Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Основы промышленного и сельскохозяйственного производства - файл Лекция 7.doc


Лекции - Основы промышленного и сельскохозяйственного производства
скачать (98.1 kb.)

Доступные файлы (8):

Лекция 1.doc33kb.09.09.2008 13:25скачать
Лекция 2.doc36kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 3.doc32kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 4.doc38kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 5.doc29kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 6.doc1725kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 7.doc41kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 8.doc49kb.09.09.2008 13:27скачать

Лекция 7.doc

Раздел 4. Химико-лесной комплекс

Состав и значение, связи химической и лесной промышленности с другими отраслями. Технологии производства неорганических веществ (серной кис­лоты и минеральных удобрений). Технологии производств орга­нических веществ и полимеров. Комбинирование в химико-лес­ном комплексе. Химические комбинаты и лесопромышленные комплексы. Факторы размещения предприятий различных видов. Охрана окружающей среды в химико-лесном комплексе.

Лекция 7. Производства основной химии

Производство серной кислоты


^ Серная кислота - бесцветная тяжелая (плотность - 1,84) маслянистая жидкость, застывающая в кристаллическую массу при температуре 10,45°С. При температуре 296,2°С кипит с разложением. Серная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. При разбавлении серной кислоты водой выделяется огромное количество теплоты (теплота разбавления). Отечественная промышленность выпускает несколько сортов серной кислоты, отличающихся концентрацией основного вещества и содержанием примесей:

1) техническая серная кислота (купоросное масло) - 92,5 % H2SO4; кристаллизуется при Т – -27ºС;

2) олеум - 18,5-20 % SO3 в моногидрате; замерзает при Т -11ºС;

3) башенная кислота (полученная нитрозным способом) – не менее 75 % H2SO4 (от –30 до -40ºС);

4) аккумуляторная и реактивная кислоты, в которых строго регламентированы примеси.

^ Сырье для производства серной кислоты. Пирит (серный колчедан, Fe2S), элементарная сера, гипс (CaSO4· 2H2O) мирабилит1 (Na2SO4·10H2O), медный колчедан (CuFeS2), медный блеск (CuS2), сернистый газ в цветной металлургии; при переработке нефтепродуктов, коксовании угля и производстве генераторного газа образуется сероводород, который концен­трируют, сжигают и получают сернистый газ.

Используют два основных способа получения серной кислоты: 1) контактный, 2) нитрозный.


^ Химия органического синтеза: Производство синтетического каучука


Натуральный каучук — это высокомолекулярное вещество растительного происхождения. Его получают из сока каучуконосных деревьев, произрастающих в странах с тропическим климатом – Индонезии, Индии, Цейлоне (Шри-Ланке), Бразилии и др. Главный представитель каучуконосов - бразильская гевея. Высота дерева достигает 30 м, а размер в обхвате 3,5 м. В млечных сосудах коры гевеи содержится сок, называемый латексом. По внешнему виду он похож на густое молоко. При надрезе коры гевеи из нее струйкой вытекает латекс.

Под микроскопом в латексе можно рассмотреть мельчайшие частицы – глобулы, взвешенные в водной, слабощелочной среде. Это каучук, которого в латексе содержится около 40 %. Глобулы имеют грушевидную форму, покрыты защитной оболочкой и находятся в постоянном движении.

Сок сливают в чаны и подвергают коагуляции. Для получения каучука латекс разбавляют водой, затем к нему добавляют слабую уксусную или муравьиную кислоту. Белковая оболочка глобул разрушается и они слипаются, образуя каучук. Рыхлую массу получившегося продукта пропускают через вальцы и промывают водой. Полученные листы сушат и коптят, что предохраняет их от загнивания при хранении. Полученные листы имеют коричневый цвет и характерный запах копченостей. При просвечивании листы имею янтарный цвет.

Чтобы получить светлый каучук, к латексу перед коагуляцией добавляют 0,1 % сернокислого натрия для отбеливания каучука и предохранения его от гниения. Светлый каучук не коптят, поэтому листы его белого цвета.

При обычной температуре НК – жесткий и эластичный материал (плотность – 0,91-0,93). При охлаждении ниже +11ºC он твердеет и кристаллизуется. С повышением температуры он размягчается, становясь аморфным. Около 240ºC НК плавится и осмоляется. НК обладает хорошей клейкостью. Он растворяется в бензине, бензоле, керосине и др. органических растворителях. В воде, спирте и ацетоне НК не растворяется. В воде – незначительно набухает. Хорошо вступает в реакцию с серой и др. веществами. На воздухе он окисляется, становится липким, теряет прочность. Ресурсы натурального каучука очень невелики. Свойства НК не всегда удовлетворяют техническим требованиям. Поэтому сейчас широко используются синтетические каучуки.

^ Синтетические каучуки получаются химическим путем. Производство их слагается из двух основных процессов: получение мономеров — каучукогенов и их полимеризация. Сырьем для получения каучукогенов являются газы крекинга нефти, ацетилен и этиловый спирт. Из синтетических каучуков наиболее распространены бутадиеновый (СКВ), бутадиен-стирольный (СКС), бутадиен-нитрильный (СКН), бутилкаучук, хлоропреновый и силиконовый. Все каучуки хорошо смешиваются с различными химическими материалами и друг с другом (кроме бутилкаучука).

