассортимента увеличения удельного веса более прогрессивных форм одинарных азотных удобрений (карбамид, жидкий аммиак) и сложных азотсодержащих удобрений. открыть »

Химическая и нефтехимическая промышленность Российской Федерации

В состав современной химической промышленности России входят следующие отрасли и подотрасли. Отрасли химической промышленности: горно-химическая (добыча и обогащение химического минерального сырья – фосфоритов, апатитов, калийных и поваренных солей, серного колчедана); основная (неорганическая) химия (производство неорганических кислот, минеральных солей, щелочей, удобрений, химических кормовых средств, хлора, аммиака, кальцинированной и каустической соды); органическая химия: производство синтетических красителей (выработка органических красителей, полупродуктов, синтетических дубителей); производство синтетических смол и пластических масс; производство искусственных и синтетических волокон и нитей; производство химических реактивов, особо чистых веществ и катализаторов; фотохимическая (производство фотокинопленки, магнитных лент и других фотоматериалов); лакокрасочная (получение белил, красок, лаков, эмалей, нитроэмалей и т.п.); химико-фармацевтическая (производство лекарственных веществ и препаратов); производство химических средств защиты растений; 7. производство товаров бытовой химии; производство пластмассовых изделий, стекловолокнистых материалов, стеклопластиков и изделий из них. 8. микробиологическая отрасль. открыть »

Ознакомительная практика

Аммиачная селитра H4 O3 – бесцветное кристаллическое вещество, содержащее 60 % кислорода, 5 % водорода и 35 % азота. Технический продукт содержит не менее 34,0 % азота. Основные физико-химические свойства аммиачной селитры: Плотность, т/м3: истинная 1,690 – 1,725 насыпная при влажности гранулированного продукта 1 % и 20 0С: при плотной упаковке 1,164 при неплотной упаковке 0,826 Температура плавления, 0С 169,6 Теплота плавления, кДж/кг 73,21 Теплота образования при 25 0С и 0,101 МПа, кДж/моль 365,6 В промышленности широко применяется только метод получения аммиачной селитры из синтетического аммиака и разбавленной азотной кислоты. Метод получения аммиачной селитры из аммиака коксового газа и разбавленной азотной кислоты перестали применять как экономически невыгодный. Производство аммиачной селитры является многостадийным. В связи с этим пытались получать аммиачную селитру непосредственно из аммиака, окислов азота, кислорода и паров воды по реакции: 4 H3 4 O2 O2 2H2O = 4 H4 O3. Однако от этого способа пришлось отказаться, так как наряду с аммиачной селитрой образовывался нитрит аммония – неустойчивый и взрывоопасный продукт. открыть »

Технология неконцентрированной азотной кислоты

Поворотным этапом в развитии производства синтетического аммиака явилось применение главенствующего сейчас в промышленности метода получения водорода конверсией метана, содержащегося в природном газе, в попутных нефтяных газах и продуктах нефтепереработки. Содержание примесей в жидком аммиаке регламентируется ГОСТ 6221-82. Наиболее типичными примесями являются вода, смазочные масла, катализаторная пыль, окалина, карбонат аммония, растворенные газы (водород, азот, метан). При нарушении ГОСТ содержащиеся в аммиаке примеси могут попасть в аммиачно-воздушную смесь и снизить выход оксида азота(II), а водород и метан могут изменить пределы взрываемости АВС. Воздух. Для технических расчетов принимают, что сухой воздух содержит : 2 - 78,1, О2 - 21,0, Ar2 - 0,9; Н2О- 0,1-2,8. В воздухе могут присутствовать также следы SO2, H3, CO2. В районе промышленных площадок воздух загрязнен пылью различного происхождения, а также разнообразными компонентами неорганизованных газовых выбросов (SO2, SO3, H2S, С2H2, Cl2 и др.). Количество пыли в воздухе составляет 0,5-1,0 мг/м3. Вода. Используется в производстве азотной кислоты для орошения абсорбционной колонны, для выработки пара при утилизации тепла в котлах-утилизаторах, для охлаждения реакционных аппаратов. открыть »

Технология содержания овец и получение продукции в тонкорунном овцеводстве

Хорошо зарекомендовали себя в качестве протеиновых добавок амидо-концентратные добавки (АКД), приготавливаемые на экструдерных установках. В их составе 70–75% зерна (ячмень, овес или пшеница), 20–25% карбамида и 5% бентонита натрия. Питательность 1 кг такого концентрата 0,8–0,9 ЭКЕ. с содержанием 500–550 г. переваримого протеина. Взрослым овцам скармливают до 100 г., молодняку 8–12 месячного возраста – до 60 г. в сутки. Карбамидный концентрат медленно растворяется в рубце, поэтому аммиак, образующийся при гидролизе карбамида, значительно лучше используется микроорганизмами для синтеза белков. Ценными белковыми веществами для овец являются продукты микробиологического синтеза, получаемые путем выращивания дрожжевых клеток на отходах нефтяного (паприн), газового (гаприн) и спиртового производств (эп-рин и меприи). Однако высокая стоимость паприна резко удорожает продукты овцеводства и с экономической точки зрения применять его невыгодно. Протеиновую часть кормовых ресурсов в осенне-зимний период в значительной мере можно восполнить за счет летних посевов ярового рапса. открыть »

Учение о химическом производстве

Междисциплинарный характер. неорганическая, органическая, физическая химия виды энергоресурсов, Процессы окисления органическая химия: Состав горючих полезных ископаемых неорганическая химия: Водород как топливо биология, биохимия: Фотолиз воды, Жиры, белки, углеводы, превращение веществ в организме, витамины неорганическая химия, физика: Ядерное топливо общая и физическая химия: Химические источники тока, Защитные покрытия химия окружающей среды: Проблемы энергетики физическая и коллоидная химия: ПАВ Химическая промышленность объединяет множество специализированных отраслей, разнородных по сырью и назначению выпускаемой продукции, но сходных по технологии производства. В состав современной химической промышленности России входят следующие отрасли и подотрасли. Отрасли химической промышленности: горно-химическая (добыча и обогащение химического минерального сырья - фосфоритов, апатитов, калийных и поваренных солей, серного колчедана); основная (неорганическая) химия (производство неорганических кислот, минеральных солей, щелочей, удобрений, химических кормовых средств, хлора, аммиака, кальцинированной и каустической соды); органическая химия: производство синтетических красителей (выработка органических красителей, полупродуктов, синтетических дубителей); производство синтетических смол и пластических масс; производство искусственных и синтетических волокон и нитей; производство химических реактивов, особо чистых веществ и катализаторов; фотохимическая (производство фотокинопленки, магнитных лент и других фотоматериалов); лакокрасочная (получение белил, красок, лаков, эмалей, нитроэмалей и т.п.); химико-фармацевтическая (производство лекарственных веществ и препаратов); производство химических средств защиты растений; 7. производство товаров бытовой химии; производство пластмассовых изделий, стекловолокнистых материалов, стеклопластиков и изделий из них. 8. микробиологическая отрасль. открыть »

Производство азотных удобрений

В первом случае весь выделившийся при дистилляции аммиак поглощают азотной кислотой для получения нитрата аммония, при этом производство карбамида комбинируется с производством нитрата аммония. Во втором случае продукты дистилляции частично (частичный рецикл) или полностью (полный рецикл) возвращаются в цикл на синтез карбамида. Существуют для варианта полного рецикла: газовый рецикл, при котором продукты дистилляции возвращаются в газообразном виде, и жидкостный рецикл, при котором они возвращаются в виде раствора аммонийных солей. На рисунке 1.3. представлена принципиальная схема производства карбамида с полным жидкостным рециклом. Аммиак Вода Синтез Дистилляия Упаривание Карбамид Диоксид Раствор углерода аммонийных солей Рисунок 1.3 - Принципиальная схема с полным рециклом Наиболее экономична технологическая схема с полным жидкостным рециклом, так как в ней не требуется сжатия возвращаемых в цикл горячих газов (аммиака и диоксида углерода), что может вызвать засорение трубопроводов образующимся твердым карбамидом и их коррозию. На рис. 1.4 приведена технологическая схема производства карбамида с полным жидкостным рециклом и двухступенчатой дистилляцией плава мощностью 90 тыс. тонн в год. Рисунок 1.4 - Технологическая схема производства карбамида: 1 – смеситель аммиака, диоксида углерода и раствора аммонийных солей, 2 – промывная колонна; 3 – колонна синтеза; 4, 11 – редукторы; 1 – ректификационная колонна I ступени; 6 – сепаратор; 7, 13 – подогреватели; 8 – выпарные аппараты I и II ступеней; 9, 10, 11 – холодильники-конденсаторы; 12 – ректификационная колонна II ступени; 14 – сепаратор II ступени; сборник раствора карбамида; 17 – сборник плава; 18 – грануляционная башня; 19 – транспортерОксид углерода (IV), очищенный от примесей и сернистых соединений, сжатый до 20 МПа, и жидкий аммиак под давлением 11 МПа поступают в смеситель 1 при температуре 80 – 100єС. открыть »

