Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Základy chemických technologií 2014 TECHNOLOGICKÉ PROCESY CHEMICKÉ PROCESY:TAKOVÉ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY, PŘI KTERÝCH DOCHÁZÍ K CHEMICKÉ PŘEMĚNĚ SUROVINY,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Základy chemických technologií 2014 TECHNOLOGICKÉ PROCESY CHEMICKÉ PROCESY:TAKOVÉ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY, PŘI KTERÝCH DOCHÁZÍ K CHEMICKÉ PŘEMĚNĚ SUROVINY,"— Transkript prezentace:

1 Základy chemických technologií 2014 TECHNOLOGICKÉ PROCESY CHEMICKÉ PROCESY:TAKOVÉ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY, PŘI KTERÝCH DOCHÁZÍ K CHEMICKÉ PŘEMĚNĚ SUROVINY, VZNIKÁ MEZIPRODUKT ČI FINÁLNÍ PRODUKT PROBÍHAJÍCÍ CHEMICKÝ DĚJ JE CHARAKTERIZOVÁN CHEMICKOU ROVNICÍ A MECHANISMEM, REAKČNÍMI PODMÍNKAMI, TĚMITO CHARAKTERISTIKAMI SE ŘÍDÍ CELKOVÝ TECHNOLOGICKÝ REŽIM

2 Základy chemických technologií 2014 KATALYTICKÉ PROCESY VŠECHNY PROCESY VYUŽÍVAJÍCÍ ÚČINKU KATALYZÁTORU NA RYCHLOST REAKCE KATALYZÁTOR:SNIŽUJE AKTIVAČNÍ ENERGII REAKCE NEMŮŽE REAKCI VYVOLAT, KDYŽ JE TATO TERMODYNAMICKY NEMOŽNÁ OVLIVŇUJE RYCHLOST PŘÍMÉ I ZPĚTNÉ REAKCE, CHEMICKÁ ROVNOVÁHA SE NEMĚNÍ KATALYZÁTORY: RŮZNĚ SELEKTIVNÍ ENZYMY: NEJSELEKTIVNĚJŠÍ

3 Základy chemických technologií 2014 KATALÝZA 1)HOMOGENNÍ:VÝCHOZÍ LÁTKY, MEZIPRODUKTY, PRODUKTY I KATALYZÁTOR JSOU VE STEJNÉ FÁZI 2)HETEROGENNÍ:ZÚČASTNĚNÉ LÁTKY JSOU V RŮZNÝCH FÁZÍCH PRŮMYSLOVÝ KATALYZÁTOR 1)VLASTNÍ KATALYTICKY AKTIVNÍ LÁTKA 2)NOSIČ:ODOLNÁ, LACINÁ LÁTKA S DOSTATEČNĚ VELKÝM POVRCHEM (KŘEMELINA, SILIKAGEL, ALUMINA) 3)AKTIVÁTOR: ZVYŠUJE AKTIVITU KATALYZÁTORU KATALYTICKÝ JED: SNIŽUJE ÚČINNOST KATALYZÁTORU, RUŠÍ PRŮBĚH KATALÝZY

4 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA H 2 SO 4 SUROVINY:SÍRAELEMENTÁRNÍ-TĚŽENÁ60% REKUPEROVANÁ40% TĚŽBA SÍRY:USA, MEXIKO, RUSKO, POLSKO NEROSTNÁ LOŽISKA MAJÍ OBSAH 10-70% SÍRY ÚPRAVA: DRCENÍ, MLETÍ, FLOTACE → OBOHACENÍ NA 85% ZBAVENÍ VODY ODSTŘEDĚNÍM VYTAVENÍ V AUTOKLÁVU (150°C) → ČISTÁ SÍRA (99,7%) SÍRA Z JINÝCH ZDROJŮ: ZE SULFANU (ROPA, ZEMNÍ PLYN) PRAŽENÍ PYRITU

5 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA H 2 SO 4 - POSTUPY 1)HISTORICKÝ:RETORTOVÝ – DESTILACE TZV. VITROLOVÝCH BŘIDLIC (FeSO 4 ) V KERAMICKÝCH NÁDOBÁCH 2)NITRÓZNÍ:HOMOGENNÍ KATALÝZA NITRÓZNÍMI PLYNY 3)KONTAKTNÍ:HETEROGENNÍ KATALÝZA KOVY NEBO JEJICH OXIDY V SOUČASNOSTI 90% SVĚTOVÉ VÝROBY

6 Základy chemických technologií 2014 KONTAKTNÍ ZPŮSOB 1)VÝROBA SIŘIČITÉHO PLYNU (SO 2 ) SPALOVÁNÍ SÍRY: S + O 2 → SO 2 PRAŽENÍ PYRITU: 4 FeS O 2 → 2 Fe 2 O 3 (VÝPRAŽKY) + 8 SO 2 POKUD JE POTŘEBA, SIŘIČITÝ PLYN SE ČISTÍ – ELEKTROFILTRY, ROZTOKEM H 2 SO 4 VE VĚŽÍCH ZAŘÍZENÍ: HOŘÁKOVÁ PEC NA SPALOVÁNÍ ROZTAVENÉ SÍRY FLUIDNÍ PEC NA PRAŽENÍ PYRITU VEDLEJŠÍ PRODUKT:VÝPRAŽKY – ŽELEZNÁ RUDA SPALNÉ TEPLO – VÝROBA PÁRY

7 Základy chemických technologií 2014 KONTAKTNÍ ZPŮSOB 2)OXIDACE SO 2 NA SO 3 2 SO 2 + O 2  2 SO 3 REAKCE MÁ VYSOKOU AKTIVAČNÍ ENERGII A PROBÍHÁ POMALU → KATALÝZA OPTIMÁLNÍ PRŮBĚH REAKCE: 10% SO 2, 11% O 2, 79% N 2 KATALYZÁTOR:KONTAKTNÍ HMOTA V 2 O 5 NA KŘEMELINĚ NEBO SILIKAGELU AKTIVÁTOR: K 2 O ZAŘÍZENÍ:ETÁŽOVÝ NEBO TRUBKOVÝ REAKTOR

8 Základy chemických technologií 2014 ČTYŘSTUPŇOVÝ ETÁŽOVÝ REAKTOR S VRSTVAMI KATALYZÁTORU

9 Základy chemických technologií 2014 TRUBKOVÝ REAKTOR

10 Základy chemických technologií 2014 KONTAKTNÍ ZPŮSOB 3)ABSORPCE SO 3 H 2 O + SO 3 → H 2 SO 4 ZAŘÍZENÍ: ABSORPČNÍ VĚŽ S VÝPLNÍ Z ODOLNÉHO MATERIÁLU ABSORPČNÍ MÉDIUM:98,3% H 2 SO 4 ??? TENTO ROZTOK MÁ NEJNIŽŠÍ TENZI VODNÍ PÁRY, SO 3 MÁ TENDENCI VYTVÁŘET KYSELINU V PARNÍ FÁZI, ČÍMŽ VZNIKÁ MLHA H 2 SO 4, KTERÁ JE ABSORPCÍ NEZACHYTITELNÁ POTŘEBNÝ VZDUCH MUSÍ BÝT VYSUŠENÝ

11 Základy chemických technologií 2014 ABSORPČNÍ VĚŽE

12 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA H 2 SO 4 V ČR VYRÁBÍ SE VÝHRADNĚ KONTAKTNÍM ZPŮSOBEM, SUROVINOU JE VĚTŠINOU ELEMENTÁRNÍ SÍRA ROČNĚ SE VYROBÍ ASI TUN (ÚDAJ Z R. 2004) NEJVĚTŠÍ VÝROBCI: SPOLANA NERATOVICE PRECHEZA PŘEROV SYNTHESIA PARDUBICE

13 Základy chemických technologií 2014 POUŽITÍ H 2 SO 4 ZÁKLADNÍ CHEMIKÁLIE CHEMICKÉHO PRŮMYSLU PRŮMYSLOVÁ HNOJIVA – FOSFÁTY (PRECHEZA) ANORGANICKÉ PIGMENTYŽELEZITÉ ČERVENĚ, HNĚDĚ, TITANOVÁ BĚLOBA (PRECHEZA) VISKÓZOVÁ VLÁKNA