^ Бутадиеновый каучук является продуктом полимеризации бутадиена. Производство включает две операции: получение бутадиена из этилового спирта и полимеризация бутадиена. Полимеризация ведется в присутствии металлического натрия, который выполняет в данном случае роль катализатора. Бутадиеновый каучук по многим свойствам напоминает натуральный, но обладает очень малой прочностью.

^ Бутадиен-стирольный каучук является продуктом сополимеризации бутадиена и стирола. Он более прочен, чем бутадиеновый. Этот каучук применяют для изготовления шин, транспортерных лент.

^ Бутадиен-нитрильный каучук получается полимеризацией в водной среде бутадиена и нитрила акриловой кислоты.

Мономерами для получения бутилкаучука служат бутадиен и изобутилен. Бутилкаучук представляет собой прозрачно-светлый полимер, он хорошо обрабатывается. Недостатком является то, что он не смешивается с другими каучуками.

^ Хлоропреновые каучуки получаются путем полимеризации хлоропрена. Хлоропреновый каучук негорюч, устойчив к действию химических реагентов и масел, он обладает повышенной тепло- и светоустойчивостью. Недостаток – пониженная морозоустойчивость.

Хлоропреновый каучук не вулканизируется серой, поэтому для превращения его в резину используют окислы цинка, ртути и других металлов. Этот каучук применяют в кабельной промышленности в качестве антикоррозийного покрытия, для изготовления клеев.

^ Силиконовые каучуки изготовляются из кремнийорганических химических соединений. Исходным сырьем является кремнекислота, некоторые ее соединения и нефтяные газы. Отличительной особенностью этих каучуков является высокая термостойкость и эластичность. Они не изменяют своих свойств в интервале температур от –60 до +300ºС, водостойки, обладают электроизоляционными свойствами, не растворяются в масле, бензине и др. растворителях. Силиконовые каучуки используют для изготовления жароупорных прокладок, клапанов, мембран, в качестве изоляторов и других изделий, работающих в условиях высоких и низких температур.

^ Синтетические латексы обычно содержат 20-33 % каучука. Их используют для пропитки шинного корда, ряда технических изделий, пропитки и покрытия бумаги, в кожевенном производстве и т.д.

Большинство синтетических каучуков не воспроизводит полностью всех особенностей натурального, но более или менее приближается к нему по свойствам. Однако по некоторым показателям почти каждый тип синтетического каучука превосходит натуральный. Кроме того, синтетические каучуки производятся в сотни и тысячи раз быстрее, чем натуральный. Так, для получения 1 т натурального каучука требуется затрата труда одного рабочего в течение 5,5 лет, тогда как выработка синтетического каучука на одного рабочего в год составит 360 т.

Чистый каучук непригоден для изготовления из него изделий, так как он не обладает достаточной прочностью на разрыв и эластичностью, при высокой температуре липнет, а при низкой становится хрупким. Поэтому в состав резины, кроме каучука, вводят наполнители, вулканизирующие вещества, ускорители вулканизации, мягчители, противоокислители, красители и регенерат.

Наполнители разделяются на активные и инертные; активные (сажа) увеличивают прочность резины, инертные (цинковые белила, каолин, мел, тальк) вводятся для удешевления изделия.

Для осуществления вулканизации2 вводятся вулканизирующие вещества; важнейшим из них является сера. Ускорителями вулканизации являются каптакс, альтакс, тиурам и др.

Мягчители (жирные кислоты, парафин, вазелиновое масло, стеарин, канифоль) облегчают переработку резиновой смеси, придают ей мягкость.

Противоокислители (противостарители) – (неозон Д, альдоль, фенолы и др.) предохраняют резиновые изделия от старения (старением называется ухудшение свойств резины в результате длительной эксплуатации и хранения).

Красители вводятся для придания нужной окраски, а регенерат (продукт переработки старых резиновых изделий) — для удешевления изделий.


Контрольные вопросы:

  1. На какие группы классифицируют отрасли химической промышленности?

  2. Каковы различия отраслей химической промышленности по хозяйственному использованию продукции?

  3. Какие виды сырья используются в химической промышленности?

  4. Объяснить, каким образом технико-экономические особенности производства минеральных удобрений влияют на размещение предприятий отрасли.

  5. Какова роль других межотраслевых комплексов в снабжении химической промышленности сырьем?

  6. Какие производства относятся к химии органического синтеза? Почему?

  7. Назовите стадии производства полимерных материалов.

1 Мирабилит (глауберова соль) - сырье для получения соды и едкого натра; применяется в медицине, стекольном производстве и лакокрасочной промышленности.

2 Вулканизация — это сложный физико-химический процесс, в результате которого происходит резкое изменение свойств каучука: он теряет пластичность и становится эластичным, увеличивается его прочность и приобретается стойкость к действию кислот, щелочей и растворителей.



Скачать файл (98.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации