Главная страница
Контакты

    Басты бет


Бағдарламасы «Органикалық және мұнайхимиясы өндірісінің технологиясы»

жүктеу 1.09 Mb.



жүктеу 1.09 Mb.
бет8/8
Дата05.04.2017
өлшемі1.09 Mb.

Бағдарламасы «Органикалық және мұнайхимиясы өндірісінің технологиясы»


1   2   3   4   5   6   7   8

Қосымша

Су сапасының негізгі көрсеткіші ол кермектілігі. Су кермектілігі стандартқа сай өлшем бірлігі ммоль/дм3. Судың жалпы кермектілігі – Кж. Корбанатты және корбанатты емес кермектер қоспасы. Кж = Кк Кк.е. Кж суды HCl ерітіндісімен титрлеу арқылы анықталады:

Кж = V* C* 1000/2 * VH2O

Судың тотығуы – Тс – ол су құрамындағы органикалық зат мөлшерімен анықталады. 1 дм 3судың көлемінде болатын қоспаларының тотығуына қажетті оттек массасымен өлшенеді, мл:

Тс = V * C *158 * 0,253*1000/VH2O

V – KMnO4көлемі

158 - KMnO4 молярлық массасы

0,253 – суды тотықтыруға есептелетін коэффицент

Суды жұмсарту тәсілдері: химиялық, физикалық

Химиялық реагенттер: фосфатты және ізбес содалы

Физикалық химиялық: қайнату

Химиялық жолында есептеулер стехеометриялық жолмен жасалады:

Ді= (Mз /2) * ( Ссо2 /22,1 СНСО3 /61,2 СМg/12,16 Дк/К 0,5) * 100/w

Ді – ізбес дозасы

Дк – когулянт дозасы

С – иондар мен молекуланың жұмсақ судағы массалық концентрациясы

K – когулянттың массасын есептеу

W – кальцийдің ізбестегі массалық үлесі

Mз– заттың молекулалық массасы
Өздік бақылау сұрақтары:


  1. Энергия түрлері мен көздері.

  2. Әртүрлі кәсіпорындарының энергия сыйымдылығы.

Әдебиет:

1. Эрдман С.В., Фролова И.В., Коробочкин В.В. Химическая технология неорганических веществ: учебное пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 194 б.


14 Дәріс.

Химиялық өндіріс аппараттарының шығымын күшейту.

Мазмұны:

1. Негізгі бейорганикалық синтез өнімінің көлемі, экспорты, импорты.

2. Катализ: катализ типтері.

3. Гетерогендік катализдің каталитикалық әрекетінің кезектері.

4. Адсорбция.

Адсорбция (лат. adsorbtia; лат. ad - үсті, беті; лат. sorbeo - сіңіру, түту) - қоймалжың жасуша цитоплазмасының сыртқы бетіндегі коллоидты бөлшектер - мицеллдер кешенінің, беткейлік қуаттың (энергияның) әсерінен еріткіш (дисперстік) ортадағы электролит иондарын не басқа ерітінді қүрамындағы немесе газдардағы бөлшектік заттарды түтып сіңіруі.

5. Бейорганикалық заттардың технологиясының маңызды каталитикалық процестері мен катализаторлары.

6. Катализатодың эксплуатациялық сипаттамасы.

Химиялық өндіріс мыңдық түрлер өнім шығарады. Өнімнің қажеттілігі тұрақты өсуіне байланысты өндіріс құндылығы, жаңа өндірістердің құрылысы өсуде. Өндірістің қуаттылығын жоғарылату үшін аппараттын мөлшері мен қарқындылығын өсіру қажет. Қарқындылығын жоғарылату жолдарының бірі процестің жылдамдығын көбейту және максимальды шамасына жету. Экспорт пен импортқа байланысты негізгі заңдылық келесі: 2000 жылы жыл сайын негізгі бейорганикалық синтез өнімдерінің түрлері тікелей өсуде. Мысалы: кальцинирленген сода 7 мың т әрбір жылда, минералды тыңайтқыштар 819 мың т, олардың ішінде азот тыңайтқышы 137 мың т, фосфор тыңайтқышының мөлшері 2800 т тұрақты деңгейде, калий тыңайтқышы 722 мың т өсуде, аммиак 522 мың т, күкірт қышқылы 169 мың т. Импорт саласында: 2000 жылы әрбір жылдың бірінші және екінші кварталы бойынша өнімнің мөлшері: минералды тыңайтқыштарда 248 мың т және 6,6 мың т, оның ішінде азот тыңайтқышы 196 мың т және 3,1 мың т, карбамид 29 мың т және 4,3 мың т, аммиак селитрасы 115 мың т, калий тыңайтқышы 147 мың т және 1,6 мың т, фосфор тыңайтқышы 277 мың т және 3,8 мың т, аммиак 86 мың т және 0, кальцинирленген сода 22 мың т және 20 мың т.

Фосфор тыңайтқыштары - өнеркәсіптік әдіспен алынатын, құрамында өсімдіктер үшін қолайлы нысанда фосфор болатын минерал заттектер. Фосфор тыңайтқыштары ерігіштігіне және өсімдіктер үшін қолайлылығына байланысты үш топқа бөлінеді: 1) фосфоры суға еритін және өсімдіктер оңай сіңіре алатындай нысанда болатын тыңайтқыштар - қарапайым және қосарлы суперфосфат; 2) фосфоры суда ерімейтін, бірақ әлсіз қышқылдарда (2%-дық лимон қышқылында) немесе аммоний цитраты сілтілік ерітіндісінде еритін тыңайтқыштар - преципитат, томасқож, термофосфаттар, фторсыздандырылған фосфат. Фосфор тыңайтқыштары - өсімдіктер үшін қолайлылығы орташа нысан; 3) суда ерімейтін және әлсіз қышқылдарда нашар еритін, тек күшті қышқылдарда толық еритін тыңайтқыштар - фосфорит ұны, сүйек ұны, өсімдіктер үшін жетуі қиын фосфор көздері. Суда еритін тыңайтқыштар ұнтақ және түйіршік түрінде, лимондық және цитраттық ерімелі тыңайтқыштар ұнтақ түрінде, еруі қиын тыңайтқыштар өте майда ұнтақ түрінде сондай-ақ, жануарлардың сүйектері және металлургия өнеркәсібінің фосфоры көп қалдықтары. Қандай шикізаттан алынғанына және өндірілу әдісіне байланысты қоректік элементінің (Р205) құрамы жөнінен фосфор тыңайтқыштары біршама әр түрлі болады. Дүние жүзінде өндірілетін фосфор тыңайтқыштарының жартысына жуығы суперфосфаттың үлесіне келеді. Бұл әмбебап фосфор тыңайткышын топырақтың барлық түрлеріңде және кез келген дақылға әр түрлі әдістермен қолдануға келеді. Түйіршіктелген суперфосфаттың ұнтақты түрден едәуір артықшылықтары бар: физикалық қасиеттері жақсы, қатараралық сіңіру кезінде нәтижелілігі мол. Жаздық бидай егістігінде 20 кг заттектің енгізілуі әр гектардың түсімін 3 - 3,5 ц арттырады. Алайда фосфор тыңайтқыштарын біліксіз қолданғаннан топырақтың басы артық фосфорлануы секілді зардабы болуы мүмкін. Фосфор уытты элемент болмаса да, фосфорлану кезінде топырақта тұздар концентрациясының көп болуы өсімдіктердің өсуі мен дамуына, әсіресе вегетация басталған кезеңде, теріс әсер етеді. Мұның үстіне топырактың фосфорлануынан басқа элементтердің біршама тапшылығы күшейіп, өсімдіктердің қоректенуі бұзылуының экологиялық тұрғыдан қауіпті түріне апарып соғуы мүмкін. Мұндайда өсімдіктер басқа элементтерді, соның ішінде ауыр металдарды көбірек сіңіруі ықтимал.

Химиялық процесстер төменгі температура мен қысымда өтуі үшін экономикалық және экологиялық тиімді болуы үшін реакция жылдамдығын мың және миллион есе жоғарлататын кейбір заттар қажет. Химиялық өндірісте 90% - ға дейін процесстер тек катализатор арқылы жүреді (мысалы, H₂SO₄ және HNO₃, NH₃, H₂ алу және т.б.).

Тарихы. Ең бірінші катализаторды қолдану VIII ғасырда арабия ғалымы Дабир Ибн Хаяммен ашылған (спирттен → диэтил эфирін алу H₂SO₄ катализатор ретінде қолданды). XVIII ғасырдың аяғында алғаш рет қатты катализатор қолданды (дегидрлеу және дегидратация катализатор ретінде металл және бөлшектері қолданады).

XIX ғасырдың 1811 жылы Петербург ғылым академиясының академигі К.

Санкт-Петербург (орыс. Санкт-Петербург, Питер) - Ресейдің федералдық мәні бар қала, Солүстік-Батыс федералды аймағының және Ленинград облысының әкімшілік орталығы. 1914 жылдың 31 тамызынан 1924 жылдың 26 қаңтарына дейін -- Петроград, 1924 жылдың 26 қаңтарынан 1991 жылдың 6 қыркүйегіне дейін - Ленинград деп аталған.
Ғылымдар академиясы - ғылыми-зерттеу мекемесі немесе ғылыми-зерттеу мекемелерін біріктіретін қоғамдық ұйым. Ғылым академиясына ұқсас мекемелер б.з.б. болған (қ. Академия). Ал Еуропада 15–16 ғасырларда көптеген ғылыми қоғамдарға академия атауы берілген.
Кирхгоф (крахмалды қантқа каталитикалық айналдыру реакциясын ашты, катализатор ретінде сұйытылған қышқылдарды қолданды). Осы жылдары платинаның каталитикалық әсері ашылған.

XIX ғасырдың I - ші жартысында неміс ғалымы Мичерлих контактылы реакциялар терминін енгізді. Ал 1835 жылы швед Берцелиус "катализ" терминін ұсынды. 1852 жылы Ресей ғалымы Ходнев каталитикалық реакциялардың жүру механизмдерін түсіндірді. Катализатормен әрекеттесуші заттар арасында қосылыс түзілді және каталитикалық реакциялар бірнеше кезектесетін айналымдардан тұрады. Ленджормер мен Тейлар теориясы бойынша (физикалық теория) катализатор бетінде реагенттің адсорбциясы жүреді, совет мектебінде белгілі ғалымдар Баландин, Боресков, Радчинский катализ теориясына жоғары үлесін қосты.

Катализ - (гр. тілінен " katalysis " - бұзылу деген мағынаны білдіреді) - арнайы заттар катализаторлар әсерінен химиялық реакция жылдамдығының өзгерілуі немесе қоздырылуы. Катализаторлар реакцияға қатысады, бірақ өнімдердің құрамына кірмейді. Катализатор химиялық әрекеттесуге бірнеше рет қатысады және олардың салмағы реагенттер салмағынан аз болады. Мысалы, 10 мың гр SO₂ - ні SO₃ - ке тотықтырғанда немесе 1 млн г NH₃ - ті NO - ға тотықтыруда тек 1 г платина катализаторы қажет. Катализ 2 түрлі болады: оң және теріс. Оң жылдамдығын жоғарлату үшін, терісті төмендету үшін.

Автокатализ - реакция жылдамдығы өнімнің әсерінен болады.

Катализдің механизмі. Физикалық жағдайға байланысты катализ 3 түрлі болады.



Гомогенді - катализатормен әрекеттесуші заттар бір агрегатты күйде болады. (газ, сұйық).

Гетерогенді - катализатормен әрекеттесуші заттар әртүрлі күйде болады.

Ферментативті немесе микрогетерогенді - биохимиялық реакцияларды жылдамдатушы ферменттер.
Ферменттер - барлық тірі организмдер құрамына кіретін арнайы ақуыздар. Химиялық реакцияларды жеделдетеді. Реакция түрлеріне сай ферменттер 6 топқа бөлінеді: оксидоредуктазалар, трансферазалар, гидролазалар, лиазалар, изомеразалар, лигазалар.
Биохимия, биологиялық химия - тірі организмдердің химиялық құрамын, ондағы биохимиялық қосылыстардың синтезделіну жолдарын, заңдылықтары мен қасиеттерін, молекулалық құрамын, жасушалардың биологиялық, биохимиялық және физиологиялық қызметін зерттейтін ғылым.

Реакция типіне байланысты катализ 2 түрлі болады:

1) Тотығу - тотықсыздану - электрон ауысуымен реакция жүреді;

2) Қышқыл - негіздік - пратонның ауысуымен жүретін процесс.

Гетерогенді катализдің кезеңдері:


  1. Әрекеттесуші заттардың катализатор бетіне диффузиясы;

  2. Катализатор саңылауында реагенттердің диффузиясы;

  3. Катализатор бетінде хемосорбциясы нәтижесінде активті комплекстер түзіледі;

  4. Атомдардың орнымен ауысуы;

  5. Өнімнің катализатор бетінен десорбциясы;

  6. Катализатор саңылауында өнімнің диффузиясы;

  7. Катализатор бетінен өнімнің диффузиясы.

Сорбция – (лат. тілінен «sorbeo» - сіңіру деген мағынасын білдіреді ). Сорбцияның екі түрі бар: адсорбция және абсорбция.
Абсорбция - газ және сұйық күйдегі заттардың барлық массасы бойынша басқа затқа сорылуы.


Адсорбция – қатты бетінде жүретін процесс.

Абсорбция – сұйық бетінде жүретін процесс.

Адсорбцияның түрлері:



  1. Физикалық адсорбция – сіңіретін заттың молекулалары (адсорбер) адсорбенттің бетінен физикалық тартылу күшімен (молекула аралық күштер) қосылу процесі;

  2. Химиялық адсорбция (хемосорбция) – адсорбер молекулалары адсорбент бетімен химиялық байланысу процесіне түседі (ковалентті және иондық байланыстар),

Адсорбция экзотермиялық процесс, нәтижесінде энтропия дәрежесі төмендейді (жылу бөлінеді). Себебі: молекулалар ауысып жүреді. Адсорбцияға қайтымды процесс, десорбция - эндотермиялық процесс, энтропиясы өседі.

№ 1 кесте.

Бейорганикалық заттардың технологиясындағы маңызды каталитикалық процестер мен катализаторлар.


Процестер

Реакциясы

Катализатордың маркасы



  1. Көміртегі монооксидінің конверсиясы

CO H₂O → H₂↑ CO₂↑

СТК – 1 – 5

СТК – 1 – 7

СТК – 1 М

СТК – 2 – 5

НТК – 4




  1. Аммиактың синтезі




H₂ N₂→NH₃

СА – 1



  1. Аммиактың тотығуы

NH₃ O₂→NO H₂O

КН – 2

КН – 2 Т

НК – 2 У

СВД


  1. Күкіртті ангидриттің тотығуы

SO₂ O₂→ SO₃

БАВ

КС

СВС


СТК – среднетемпературный катализатор

НТК – низкотемпературный катализатор

СА – синтез аммиака

КН – катализатор неплатиновый

СВД – сульфованадатдиатомитовая контактная масса

БАВ – бариевая алюмованадиевая контактная масса

КС – конктактная масса в кипящем слое

СВС – сульфованадатсиликагелевая контактная масса

Катализатордың эксплуатация талаптары:



  1. Жоғары белсенділігі;

  2. Жоғары селективтілігі;

  3. Катализатордың активті мөлшерімен жетімді бетінің тиімділігі;

  4. Улардың әсеріне және жоғары температураға тұрақтылығы;

  5. Оптимальді гидродинамикалық сипаттамалар;

  6. Жоғары беріктілігі;

  7. Арзан болуы керек.


Өздік бақылау сұрақтары:

1. Бейорганикалық синтез өнімдерінің көлемі, экспорты және импорты.

2. Катализ типтері.

3. Гетерогенді катализ.

4. Адсорбция.

5. Маңызды каталитикалық процесстер мен катализаторлар.

6. Катализатордың эксплуатациялық сипаттамасы.

Әдебиет:

1. Эрдман С.В., Фролова И.В., Коробочкин В.В. Химическая технология неорганических веществ: учебное пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 194 б.


15 Дәріс.

Қазақстан Республикасының бейорганикалық заттар өндірісінің кәсіпорындары.

Мазмұны:

1. АҚ “Алюминий Казахстана”, АҚ “Каустик”, АҚ “Казахстанский электролизный завод“,  АҚ “Павлодарский нефтехимический завод“, АҚ «Евроазиатская энергетическая корпорация», АҚ «KSP Steel», «Аксуский завод ферросплавов» филиал  АҚ ТНК «Казхром», ШЖҚ «А-MEGA TRADING» Шымкент қ., ШЖҚ «Цементный завод Семей», ШЖҚ«Силикатный завод Семей» технологиялық цехтарында өнеркәсіп практикаларын ұйымдастыру және жүргізу.


3. Практикалық сабақтар



Тақырып аты

Сағат саны

1.

Кіріспе. Мамандықтың жалпы сипаттамасы

1

2.

Білім беру үрдісін ұйымдастыру ережелері

1

3.

5В072000-Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы мамандығы бойынша білім беру бағдарламалары

1

4.

Химиялық білім мен химиялық техниканың даму тарихы

1

5.

Химиялық технология ғылым ретінде және оның есептері

1

6.

Минералдық тыңайтқыштарды шығару

1

7.

Күкірт қышқылын шығару

1

8.

Аммиак шығару өндірісі

1

9.

Азот қышқылын шығару өндірісі

1

10.

Фосфор қышқылын шығару өндірісі

1

11.

Сілтілер шығару өндірісі

1

12.

Химиялық өндірісінің шикі заты

1

13.

Химиялық өндірісте қолданатын энергия түрлері және көздері

1

14.

Химиялық өндіріс аппараттарының шығымын күшейту

1

15.

Қазақстан Республикасы бейорганикалық заттарды шығару кәсіпорындары

1




Барлығы:

15


4 ОСӨЖ және СӨЖ мазмұны

4.1. 5В072000 – Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы мамандығы бойынша бакалавр негізгі компетенцияларына қойылатын талаптар және оқу нәтижелері.

4.2. 5В072000 – Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы мамандығы кәсіби қызметінің мазмұны.

4.3. Білім беру кредиттік технология бойынша негізгі түсініктер мен анықтамалар бойынша глоссарий құру.

4.4. Білім беру кредит жүйесінде СӨЖ және ОСӨЖ ұйымдастыру.

4.5. Білім беру үрдісін ұйымдастыру формалары, әдістері және тәсілдері туралы глоссарий құру.

4.6 Мамандықтың типтік оқу жоспары.

4.7. Қол өнер салалары.

4.8 Алхимия араб әлемінде, Батыс Еуропада.

4.9 Технология теориялық негіздері жөнінде негізгі түсініктер мен терминдердің глоссарийің құру.

4.10 Химиялық технологияның қысқаша тарихы.

4.11 Минералдық тыңайтқыштарды шығару жөнінде негізгі түсініктер мен терминдер глоссарийің құру.

4.12 Минералдық тыңайтқыштардың маңызы. Қазақстанда минералдық тыңайтқыштарды шығаратын кәсіпорындар.

4.13 ҚР химиялық өндірісі жалпы даму деңгейінде қүкірт қышқылын шығару өндірісінің маңызы және орны.

4.14 Күкірт қышқылы шығару технологиясы дамуының қысқаша тарихы.

4.15 Аммиак шығару өндірісінің маңызы және ҚР мемлекетінің химиялық өндірісінің жалпы даму деңгейінде орны.

4.16 Аммиак өндіріс технологиясының дамуының қысқаша тарихы.

4.17 Азот қышқылы, өндіріс маңызы және көлемі, ҚР мемлекетінің химиялық өндірісінің жалпы даму деңгейінде орны.

4.18 Азот қышқылы өндіріс технологиясының дамуының қысқаша тарихы.

4.19 Фосфор қышқылы, өндіріс маңызы және көлемі, ҚР мемлекетінің химиялық өндірісінің жалпы даму деңгейінде орны.

4.20 Фосфор қышқылын ашу және алу тарихы.

4.21 Сілтілер шығару өндірісінің маңызы және көлемі, ҚР мемлекетінің химиялық өндірісінің жалпы даму деңгейінде орны.

4.22 Сілтілер өндіріс технологиясының дамуының қысқаша тарихы.

4.23 «Химиялық өндіріс шикі заты» тақырыбының негізгі түсініктері мен терминдері глоссарийің құру.

4.24 Бейорганикалық заттар өндірісінде шикі заттар, қосымша заттар, реагенттер, отын, су шығым нормаларының есебі.

4.25 «Химиялық өндірісте қолданатын энергия түрлері және көздері» тақырыбының негізгі түсініктері мен терминдері глоссарийің құру.

4.26 Химиялық өндірісте материалдық және жылу ағымдарының есебі.

4.27 «Химиялық өндіріс шығымын күшейту. Катализ» тақырыбының негізгі түсініктері мен терминдері глоссарийің құру.

4.28 Гомогендік және гетерогендік катализдың салыстырмалы сипаты.

4.29 Қазақстан Республикасы бейорганикалық заттарды шығару кәсіпорындарының сипаттамасы.



4.30 Өндіріс практикаларын ұйымдастыру және жүргізу.

1   2   3   4   5   6   7   8

  • 14 Дәріс. Химиялық өндіріс аппараттарының шығымын күшейту.
  • Петербург ғылым академиясының академигі
  • Автокатализ
  • Гетерогенді
  • Сорбция
  • Адсорбция
  • 15 Дәріс. Қазақстан Республикасының бейорганикалық заттар өндірісінің кәсіпорындары.
  • 3. Практикалық сабақтар
  • 4 ОСӨЖ және СӨЖ мазмұны

  • жүктеу 1.09 Mb.