14 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA NH 3 NH 3 VÝCHOZÍ LÁTKA PRO VŠECHNY OSTATNÍ SLOUČENINY DUSÍKU KLASICKÉ ZDROJE (LEDKY) MAJÍ DNES UŽ MALÝ VÝZNAM SUROVINY SYNTÉZNÍ PLYN – SMĚS N 2 A H 2 1:3 N 2: VZDUCH H 2: Z ORGANICKÝCH TECHNOLOGIÍ, NAPŘ. ODPADÁ PŘI PARNÍM REFORMOVÁNÍ UHLOVODÍKŮ H 2 Z METHANU:t= °C, kat. Ni na alumině kat. jed: S CH 4 + H 2 O → CO + H 2 2 CH 4 + O 2 → 2 CO + 4 H 2

15 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA NH 3 PRINCIP:PŘÍMÁ SYNTÉZA Z PRVKŮ (HABERŮV POSTUP, FRITZ HABER, 1918 NOBELOVA CENA) N H 2  2 NH 3 EXOTERMNÍ REAKCE REAKCI PODPORUJE:NÍZKÁ TEPLOTA A VYŠŠÍ TLAK OPTIMÁLNÍ PODMÍNKY PRO KATALYZÁTOR: °C STUPEŇ KONVERZE: KOLEM 20% SYNTÉZNÍ PLYN SE VEDE PŘES KATALYZÁTOR OPAKOVANĚ A VYROBENÝ AMONIAK SE PRŮBĚŽNĚ ODSTRAŇUJE OCHLAZENÍM A KONDENZACÍ (TZV. SYNTÉZNÍ OKRUH) KATALYZÁTOR:ELEMENTÁRNÍ Fe AKTIVOVANÉ Al 2 O 3 A K 2 O KATALYTICKÉ JEDY:SLOUČENINY S a As, O 2

16 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA NH 3 ZAŘÍZENÍ:ETÁŽOVÝ REAKTOR V PATRECH REAKTORU JSOU ULOŽENY VRSTVY KATALYZÁTORU

17 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA NH 3 V ČR UNIPETROL PRAHA POUŽITÍ:ZÁKLADNÍ SLOUČENINA N 2 VÝROBA HNO 3 MOČOVINA HNOJIVA PRŮMYSLOVÉ CHLADIVO

18 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA HNO 3 HISTORICKÉ VÝROBY:Z LEDKU ZE VZDUŠNÉHO N 2 V ELEKTRIC. OBLOUKU NEPOUŽÍVAJÍ SE SUROVINA:NH 3 PRINCIP:KATALYTICKÁ OXIDACE NH 3 NA OXIDY DUSÍKU NH 3 → NO → NO 2 + H 2 O → HNO 3 PRO 1. REAKČNÍ KROK JE NUTNO POUŽÍT SELEKTIVNÍ KATALYZÁTOR, ABY NEPROBÍHALY JINÉ (TERMODYNAMICKY VÝHODNĚJŠÍ) REAKCE A JE NUTNO PŘESNĚ DODRŽOVAT TECHNOLOGICKÉ PODMÍNKY (TLAK, TEPLOTA)

19 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA HNO 3 KATALYZÁTOR:Pt + Rh + Pd KATALYZUJE OXIDACI NH 3 NA NO VZDUŠNÝM KYSLÍKEM VHODNÉ VLASTNOSTI KATALYZÁTORU (KOV) UMOŽŇUJÍ FORMOVAT HO DO TVARU SÍT Z JEMNÝCH DRÁTKŮ A USPOŘÁDAT DO TVARU SÍT REAKTOR:KONTAKTNÍ PEC POČET SÍT V REAKTORU:3-25 DALŠÍ REAKČNÍ KROKY PROBÍHAJÍ V ABSORPČNÍCH VĚŽÍCH

20 Základy chemických technologií 2014 VÝROBA HNO 3 V ČR SYNTHESIA PARDUBICE POUŽITÍ:PRŮMYSLOVÁ HNOJIVA - DUSIČNANY BARVIVA - AZOBARVIVA VÝBUŠNINY - NITROCELULÓZA PESTICIDY


Stáhnout ppt "Základy chemických technologií 2014 TECHNOLOGICKÉ PROCESY CHEMICKÉ PROCESY:TAKOVÉ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY, PŘI KTERÝCH DOCHÁZÍ K CHEMICKÉ PŘEMĚNĚ SUROVINY,"

Podobné prezentace


Reklamy Google