1. Шикізат базасы және химия өнеркәсібінің бастапқы заттары

жүктеу 22,27 Kb.

бет	1/2
Дата	04.03.2023
өлшемі	22,27 Kb.
	#41585

1 2

Охт 6 сабак

1.Шикізат базасы және химия өнеркәсібінің бастапқы заттары.
Химиялық өндіріс өте көп мөлшерде шикізатты өңдейді және сондай көлемде су, отын, энергия жұмсайды. Сонымен қатар химиялық өндірісте шикізатты пайдаланудың ерекшеліктері бар.Олар :
• 1.Шикізат базасының көп варианттылығы, ауылшаруашылық өнімдері, ауа және су, металлургия мен мұнай өңдеу өнімдері.
• 2.Әртүрлі химиялық өнімдер алу үшін шикізаттың бір түрін комплексті пайдалану мүмкіндігі
• 3.Бір шикізаттан әртүрлі өнім алу мүмкіндігі.
Шикізат – өнеркәсіптік өнімдер өндірісінде қолданылатын табиғи материалдар. Химиялық өнеркәсіп шикізаты әртүрлі белгілері бойынша жіктеледі :
-шығу тегіне байланысты : минералдық, өсімдік, жануартекті;
-қоры бойынша :сарқылайтын, сарқылмайтын;
-химиялық құрамы бойынша :органикалық және бейорганикалық;
-агрегаттық күйі бойынша :қатты, сұйық, газ;
Сонымен қатар:
-біріншілік шикізат:су, ауа, жанғыш пайдалы қазбалар.
-екіншілік: өнеркәсіптік және тұтынылатын қылдықтар.
-табиғи және жасанды: кокс, каучук, бояулар, шайырлар.
Минералды шикізат –жер қыртысында өндірілетін пайдалы қызбалар.
Жанғыш минералды шикізат –көмір, мүнай, газ.
Өсімдік және жануар текті шикізат қолданылуына байланысты тағамдық және техникалық болып бөлінеді.
Тағамдық шикізат – ауыл, орман, балық шаруашылығның өнімдері.
Техникалық шикізат –тамақ өнеркәсібіне жарамсыз, бірақ тұрмыста пайдаланатын шикізат.
Шикізатты өңдеуге дайындаудың негізгі әдісі - оны байыту. Шикізатты байыту-концентраттағы негізгі компоненттің мөлшерін арттыру. Шикізатты байыту оның фазалық күйіне байланысты болады. Шикізатты байытудың түрлері:
1.Гравитициялық байыту – ауа немесе сұйық ортада ұсатылған заттардың бөлшектерінің төмен түсу жылдамдығының бөлшек тығыздығына немесе бөлшек мөлшеріне тәуелді.
2.Электромагниттік байыту – ұсатылған заттардың магнитке тартылу қасиетіне негізделген.
3.Электростатикалық байыту – ұсақталған шикізат құрамындағы әртүрлі бөлшектердің электр өткізгіштігіне негізделген.
4.Флотация – физико-химиялық байыту әдістері, әрі көп қолданылатын әдіс. Кендер мен бос жыныстың бөлшектеріне судың жұғу және жұқпау қасиетіне негізделген.
5.Термиялық байыту – ұсатылған шикізат құрамындағы компоненттердің балқу температураларының айырмашылығына негізделген.
6.Химиялық байтыту – шикізат құрамындағы компоненттерінің химиялық реагенттерімен әрекеттесулерінің айырмашылығына негізделген.
Химиялық өнімдер өндірісі үшін энергия көздері ретінде көмір, мұнай, табиғи газ және атом электрстанцияларының энергиялары қолданылады. Энергия көздері энергия бағалығы бойынша ерекшеленді. Энергия бағалығы – 1 кг отынды жаққан кезде алынған энергия мөлшері. Кейбір отын түрлерінің бағалығы (кВт) тас көмір-8,кокс-7,2,табиға газ-10,6.
2. Шикізатты жіктеу және оларға қойылатын талаптар. Шикізат ресурстарын толық пайдалану тұжырымдамасы.
Шикізатты жіктеу бірнеше белгілер бойынша жүзеге асырылады:
• Шығу тегі бойынша шикізат минералды, жануарлар мен өсімдіктерге бөлінеді.
• Заттың құрамы бойынша-органикалық және бейорганикалық.
• Агрегаттық күйі бойынша – қатты, сұйық және газ тәріздес.
Бастапқы шикізат ретінде тау жыныстары мен минералдар жиі қолданылады. Олардың құрамында таза күйінде алуға және қолдануға болатын металдар, сондай-ақ қоспалар бар. Өндірісте барлық қоспаларды қолдануға болмайды, олардың кейбіреулері бос жыныс деп аталады.
Химия саласындағы өндіріс үшін негізгі шикізат мұнай және табиғи газ болып табылады. Бұл өткен ғасырдың басынан бері белсенді қолданылып келе жатқан ең тиімді шикізат.
Дәл осы мұнай және табиғи газ негізінде синтетикалық каучук, пластмассалар, жасанды тері мен талшықтар, минералды тыңайтқыштар, жоғары спирттер мен жуғыш заттар өндірісі өсуде. Метан мөлшері жоғары табиғи газ химия өнеркәсібі шикізатының негізгі түрі болып табылады.
Шикізат пен материалдарды өндіру үшін белгілі бір өнімдерді одан әрі құру үшін химиялық реагенттер жиынтығы қажет. Бұл салада материалдардың аязға төзімділігін арттыру үшін құрылыста қажет натрий форматы, коррозиялық процестерді тоқтатуға мүмкіндік беретін натрий нитриті, сондай-ақ металлургия мен құбырлар өндірісінде қолданылатын нитрат жиі қолданылады.

Химиялық шикізат ретінде қолданылатын заттарға бірқатар жалпы талаптар қойылады. Химиялық өндіріске арналған шикізат мыналарды қамтамасыз етуі керек:

• өндірістік процестің төмен сатылы болуы;
• процестің оңтайлы жағдайларын жасау үшін ең аз энергия шығынын қажет ететін жүйенің агрегаттық күйі;
• берілген энергияның минималды шашырауы;
• өнімдермен энергияның ең аз шығыны;
• процестің неғұрлым төмен параметрлері (температура, қысым) және реагенттердің агрегаттық күйін өзгертуге және химиялық-технологиялық процесті жүзеге асыруға энергия шығыны болуы мүмкін;
• реакция қоспасындағы мақсатты өнімнің максималды мөлшері.

Шикізат ресурстарын толық пайдалану тұжырымдамасы.

Көптеген химиялық өндірістерде шикізат шығындары өнімнің өзіндік құнының едәуір бөлігін құрайды. Шикізат ресурстарын толық пайдалану тұжырымдамасы мақсатты өнімнің барынша шығуына, шикізатты пайдаланылатын, пайдалы өнімдерге барынша айналдыруға бағытталған.
1) процесс өндірісінің химиялық схемасын таңдау - шикізат ресурстарын пайдалануды жақсартудың маңызды тәсілі. Күкірт қышқылын өндіруді күкірт колчедан немесе күкірт негізінде құруға болады.
• күкірт колчеданын жағу 4 FeS2 + 11 O2 = 2fe2o3 + 8 SO2
• немесе күкірт S2 + 2 O2 = 2 SO2;
• күкірт диоксидінің тотығуы SO2 + 1/2 O2 = SO3;
• күкірт триоксидінің сіңірілуі SO3 + H2O = H2SO4.
Шикізаттың құны мен қол жетімділігіне колчеданнан қарағанда күкірт қымбатырақ. Бірақ колчедан - бұл атыс кезінде қалатын және отты құрайтын көптеген қоспалар бар тау жынысы-өндіріс қалдықтары. Колчеданы жағу арқылы алынған Газ, SO2 пайдалы компонентінен басқа, құрамында күкірт диоксидінің тотығу реакциясына кедергі келтіретін көптеген қоспалар бар. Газды қоспалардан тазарту жүйесін қамтамасыз ету қажет. Сондай-ақ, колчеданы жағу кезінде оттегінің көп мөлшері темір оксидінің құрамына енетінін атап өтуге болады, сондықтан күйдіруден кейін газдағы SO2 концентрациясы жоғары болмайды.
Реагенттердің біреуінің артық мөлшерін бастапқы қоспада қолдану, әдетте, арзан әрі қол жетімді. Алдыңғы мысалда реакцияның стехиометриясына қатысты артық оттегі қолданылады. Бұл реакцияға қатысатын бастапқы заттардың біреуінің өзгеру дәрежесін жоғарылатудың әмбебап әдісі.
Баламалы шикізат. Жаңартылмайтын шикізатты (мұнай, газ, кен...) пайдалану оны толық пайдалану жолдарын іздеуге ғана емес, сонымен қатар басқа да шикізат көздерін іздеуге мәжбүр етеді. Өндіріс қалдықтарын пайдалану шикізат көздерін кеңейту бағыттарының бірі болып табылады. Басқа бағыт - бастапқы шикізаттың баламалы көздері.

4. Шикізатты дайындау және байыту. Байыту процестері.

Шикізат – өндірісте қолданылатын табиғи материалдар. Жартылай өнімдер – сол мекемеде шикізатты өнеркәсіптік өңдегенде алынған материалдар және қандайда бір өнім алу үшін бастапқы материалдар ретінде пайдалану. Химиялық өнеркәсіп шикізаты әртүрлі белгілері бойынша жіктеледі :
-шығу тегіне байланысты : минералдық, өсімдік, жануартекті;
-қоры бойынша :сарқылайтын, сарқылмайтын;
-химиялық құрамы бойынша :органикалық және бейорганикалық;
-агрегаттық күйі бойынша :қатты, сұйық, газ;
Технологиялық өндірістің негізгі кезеңінен бұрын, технологияның негізгі материалы шикізатты дайындау,өңдеу сатысы жүрелі. Шикізаттың дұрыс және толық өңделіп дайындалуы технологиялық процесстің өнімділігі мен сапасына тікелей әсер етеді.
Шикізатты өңдеуге дайындаудың негізгі әдісі - оны байыту.Шикізатты байыту-концентраттағы негізгі компоненттің мөлшерін арттыру.Шикізатты байыту оның фазалық күйіне байланысты болады.
Шикізатты байытудың түрлері:
1.Гравитициялық байыту – ауа немесе сұйық ортада ұсатылған заттардың бөлшектерінің төмен түсу жылдамдығының бөлшек тығыздығына немесе бөлшек мөлшеріне тәуелді.Бұл әдіспен қаттылығы және тығыздығы әртүрлі минеарлыдарды бөледі.
2.Электромагниттік байыту – ұсынылған заттардың магнитке арттыру қасиетіне негізделген.Ұсатылған шикізат магнит сепеаторынан өткенде магнике тартылатын және тартылмайтын екі фракцияға бөлінеді.Бұл әдіс темір және тас кендерін байыту үшін қолданады.
3.Электростатикалық байыту – ұсақталған шикізат құрамындағы әртүрлі бөлшектердің электр өткізгіштігіне негізделген.Электростатикалық сеператорлардың көмегімен электро тоғын өткізетіндерден өткізбейтіннен бөліп алады.Бұл әдіс мыс,кұм,силикат өндірісінде қолданады.
4.Флотация –физико-химиялық байыту әдістері,әрі көп қолданылатын әдіс.Ағылшынша қалғып шыңу деген мағына береді.Бұл әдістің негізі-кендер мен бос жыныстың бөлшектеріне судың жұғу және жұқпау қасиетіне негізделген.
5.Термиялық байыту – ұсатылған шикізат құрамындағы компоненттердің балқу температураларының айырмашылығына негізделген.
6.Химиялық байтыту – шикізат құрамындағы компоненттерінің химиялық реагенттерімен әрекеттесулерінің айырмашылығына негізделген.

3. Шикізатты кешенді және ұтымды пайдалану проблемасы. Шикізатты рециркуляциялау.

Өндіріс қалдықтарына белгілі бір себептерге байланысты қолданбаған немесе қолданып бітпеген шикізаттың бір бөлігі жатады. Сондықтан да шикізатты кешенді пайдалану проблемасы экология жағынан да, экономика жағынан да маңызды мәселе болып табылады. Табиғи ресурстарды кешенді пайдалану қажеттілігі, біріншіден, қоршаған ортаны ластап жатқан өндірістік кәсіпорындардың көлемінің өсуіне, екіншіден,оны тиімді жұмсауына тығыз байланысты болады. Өйткені минералды шикізаттар қоры шектелген. Қазіргі кезде шикізаттар бағасы тоқтаусыз өсуде. өз кезегінде бағалардың өсуі қалдықсыз технологияның тез дамуына әкеледі. Шикізатты ұтымды және кешенді пайдалану оның қолданылатын санын азайтуға, дайын өнімдердің ассортиментін көбейтуге, бұрін қалдықта кеткен шикізат бөлігінен жаңа өнім щшығаруға ықпал етеді. Мысалы, түсті метеллургияда әрқашанда минералды шикізаттан алынатын элементтер саны өсіп отырады. Құрамында мысы бар рудаға – 25 элемент кіреді, оның ішінен 21 – элементі алынады. Полиметаллургиялық шикізаттардан 18 элемент алынады және 40 – тан аса өнімдер алынады.
Шикізатты ұтымды және кешенді пайдалану оның қолданылатын санын азайтуға, дайын өнімдердің ассортиментін көбейтуге, бұрін қалдықта кеткен шикізат бөлігінен жаңа өнім шығаруға ықпал етеді.
Шикізатты қайта өңдеу немесе шикізатты рециркуляциялау -мерзімі біткен, істен шыққан және ескірген бұйымдарды қайта өңдеу.
Полимер материалдарын, соның ішінде резеңке мен пластмассаны қайта өңдеу әлдеқайда қиын. Әдетте, олар қайталама мақсаттағы өнімдерге өңделеді.
Шикізатты қайта өңдеу табиғи ресурстардың сарқылу жылдамдығын едәуір төмендетеді. Мысалы, егер темір қорларының рециркуляциясыз сарқылу уақыты 250 жыл болса, онда 50% рециркуляция дәрежесінде ол 580 жылға дейін, ал 80% рециркуляция дәрежесінде 1330 жылға дейін артады

жүктеу 22,27 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2