Panova és az ammónia termelés
Tseli.Obrazovatelnaya. Nagyítás az ötlet fejlesztése salétromsav ipar, a tudományos alapot, és a fő fejlesztési irányait kémiai technológia. Ahhoz, hogy ismertesse a munka fontosságát ágakban vegyipari termelés.
Fejlődő. Fejleszteni a tanulók képesek önállóan ismereteket szerezni, hogy jellemezze az általános tudományos elvek a példa tanulmányozása kémiai ammónia termelés.
Oktatási. Nevelés a meggyőződés, hogy szükség van a környezetvédelem, elősegítik a kialakulását az érdeklődés és mélyreható ismereteket a témában, a környezeti nevelés, a fejlesztés a beszédet.
Típusa leckét. Lecke általánosítás anyag vizsgálata számítógépes információkat.
Tanár. Ma kínálunk egy szokatlan utazás a vegyi üzem termelése az ammónia.
Idegenvezető (a megfelelő sound design elmeséli a fejlesztési nitrogén ipar). A huszadik században. Úgy kezdődik intenzív építési üzemek nitrogénvegyületek. Ennek költsége a termelés nagyon magas volt, köszönhetően a tökéletlenség a technológia. A fő része az energia kárba egyáltalán. Egy alapvetően új megoldást a problémára, nitrogénkötését találtak röviddel az első világháború. Ez körülbelül az ammónia szintézis - elsősorban nitrogénkötés folyamata a modern technológia. Ezt a szintézist úgy végezzük, hogy a német vegyész Fritz ismert 1908-Haber g. Megállapították, hogy nagy nyomáson és hőmérsékleten jelenlétében ozmium-katalizátor, a nitrogén reakcióba lép a hidrogén-, ammónia keletkezne:
Törvényszerűségei hatására nyomás és a hőmérséklet a reakció egyensúlyának foglalta össze az úgynevezett elve Chatelier elnevezett felfedezője - egy csodálatos francia tudós. Ezt az elvet, lehetséges volt, hogy meghatározzuk, hogy milyen nyomáson és hőmérsékleten a legjobb, hogy végezzen az ammónia szintézis folyamatban.
Beszél ilyen gyors érdeklődés a kötött nitrogén a huszadik század elején. Tisztázni kell, hogy a vegyületek szükségesek nemcsak létrehozása rendkívül produktív mezőgazdaság, hanem a fejlődés az ipar festékek, és ami a legfontosabb - a termelés lőpor és robbanóanyag. Az első világháború érdeklődés békés felhasználása nitrogén szó fulladt a kereslet a nitro-vegyületek katonai célokra. A legjobb vegyészek Franciaország, Németország, Anglia, egy rendkívül versenyképes iparág próbál létrehozni egy eljárás ammónia. Német kutatók F.Gaber K.Bosh létre, és a keringő ammónia szintézis áramkör nyomás alatt. 1913-ban Németországban, szerzett az első ipari létesítmény.
Fejlesztési nitrogén ipar a lendület létrehozására egy erős német vegyipar. Később más országokban kikelt növények szintézisének ammónia, mindegyikük használta a Haber-Bosch eljárás. A fejlesztés az ammónia szintézis folyamat Haber és Bosch 1918-ban Nobel-díjat kapta. De most, miután majdnem egy évszázada, a keresési optimális katalizátor folytatódik.
Továbbá, a vezető útvonalat biztosítanak az állomások (alap ammónia előállítási lépésben látható, mint állomások).
Az első állomás: „előállítása a nyersanyagok”
ÜZENET JELENTKEZÉSI (1. reakcióvázlat).
A legfontosabb összetevői a vegyipar
A legtöbb folyamatok megkövetelik az energiafelhasználást. A vegyiparban is fogyasztanak energiát és elvégzéséhez járulékos műveletek :. Szállítás a nyersanyagok és a késztermékek, gáz kompressziós, kontroll és a mérési karbantartási és egyéb ipari vegyipar utal egyik leginkább energiaigényes. Az átlagos villamos energia fogyasztás, hogy készítsen 1 tonna ammónia - 3200 kW • h.
Egy különleges hely között a természeti erőforrások víz. Ez fontos szerepet játszik a vegyiparban. Mivel egy univerzális oldószer és az egyik leggyakoribb katalizátorok, víz lehetővé teszi, hogy végezzen számos kémiai reakciók magasabb sebességgel (oldatban vagy jelenlétében nyomait). Ezen kívül a víz használható a hűtőfolyadék miatt nagy a hőkapacitása, a rendelkezésre állás és a biztonság az alkalmazás. Ezután lehűtjük, reagáló tömeg fűtött eredményeként exoterm reakciók. Gőz vagy melegvíz-fűtésű kölcsönható anyag felgyorsítása reakciók vagy végző endoterm folyamatok.
Modern vegyi üzemek tölteni millió köbméter vizet naponta. Például, hogy készítsen 1 tonna szükséges ammóniát és 1500 m 3 víz. Ezért, vegyi üzemek közelében épült vízforrások.
A feladat áramlását és csökkenti vegyipari vállalatok döntenek három fő területen:
• széleskörű használata keringő víz (használt víz hőcserélők, lehűtjük, majd visszatáplálják a hőcserélő, és így megismételjük);
• csere a víz hűtőlevegő;
• szennyvíztisztítás és újrafelhasználásra.
Az alapanyag az úgynevezett természetes vagy mesterséges anyagból, hogy a további feldolgozásra, és az iparban használt, hogy különböző termékek előállításához.
Mivel a gyors fejlődés az ipar növekszik, és a fogyasztás az ásványi erőforrások. Ez vezet az a tény, hogy sok a nyersanyagforrások kerülnek gyorsan kimerült, ezért szükséges, hogy megoldja a problémát, a gondos és ésszerű felhasználása a nyersanyagok.
A termelés az ammónia, mint a nyers földgáz, metán használunk (2. reakcióvázlat).
Nyersanyagok ammónia szintézisénél
A betáplált gázkeverék felveszünk arány 1 térfogat 3 térfogatrész N2 H2. Reagens gázokat alaposan tisztítani, majd betápláljuk a turbófeltöltő, amely összenyomódik 25-60 MPa, és azután összekeverjük a cirkuláló gáz, és arra irányul, hogy a szintézis oszlopra.
A második állomás „kémiai folyamat”
KOMMUNIKÁCIÓS hallgatók. szintézise oszlopok különböző konstrukciók, reakcióvázlat (3. reakcióvázlat) képviseli az oszlop összesíti az egy burkolatban dobozban, és a katalizátor, valamint egy hőcserélőt.
Az ammónia szintézis üzem
Tekintsük a reakció alapjául szolgáló készítmény a cím szerinti terméket
Az optimális feltételek szintézis alapján végzik el a kémiai reakció jellemzőit.
1) A reakció megfordítható, homogén (kiindulási anyagok és termékek - gázok) és egy mennyiségi csökkenés, következésképpen, elmozdulás az egyensúly felé a termék hozzájárul a megnövekedett nyomást.
2) A reakció exoterm, a hőmérséklet emelése eltolja a kémiai egyensúly felé a kiindulási anyagok, és a hőmérséklet csökkentése - az irányt a reakció termékek, de a szintézis sebessége nagyon kicsi. Ezért a reakciót optimális hőmérsékleten ez a folyamat: 450-500 ° C A betáplált gáz keveréket először melegítjük a hőcserélő miatt ellenáramú mozgó kipufogógázok, majd a régióban az exoterm reakció. (Áramoltató - a mozgás különböző anyagok egymás felé annak érdekében, hogy a legjobb feltételeket energiaátadás).
3) gyorsulását szintézis, gyors létrehozása egyensúlyi alkalmazott katalizátor - redukált vas, aktivált kálium-oxid, alumínium-oxid és mások.
A reagensek és a reakciótermékek vannak gázfázis és homogén rendszert. A reakció a felületen szilárd katalizátorok. Egy ilyen reakció egy speciális osztálya heterogén katalitikus reakciók. Nagy jelentősége van a felülete a katalizátort. A katalizátort úgy állítjuk elő, mint egy szivacs granulátumok vagy tabletták. Mivel a katalizátor aktivitása jelentősen csökken a szennyeződések jelenléte, a reaktív gázok vannak kitéve alapos tisztítás (víz, kén vegyületek, stb).
4) Amikor az összes ilyen reakciókörülmények között az egyensúlyi hozam nem több, mint 20%. Ezért, a termék szintézise szerint hajtjuk végre, hogy megismételjük a folyamatot forgalomba. t. e., az el nem reagált gázok keverékét vissza ismételten a gyártás után a szétválasztás belőle a kapott terméket.
A harmadik állomás „visszahúzás termékek a reakcióelegyből”
Eltávolítása a termékek és az el nem reagált anyagok előállított vegyületet a reakcióelegyből egy hűvösebb és az ezt követő elválasztási egy szeparátorban.
