Химическая технология презентация

лекции, 3 лабораторные работы, экзамен

технология. М.: «Высшая школа», 1990.

В.С. Бесков, В.С. Сафронов. Общая химическая технология и основы промышленной экологии: учебник для ВУЗов. М.: «Химия», 1999.

Трушин Б.Н. Научно-исследовательская работа в ВУЗе и школе. Учебное пособие. – Ростов-на-Дону: РГПУ, 116 с., 2005.

В.И. Игнатенко, В.С. Бесков. Примеры и задачи по общей химической технологии. М.: ИКЦ «Академкнига», 2005 г.

М., 1961.

Водород. Свойства, получение, хранение, транспортировка, применение. Под ред. Д.Ю. Гамбурга, Н.Ф. Дубовкина. М.: «Химия», 1989.

Общая химическая технология. Под ред. И.П. Мухленова. В 2 частях. М.: «Высшая школа», 1984.

Н.И. Гельперин. Основные процессы и аппараты химической технологии. В 2 частях. М.: «Химия», 1981.


Л.П. Грошева. Основы материального баланса: методическое пособие. Великий Новгород, 2006 г.

Л.П. Грошева. Принцип составления энергетического (теплового) баланса и тепловые расчеты химико-технологических процессов. Великий Новгород, 2006 г.

http://macp.web.tstu.ru/index.html - электронное учебное пособие по дисциплине «Машины и аппараты химических производств». Изд. ТГТУ. 2000 г.

людского и энергии природы) приемах переработки природных ресурсов в продукты, потребные (необходимые, или полезные, или удобные) для применения в жизни людей».
Д.И. Менделеев.
«технология»:
«technos»—искусство, ремесло (греч.)
«logos»-учение, наука (греч.)
технология: учение об умении перерабатывать исходные вещества в полезные продукты.
В зависимости от основных приемов переработки исходных веществ и назначения продуктов различают:
технологию металлов (их получение и обработка),
технологию машиностроения (изготовление машин и аппаратов),
пищевую технологию (получение продуктов питания) и т.д.

и физико-химические явления, приводящие к коренному изменению состава, свойств и строения веществ.
Химическая технология - естественная прикладная наука о способах и процессах производства продуктов (предметов потребления и средств производства), осуществляемых с участием химических превращений, технически, экономически и социально целесообразным путем.
Химическая технология – наука о наиболее экономичных методах массовой химической переработки сырьевых материалов в продукты потребления и средств производства. Базируется на достижениях наук, изучающих фундаментальные законы природы: химии, физики, математики, биологии и т.д
Химико–технологический процесс – это совокупность операций, позволяющих получать целевой продукт из сырья.

1. Содержание дисциплины

описательный раздел прикладной химии.
XV-XVI в.в.:
сода (добыча из природного сырья),
серная кислота (в небольших количествах):
2FeSO4×7Н2O= Fe2O3 + Н2SO4 + SO2 + 13Н2O
краски (минеральные),
селитра, порох.
XVIII в.
Сода (по методу Леблана)
Серная кислота (из S и KNO3)

2. Основные этапы в истории и эволюции технологических процессов

= Na2CO3 + 2CO2 + CaS
2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 +2HCl

Проблема: утилизация хлороводорода → производство соляной кислоты
Утилизация твердых и газовых отходов при производстве соды:
CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S
2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2 и далее до получения H2SO4

Т.е.: Na2SO4 – CaS – H2S – SO2 – H2SO4 – Na2SO4

– печь, разогреваемая углями; 2 – стеклянный сосуд, где образующиеся газы взаимодействуют с парами воды; 3 – колбы, в которые собирают олеум

→ 2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
1827 г., Ж-Л Гей-Люссак
Башня для улавливания окислов азота при нитрозном производстве серной кислоты
SO2 + NO2 → SO3 + NO↑
NO+O2 → 2NO2

1894-1911 г.г., К. Бош, Ф. Габер
Синтез аммиака
N2 +3H2 ≤≥  2NH3
р = 250-350 атм., t = 800˚C kat = восстановленное железо, активированное K2O, Al2O3

кремния и кремнийорганический соединений
Химия титана
Химия хлора
Химия калия, магния, алюминия
Химия редких и рассеянных элементов (U, Li и т.д.)
Химия нефти
Химия газа
Замена естественных материалов на искусственные (природный каучук, сода, чилийская селитра, натуральные ткани)

или низких давлений, температур, агрессивных сред)
Энергоемкие производства (применяется энергия электричества, а не пара, угля и т.д.)
Автоматизация технологических процессов (связано с непрерывность и вредностью производства)
Внедрение новых эффективных методов синтеза (замена зерна сжиженным газом при производстве этанола)

Особенности проведения химико-технологических процессов

беспрерывно возрастает, поскольку ежедневно открываются и синтезируются все новые вещества. В настоящее время насчитывается свыше 3 млн. веществ; около 400 тыс. неорганических и более 2,5 млн., органических, каждое из них отличается от другого своими свойствами. Многие из этих веществ получаются в результате химической переработки, поэтому число технологических процессов весьма велико. Значит химическая технология чрезвычайно многообразна и сложна.

Химические производства можно разделить на две группы: на производства неорганических и органических веществ.
Промышленность неорганических веществ включает:
1) производства основных химических веществ (кислоты, щелочи, соли, удобрения и др.);
2) производство тонких неорганических продуктов (реактивы, редкие элементы, полупроводники, фармацевтические препараты и др.);
3) электрохимические производства (хлор, щелочи, кислород, водород и др.);
4) металлургия (черная, цветная, металлургия благородных и редких металлов и др.);
5) производство силикатов (стекло, цемент, керамика и др.);
6) производство минеральных красок и пигментов

СН4, СО, Н2, С2Н4 и др.);

2) производство полупродуктов и красителей;

3) тонкий органический синтез (фармацевтические препараты, кино- фотореактивы и др.);

производство высокомолекулярных веществ (пластические массы, искусственные и синтетические волокна, каучук и др.);

5) переработка горючих материалов (нефти, угля, сланцев и др.);

6) производство пищевых продуктов(сахар, жиры и др.).

началось преподавание химии.
XVIII в.
Изучение химии в Московском университете по инициативе М.В. Ломоносова.
XIX в.
химия изучается на отделениях физических и математических наук философских факультетов и на медицинских факультетах университетов.
русская химическая школа получает мировое признание:
Н. Н. Зинин, А. А. Воскресенский, А. М.Бутлеров, Д. И. Менделеев, В. В. Марковников, А. М. Зайцев, Д. П. Коновалов, Н. С. Курнаков, Н. А. Меншуткин, Н. Д. Зелинский и др. стали основоположниками новых направлений в химии и химической технологии, в развитии химии и химико – технологическом образовании.

физико-математических факультетов университетов
на этих отделениях введены специализации по неорганической, физической, органической, аналитической химии, биохимии и агрохимии
1920 г. создан Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева
с 1929 на базе химических отделений в университетах открываются самостоятельные химические факультеты

образования являются:
Великобритания — Кембриджский, Оксфордский, Батский, Бирмингемский университеты, Манчестерский политехнический институт;
Италия — Болонский, Миланский университеты; в США — Калифорнийский, Колумбийский, Мичиганский технологические университеты, Толедский университет, Калифорнийский, Массачусетсский технологические институты
Франция — Гренобльский 1-й, Марсельский 1-й, Клермон-Ферранский, Компьенский технологический, Лионский 1-й, Монпельеский 2-й, Парижские 6-й и 7-й университеты, Лоранский, Тулузский политехнические институты
Германия — Дортмундский, Ганноверский, Штутгартский университеты, Высшие технические школы в Дармштадте и Карлсруэ

волокон и нитей
каустической соды и продуктов хлорпотребления
лакокрасочной продукции
синтетических красителей
шинной промышленности
синтетического каучука
минеральных удобрений

ResearchTechart:
1. Рост химического производства на 127.6% (здесь и далее к январю-марту 2009 года), и производства резиновых и пластмассовых изделий на 119.60%;  2. Увеличение производства:
· волокон синтетических – на 58.7%;
·          волокон и нитей искусственных – на 30.4%. Рост производства волокон и нитей обусловлен увеличением емкости внутреннего рынка. Увеличение объемов производства
·          синтетических волокон и нитей в I квартале 2010 года по сравнению с 1 кварталом 2009 года произошло по всему ассортименту;
·          полимеров этилена в первичных формах – на 123.3%. ;
·          полимеров пропилена и прочих олефинов в первичных формах – на 113.9%;
·          полимеров винилхлорида – на 119.6%;
·          полимеров стирола в первичных формах – на 115.1%;
·          удобрений минеральных (в пересчете на 100% питательных веществ) – было произведено около 4.4 млн тонн, в 1.3 раза больше, чем за аналогичный период 2009 года; 

в химическом производстве в январе 2010 года составила 10.7 млрд руб. - 115.7% к январю 2009 года, в производстве резиновых и пластмассовых изделий – 1.9 млрд руб., 161.2%;
·          среднемесячная заработная плата в расчете на одного работника по всему кругу предприятий в январе-феврале 2010 года (по сравнению с январем-февралем 2009 года) в химическом производстве увеличилась на 13.6% и составила 20 888.7 руб., в производстве резиновых и пластмассовых изделий выросла на 25%, составив 14 668 руб.;
·          экспортные поставки химических товаров в I квартале 2010 года увеличивались более высокими темпами по сравнению с импортными закупками. Объем экспорта химикатов в этом периоде ожидается в сумме 5.4 млрд. долл. - на 91% больше, чем в 1 квартале 2009 года;
·          внешнеторговый товарооборот химического комплекса в I квартале 2010 года предположительно увеличится на 73% по сравнению с 1 кварталом 2009 года и достигнет 8.8 млрд. долл.

или образуются в производстве.
К ним относятся:
•сырье, поступающее на переработку;
•вспомогательные материалы, обеспечивающие технологический процесс;
•продукты(основной и дополнительный) —как результат переработки сырья; продукты производства далее могут использоваться как продукты потребления, после чего они теряют первоначальные свойства и превращаются в отходы, и как полупродукты для их дальнейшей переработки в другие продукты;
•отходы производства—не подлежащие дальнейшей переработке вещества и материалы, удаляемые затем в окружающую среду;
•энергия, обеспечивающая функционирование производства.

(персонал) на весь или почти весь срок его существования.
Они включают:
•аппаратуру (машины, аппараты, емкости, трубопроводы, арматура);
•устройства контроля и управления;
•строительные конструкции (здания, сооружения);
•обслуживающий персонал (рабочие, аппаратчики, инженеры и другие работники производства)

надежность эксплуатации
Максимальное использование сырья и энергии
Максимальная производительность труда

сырья; 3 – выделение основного продукта; 4 – санитарная очистка и утилизация отходов; 5 – энергетическая система; 6 – подготовка вспомогательных материалов и водоподготовка; 7- система управления