Минеральные удобрения, их классификация. Технологические основы производства азотных удобрений.




Удобрениями называются вещества, содержащие элементы, необходимые для питания растений и вносимые в почву с целью получения высоких устойчивых урожаев. Удобрения класс-ют по ряду признаков. По происхождению удобрения подразделяются на минеральные, органические, органоминеральные и бактериальные. К минеральным относятся неорганические в-ва, в основном минеральные соли. Органические (навоз, фекалии, солома, торф). Органоминеральные – смеси различных органических и минеральных удобрений. Бактериальные содержат некоторые культуры микроорганизмов, способствующие накоплению в гумусовом слое усвояемых форм пит. элементов. По составу мин. удобрения подразделяются на азотные, фосфорные, калийные и микроудобрения. По содержанию главных питательных элементов бывают простые и комплексные. При содержании пит. в-в более 33%-концентрированные удобрения, более 60%-высококонцентрированные. По назначению и срокам внесения: основные(вносимые до посева), припосевные(во время посева),подкормки. По степени растворимости: водорастворимые и водонерастворимые. Технологические основы производства азотных удобрений: Промышленностью выпускаются следующие виды азотных удобрений: аммиачные, нитратные, аммиачно-нитратные. По агрегатному состоянию азотные удобрения бывают твёрдые и жидкие. Самая распространённая из аз. уд. является аммиачная селитра и карбамид(мочевина).Они хорошо водорастворимы и хорошо усваиваются растениями. Аммиачная селитра являетсябезбаластным удобрением, содержащим до 35% азота в аммиачной и нитратной формах. Это удобрение можно использовать для любых с/х культур и почв. Есть недостатки нитрат аммония: его гранулы сильно гигроскопичны и поэтому расплываются на воздухе, слёживаются при хранении, трудно вносимые в почву, огне- и взрывоопасен.Тех. процесс включает: нейтрализацию разбавленной азотной кислоты аммиаком; упаривание раствора нитрата аммония; кристаллизацию нитрата аммония; гранулирование и охлаждение сплава; рассев гранул на товарные фракции. Карбамид относится к ценным азотным удобрениям, содержащим до 46% азота. Его применяют также как азотную добавку в корм скоту. Высокая концентрация азота, ценные физико-химические св-ва, малая слеживаемость, низкие расходы на хранение и транспортирование сделали карбамид основным азотным удобрением. Сырьём для производства карбамида является аммиак и диоксид углерода. Тех. проц. включ.: синтез карбамида; упаривание раствора карбамида до плава; кристаллизация или гранулирование плава; фильтрация кристаллов; рассев гранул на товарные фракции.

36. Значения минеральных удобрений для интенсификации с/х производства. Технологические основы производства фосфорных удобрений. Общий прирост урожайности с/х культур от внесения удобрений на 2/3 зависит от минеральных. Внесение минеральных удобрений - это прежде всего прямая компенсация потерь минеральных веществ почвы после извлечения их урожаем. Внесение минеральных удобрений непосредственно отражается на физических, химических и биологических свойствах почвы и может привести к ее оздоровлению или наоборот, к заболеванию. Удобрения повышают плодородие почвы (её питательный, водный, тепловой и воздушный режимы), улучшают химические, физико-химические, физические и микробиологические свойства. К фосфорным удобрениям относятся природные фосфаты и продукты их переработки. В отличие от других видов минеральных удобрений, фосфорные обладают разной растворимостью, по которой делятся на водорастворимые;растворимые в орган. кислотах или усвояемые; нерастворимые или растворимые только в сильных мин.кислотах. По содержанию пит. элем. фосфор. удоб. бывают концетрир-ые(более 30%) и неконцентр-ые(менее 30%). Методы переработки фосфорн.сырья бывают механические и химические. Механической обработкой получают простейшее фосф. уд- фосфоритную муку. При хим. переработке происходит превращение исходного фосфоросодержащего сырья в такие соединения фосфора, которые легко усваиваются растениями и являются высококонцентрированными. Важнейшими фосфорными удобрениями являются простой и двойной суперфосфаты,которые выпускаются в виде порошка или гранул. Простой суперфосфат получают камерным методом при разложении природных фосфатов серной кислоты. Стадии пр-ва: смешение апатитового концентрата или фосфоритной муки с серной кислотой; разложение сырья при химическом взаимодействии исходных компонентов с образованием суперфосфата и фосфогипса; отверждение получаемой суспензии в суперфосфатной камере; дозрение суперфосфата на складе дообработки; дробление простого суперфосфата; грохочение; гранулирование простого суперфосфата. Двойной суперфосфат более концентрированный чем простой. Его получают путём разложения природных фосфатов фосфорной кислоты. Пр-во осущ. двумя методами: камерным и поточным. Стад. пр-ва: смешение апатитового концентрата или фосфоритной муки с 32%-ой фосфорной к-той.; разложение фос.сырья в реакторе-смесителе; сушка в распылительной сушилке и получение порошкообразного удобрения; гранулирование; сушка грунул;рассев гранул на грохоте и получение товарной фракции двойного суперфосфата.

 

37.Направления развития минеральных удобрений. Технологические основы производства калийных удобрений. Калийные мин. уд. представляют собой природные или синтетические соли и содержат питательный элемент в форме иона калия. Кал.уд. подразделяются на хлоросодержащие и бесхлорные. Все кал. уд. растворимы в воде. Их выпускают в порошкообразном и гранулированном виде. В общем ассортименте калийных удобрений около 94% приходится на хлорид калия, содержащий 92-95% KCL. В качестве сырья для получения калийных удобрений в нашей стране используется сильвинит-минерал(смесь сильвина и галита). Получают хлористый калий из сильвинита двумя осн. способами: химическим, основанным на разkbxyjq hfcndjhbvjcnb KCL и NaCL при разных t; физическим, основанным на различной смачиваемости KCL и NaCL. Упрощённая схема получения KCL из сильвинита галургическим методом включает следующие основные стадии: дробление и усреднение руды по гранулометрическому составу; растворение хлорида калия из сильвинита горячим оборотным раствором; отделение горячего щелока от твёрдой фазы отстаиванием и его осветление; охлаждение раствора и кристаллизация из него хлорида калия; фильтрование суспензии и отделение концентрата хлорида калия; сушку концентрата хлорида калия;нагревание оборотного раствора и возвращение его на стадию выщелачивания сильвинита. В флотационном методе получения хлорида калия используется различная способность к смачиваемости водой частичек NaCL и KCL 38. Знач-ие топливной пром-сти. Спос-бы перераб-ки топлив. Топливо – в-во, прир-ого или иск-ного происх-ния, превращением кот получают большие кол-ва энергии. По виду высвобожд-ой энергии топливо делят на ядерное и хим. В свою оч-дь хим топливо подразд-ют на органич-ое и металлосодер-ее (исп-ся в реактивных двиг-лях). В наст время 80% энергии получают при сжигании органич топлива.

По огрегат. сост-ию: жидкое, твердое, газообр-ое. По происх-ию: естеств-ое, искусст-ое. Кислород, сера и азот – внутрен-ий балласт топлива. Зола и вода – внешний балласт топлива. Важн-шей хар-кой любого топлива явл-ся теплота сгорания – кол-во тепла, кот выделяется при полном сгорании ед-цы массы жидкого и твердого топлива или ед-цы объёма газообр топлива. Каждый вид топлива имеет разный состав, хим., физ св-ва, а след-но и различн теплоту сгорания, поэтому для удобства сравн-ия отд. видов топлива, подсчета запасов, замены од-го топлива др-им устан-лен эталон – условное топливо, теп-та сгор-ия кот для тв и жид-го топлива принята равной 29307 кДж/кг. Способы перераб-ки топлив. Топливо применяют для получ тепловой энер-ии. Ископ. топлива содержат огромное кол-во разнообр. в-в при исп-нии кот можно получить гораздо больший эк эф-кт, чем при сжигании. Для полного и эк-го исп-ния топлива в нархозе его предварит перераб-ют, получая при этом не только более эф-ное и высококач., искусств. топливо(кокс, бензин), но и сырье хим пром-сти. Способы перераб-ки топлив зависят от его агрег сос-ния и происх-ния, а также от назнач-ия получ-ия продуктов. Известные сп-бы перераб-ки топлви условно подразд. на 2 группы (физ и хим сп-бы). Физ сп-бы исп-ют для разд-ния топлива на сост-ные компоненты. К этим сп-бам отн-ся: - перегонка(проц-с разделения смеси взаимнораствор-х жидкостей на фракции, кот различ-ся по t кипения). При перег-ке смесь нагрев-ся до кипения и частично испар-ся. Получ-мые пары отбираются и конденсир-ся; - ректификация (проц-с разделения жидк-ей, различ-ся по t кипения за счет противоточного многократ-ого контактир-ия паров и жид-ей.) Этот проц-с осущ-ся в вертик цилиндр. апп-ах (ректифик-ных колоннах) в кот имеются спец устр-ва ректиф. тарелки)кот позв-ют создавать тесный контакт м/у паром, поднимающ-ся вверх по колонне и жид-тью, стек-щей вниз. Хим. проц-сы: - газификация топлива(проц-с термич превращ-я тв топлива в горючие газы путем частич-го окисления под дейтс-ем газифицир-их агентов:воздух, кисл-д,водяной пар и их смеси). В проц-се газиф-ии малоценное многозольное тв топливо превращ-ся в газообр-ное, кот можно исп-ть или как тполвио или как сырье для хим пром-сти); - гидриров-ние(проц-с термич. превращ-я топлив, протек-ий под высоким давл-ем подорода 20-70 МПа в присутствии катал-ров. Провод-ся с целью получ-я мах кол-ва искуст. жидких топлив более богатых водородом, чем исходное топ-во);- сухая перегонка(пиролиз)- проц-с термич разлож-ия топлива без доступа воздуха. Этим сп-бом перераб-ют тв топлива, а также жид-ие. В рез-те сложных физ-хим проц-ов орган-ая часть топлива превращ-ся в тв продукт (кокс, полукокс, торфяной кокс) и летучие прод-ты, сост-ие из смеси газов и паров жид-их прод-ов. Разновид-ми сухой перег-ки ископ-ых углей явл-ся коксование и полукокс-ие. Коксование- разновид-ть пиролиза, в ходе кот осущ-ся высокоt-ое (до 1100С) разлож-ие ископ-ых углей без доступа воздуха. Прод-ми кокс-ния явл-ся каменно-угл-ный кокс, кот исп-ся в доменном произ-ве и коксовый газ, кот отлич-ся от др искусств газов высокой теплотой сгор-ия, большим содер-ием ценных комп-тов. Полукокс-ие – низкоtный (до 550С) разгож-ие углей без доступа воздуха. Осн цель проц-са- получ-ие смолы, кот перераб-ют на жид-ое топливо.