Egy álló gázkeveréket reagálatlan anyagok és a reakcióterméket (a nitrogén, hidrogén, ammónia) való érintkezés után a katalizátor előhűtött egy hőcserélőben, amely hő a bejövő gázokat, majd belép a hűtőszekrényben. Hűtés, amely vizet termelnek mozgó számláló, az eredmények a kondenzációs reakciótermék a szeparátorban elválasztjuk a reagálatlan gázokat, amely visszaadja egy keringető kompresszort a szintézis oszlop.
Több gáz körforgásának lehetővé teszi, hogy növeljék a hozamot, hogy 85-90% -a az elméleti. a termelési költségek jelentősen csökken végrehajtása révén a folyamat folytonosságot. Ez lehetővé teszi, hogy teljesen automatizált termelés.
A folytonosság a gyártási folyamatok automatizálása és a termelékenység növelése. A modern vegyipar, minden folyamat teljesen automatizált. Ha a mechanikai folyamatok által működtetett férfi segítségével a műszaki eszközöket, például a rendszer neve a távoli vagy távvezérlési. Távirányító utal, hogy a részleges automatizálás. A teljes automatizálás minden folyamat ellenőrzésére elektronikus számítógépek egy adott programhoz.
Szervezése komplex, nem hulladék hasznosítását alapanyagok lehetővé teszi a nemzeti gazdaságot, hogy egy hatalmas bevételek növelését és megoldani a környezeti probléma.
1932-ben, akadémikus Fersman leírt fontos a beépített nyersanyagok felhasználása a következő: „Egy átfogó elképzelés az ötlet a gyökere a gazdasági, hogy megteremtse a legnagyobb érték a legkisebb kiadások pénzt és energiát, de ez az ötlet nem csak a mai, ez a védelmének gondolata a természeti erőforrások ragadozó hulladék alapanyagok a végfelhasználás az ötlet, az ötlet egy lehetséges megőrzése a természeti erőforrásokat a jövő számára. "
A fő módja a teremtés és az előnyök nem hulladék termelés
1. végrehajtása keringő a reaktánsok egy zárt hurokban, amíg teljes konverziót a végső termékeket. Egy példa egy ilyen folyamat - az ammónia előállítása.
2. Alapos füstgázok tisztításának és szennyvíz.
3. mentése anyag, energia, a nyersanyagok és a munkaerő.
4. szerepének javítása kémiai mérnökök és szakmunkások. A tudományos és technikai forradalom, egy olyan időszakban, gyors fejlődése, valamint a tudomány és a technológia alig ipari és mezőgazdasági termelés, ami nem társul a kémia.
A gyárban a termelés az ammónia, a legfontosabb szakma -. Operator, kompresszorok, apparátcsik, katalizatorschik, laboratóriumi és egyéb modern vegyipar igényeinek a személyzet a legnagyobb kaliberű.
5. A környezet védelme okozta szennyezés ipari hulladék. A harcot a káros hatást gyakorolnak a környezetre és az emberi ipari hulladék - az egyik legfontosabb környezeti problémák, így törvényt hoztak védelméről és ésszerű felhasználása a természeti erőforrásokat.
Módon kezelni a szennyezés
1) Építőipari különféle kezelési lehetőségek.
2) kidolgozása és végrehajtása hulladékmentes gyártási folyamatok.
3) az eszköz biztonságosan zárva vízzel ciklusok.
4) Az új tüzelőanyag-típus, amely nem vezet a környezetszennyezés.
5) létrehozása az erdőterületek a városok és ipari központok.
Útmutató. Nézzük hangsúlyozzák tudományos elvek vegyipari termelés (lásd a táblázatot).
5. A környezet védelme és az emberi
Automation veszélyes iparágak szigetelő eszköz, huiíadékközömbösítő kibocsátás
Ammónia akkor tekinthető a legfejlettebb a kémiai technológia. Az ammóniát használják a termelés a salétromsav, amely előállításához használt műtrágyák, gyógyszerek, festékek, műanyagok, szintetikus szálak és robbanóanyagok.
Ma nincs ok a félelemre a jövőben „nitrogén éhezés.”
A történelem a határozott nitrogén - emlékeztetett a gondos hozzáállás, hogy a bioszférában. Leverage erőteljes hatást gyakorol a környezetre, hogy ad az emberiségnek a tudomány kell használni nagyon intelligensen, hatékonyan és ami a legfontosabb, nem csak ez a név, hanem a jövőben a Föld.
Hogy megszilárdítsa a téma a tanár megkérdezi, hogy válaszoljon egy sor kérdésre.
1) Írja le a lényege az automatizálás és a gépesítés a termelési folyamatok.
2) Sorolja fel a legfontosabb tényező, amely felgyorsítja a kémiai reakciókat.
3) Ismertesse a legfontosabb eszköze foglalkozó környezetszennyezés.