Химическая промышленность, ее отраслевой состав и значение в народном хозяйстве страны (РФ)

Этим было положено начало развития углехимии на базе использования коксового газа, получаемого в процессе спекания углей в коксовых батареях. Сегодня химическую промышленность Кузбасса представляют 15 крупных и средних промышленных предприятий, из них 8 расположены в г. Кемерово. Основная часть химической продукции производится на таких крупных предприятиях, как АООТ «Азот», АК «Химволокно», ПО «Спектр», АФ «Токем», ПО «Прогресс» и ПО «Органика» (г. Новокузнецк), АО «Пурин» (г. Анжеро-Судженск). Ремонтно-строительная база – АП «Сибхимремонт», научно-исследовательские центры – проектный институт ГИАП, инженерно-научный центр АФ «Токем», научно-исследовательский институт ПО «Органика», кафедры, проблемные лаборатории, факультеты вузов области. Уровень монополизации в химической промышленности в середине 90-х годов составлял 82-83%. Отрасль производит около 300 видов химической продукции. Доля кузбасской химии в производстве химической продукции в составе Российской Федерации: синтетический аммиак – 9%, синтетические смолы и пластмассы – 7%, синтетические красители – 5%, капроллактам - 100%, химические волокна – 8,5%, в составе стран-членов СНГ: доля капролактама – 25%, пресс-порошков – 45%, химикатов для каучука и резины - 50%, антрахиноновых покрытий – 100%. открыть »

Холодильники

Искусственный холод применяют во многих отраслях народного хозяйства для получения температур ниже температуры окружающей среды. В химической промышленности его используют при производстве аммиака, удобрений и ряда синтетических материалов, в машиностроении - для низкотемпературной закалки металлов, в строительстве - для замораживания грунта и охлаждения бетона. С помощью холода создаются искусственный климат в закрытых помещениях (кондиционирование воздуха) и искусственные ледяные катки. Его используют в фармацевтической промышленности и медицине, а также при испытании многих материалов и изделий. Но особенно велико значение искусственного холода для сохранения скоропортящихся продуктов. 1. История развития холодильной техникиПрименение холода для сохранения пищевых продуктов известно давно. Для этого использовали сначала лед и снег, а затем смеси льда с солью, что позволило получить температуры ниже 0° С. В XIX в. появились промышленные холодильные машины. Первая холодильная машина была изобретена в 1834 г. англичанином Перкинсоном. В качестве холодильного агента был применен этиленовый эфир. Позднее в 1871 г. француз Тенье создал машину, работающую на метиловом эфире, а в 1872 г. англичанин Бойль изобрел холодильную машину, в которой использовался аммиак. открыть »

Химия в решении сырьевой проблемы

Пока, однако, сельскому хозяйству требуются огромные количества азотных удобрений: аммиака и производимых из него сульфата, карбоната и нитрата аммония, а также мочевины.Аммиак - это самое концентрированное азотное удобрение (содержит более 80% азота). В настоящие время он является одним из главных продуктов большой химии. В 1980 г.во всём мире было полученно 100 млн. т азота в виде аммиака. По содержанию азота следующим за аммиаком удобрением является мочевина ( H2)2CO.Исходными веществами для её синтеза являются аммиак и углекислый газ.Последний представляет собой побочный продукт при конверсии метана из водяного газа.Поэтому современное производство аммиака и мочевины комплексное, на "входе" которого - метан, азот и кослород атмосферы, а так же вода, а на "выходе" - аммиак и мочевина.В настоящие время 85 - 90% всей получаемой в мире мочевины идёт на производство удобрений. В ближайшие десятилетия должен произойти не только резкий количественный рост, но и качественные изменения в характере производимых удобрений. открыть »

Безотходная переработка отходов серной кислоты для получения удобрений

Глава 1 УДОБРЕНИЯ ИЗ ОТРАБОТАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Твердые аммонийные удобрения составляют примерно 4% валового производства азотных удобрений. Производство твердых удобрений постоянно возрастает. К твердым аммонийным удобрениям относятся сульфат аммония и хлористый аммоний. Сульфат аммония содержит примерно 21% азота. Сульфат аммония представляет собой кристаллическую соль, хорошо растворимую в воде. Гигроскопичность удобрения слабая, при нормальных условиях хранения слеживается мало и сохраняет хорошую рассеваемость. Получают сульфат аммония путем улавливания серной кислотой аммиака из газов, которые образуются при коксовании каменного угля, или нейтрализацией синтетическим аммиаком отработанной серной кислоты различных химических производств. Большое количество сульфата аммония вырабатывается в качестве побочного продукта при производстве капролактама. Синтетический сульфат аммония белого цвета, а коксохимический имеет серую, синеватую или красноватую окраску. Удобрение содержит 24% серы и служит хорошим источником этого элемента питания для растений. Хлористый аммоний является побочным продуктом при производстве соды. Удобрение содержит около 25% азота. открыть »

Современное развитие химической и нефтехимической отрасли

Представленная схема отображает разделение на химическую и нефтехимическую отрасли, включающие подотрасли и сектора. Представим краткое описание направлений деятельности, которыми занимаются основные подотрасли химической и нефтехимической промышленности: Горно-химическая промышленность – добыча и обогащение рудных и нерудных полезных ископаемых (кроме углеводородного сырья, каменного угля и металлических руд), являющихся сырьем для производства химической продукции, в том числе апатитового концентрата, нефелинового концентрата, карналлита, серного колчедана, серы; Основная химия – производство продуктов основной химии (серная кислота, кальцинированная и каустическая сода, синтетический аммиак, карбид кальция, сернокислый натрий; широкий спектр других продуктов неорганической химии, к которым, в частности, относятся промышленные газы (кислород, азот, водород, аргон, ацетилен и др.), кислоты, соли, окиси различных химических элементов; минеральные удобрения, химические средства защиты растений); открыть »

Технология неконцентрированной азотной кислоты

Дальнейшее понижение температуры хотя и благоприятно сказывается на процесс, но в то же время приводит к повышению энергетических затрат и увеличению количества растворенных в азотной кислоте окислов азота, которые с водой не взаимодействуют, и в конечном итоге, теряются. 2. Давление. Повышение давления даже в небольшой мере позволяет значительно ускорить процесс образования H O3 и сократить реакционный объем. Также повышение давления позволяет увеличить степень поглощения окислов азота. Для систем, работающих под атмосферным давлением, она составляет 93-97%, при давлении 8 ат -96-99%. В промышленности нашли применение установки, в которых абсорбция окислов азота проводится под различными давлениями: 1; 1,2; 1,7; 3,5; 4; 5; 7; 9 ат. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА И АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ. Методы производства разбавленной азотной кислоты могут быть подразделены на три основные группы: производство под атмосферным давлением, производство под повышенным давлением и комбинированные методы производства азотной кислоты (окисление аммиака производится под атмосферным давлением, абсорбция под повышенным давлением). На рис.1 представлена схема получения разбавленной азотной кислоты под атмосферным давлением. открыть »

Технологическая система производства черных металлов

Виды технологических процессов. Технологические процессы могут классифицироваться по различным принципам. Например: 1.По способу воздействия на предмет труда. а) механические ТП (штамповка, резание); б) химические ТП (производство серной кислоты, аммиака) в) комбинированные 2.По способу организации ТП а)периодические ТП(штамповка) б)непрерывные ТП(производство аммиака) в)комбинированные(производство чугуна) 3.По кратности переработки сырья (в основном используется для химических технологий) а) ТП с однократной переработкой сырья (производство кокса) В А В С С 1 2 б) ТП с многократной переработкой сырья (производство аммиака) 2 1 А А В В в) ТП с комбинированной переработкой сырья А А В С В С В 1 2 3 А С Данные классификации используются (в основном) для описания элементарных ТП, во многом условны и не отображают многообразие видов ТП. Виды производств. Различают три вида производств - единичное, серийное и массовое производства. Единичное производство отличается тем, что при переходе с одного вида продукции на другой не требуется высоких затрат, связанных с закупкой дополнительного оборудования, а переналадка существующего осуществляется за счет внутренних резервов. открыть »