39.Нефть. Нефть – вязкая маслянистая жидкость темно-коричневого цвета,иногда буро-зеленого,с характерным запахом.В нефти содержится до 90% углеводородов самого разнообраз. состава и строения. В состав нефтей входят глав.образом углеводороды 3-х рядов:парафиновые, нафтеновые, ароматические. Углеводороды, входящие в состав нефти, при нормальной t могут быть в газообразном, жидком и тв. состоянии в зав-ти от их состава и строения.Та часть углеводородов, кот. находится в газообразном состоянии нефти, образуют группу попутных газов. Кроме названных компонентов, нефть содержит механич. примеси(песок,глина), вода, водные р-ры мин.солей, сероводород и смолистоасфальтовые в-ва. Нефть, добываемая из скважин, перед перегонкой подвергается спец. очистке. Вначале она направляется в газосепараторы,где происходит отделение газов. Затем ее направл. в отстойники для отделения от нее механич. примесей и воды. Если нефть образует с водой устойчивые эмульсии, их разрушают, обрабатывая нефть спец. деэмульгаторами или переменным электрическим полем высокого напряжения. Подготовленную т.о. нефть отправляют на нефтеперераб.заводы. Осн. способами перераб-ки нефти явл.: -прямая перегонка нефти; -термич. и каталитич. крекинг нефти и нефтепрод. В промышл-ти в зав-ти от состава перерабат. нефти,а также от назначения нефтепрод-в реализованы 3 вар-та перераб-ки нефти:1)топливный;2)топливно-маслянистый;3)нефтехим. Топливно-маслянист. вар-т перераб-ки нефти: Использ-ся атмосферно-вакуумные трубчатки. На 1-й стадии подгот. нефть нагревается в трубчатых печах до t 300-350 и подается в ректификационную колонну 1-й ступени под давлением,близким к атмосферному,где происходит испарение легко кипящей фракции. Пары,поднимаясь вверх по колонне, постепенно охлаждаются жидкостью, стекающей вниз. При соприкосновении паров с жидкостью происходит разделение смеси на фракции по t кипения в рез-те многократного чередования проц-в испарения жидкости и конденсации ее паров. Пары бензина,как наиболее низко кипящая фракция(до 170 С),выходят сверху колонны, охлаждаются и конденсируются.По высоте колонны отбир-ся и др. прод-ы такие,как лигроин(160-200С), керосин(200-300С), газойль(300-350С). Все эти фракции относятся к легким. Остаток от перегонки нефти – мазут – тяжелая фракция. Он подвергается дальнейшей перераб-ке в вакуумной трубчатке. Его нагревают в трубчатой печи до t 400-420С и подают в ректификационную колонну, работающ. под вакуумом. Вакуум необходим для снижения t кипения масляных дистиллятов,т.к. t кипения мазута при атмосферном давлении выше t его разложения. В вакуумной трубчатке происходит раздел-е мазута на масляные дистилляты:1)соляровый(350-400С), 2)масляный(400-490С). Фракционный состав прямой перегонки нефти:легких фракций-45%, масла-25%, гудрон-30%. Осн. недостатком прямой перегонки нефти явл. низкие выход и кач-во бензиновых фракций. Поэтому пр. пер-ка нефти – это предворит. способ переаб-ки нефти. Для увелич-я кол-ва производимых бензинов часть мазута прямой перег-ки нефти использ-ся как сырье для дальней перераб-ки с целью получ-я светлых фракций.Для этого мазут подвергают термич. крекину,кот. ведут при t 470-540С и давлении до 7МПа. Для дальнейш. увелич-я выхода высококач-ных бензинов частично соляровый дичтиллят от вакуумной перераб-ки подвергается каталитич. крекингу. Соляр. дистиллят нагр-ся до t 500С в присутствии катализатора. Каталитич. крекинг позволяет получить до 70% высококач. бензина,а также около 20% газойля,кот. явл-ся компонентом дизельного топлива. Дальнейш. перераб-ка нефтепрод-в осущ-ся,используя реформинг. Сырьем служат бензины прямой перераб-ки нефти. При реформинге получают бензины(до 60%), содержащие ароматич. углеводороды. Хар-ка нефтепрод-в: -нефтяныеижидкие топлива; -моторные и спец.масла (+смазки); -сырье хим.промышл.; -прочие нефтепрод-ы. Наиб. знач-е имеют топлива и масла. Жидк.топливо, пол-ное из нефти, по назнач. можно разд-ть на: 1)моторное топливо; 2)котельное топливо. От типа двигателя бывают:а)корбюраторное; б)дизельное; в)топливо для реактивных двигателей. К а) отн-ся автомоб. и авиац. бензины. Они исп-ся в корбюратор. двигателях внутр. сгорания с воспламенением рабочей смеси от искры. Бензины представл.собой гомогенную смесь жидк. углеводов различ. строения, сод-е от 5 до 11 атомов углерода. Бензины легко воспламен-ся. Осн. эксплуатац. хар-ми их явл-ся: детонац. стойкость, фракционный состав, стабильность,нейтральность, сод-е вредных примесей и др. Детонац. стойкость опр-ся способ-ю топлива сгорать в двигателе с принуд. зажиганием без детонации. Мерой детонац. стойкости явл-ся их актановое число – это условная единица изм-я дет. стойкости бензинов. Оно численно = %-ному содерж-ю по объему изооктана в эталонной смеси с иктаном. Фракц.состав обусловл-т испаряемость бензинов на различ. режимах работы двигателя. Хаар-ка дизельн. топлива: -самовоспламеняемость; -вязкость; -фракц. состав; -помутнения, застывания и вспышки. Самовоспламеняемость кол-но оценив-ся цетановым числом, кот. устанавл. методом сравн-я испытуемого топлива с эталонным. Котельное топливо исп-ся в паровых котлах электростанций, судовых и котельных установках,а также в пром. печах разл. назн-я. Мазут - вязкая темная жидк. плотностью 0,94-1,02 кг/м3, обладает очень высокой t сгорания (42Дж/кг). Осн. хар-ки кательн. топлива: -t сгорания; -вязкость; -плотность; -t вспышки и застывания; -сод-е вред. примесей. Группы масел по назнач-ю: смазочные и несмазочные. Хар-ки масел: -вязкость; -t застывания; -хим. стабильность; -смазочная способность, защит. и корразион. св-ва.

41. Каучук и резина, их сравнит хар-ка. Они явл-ся важн-ми прод-ми хим перер-ки.Они отлич-ся от др технич мат-лов уникал-ым компл-сом св-в, из кот главные св-ва – высокая эласт-сть. Резина, осн комп-том кот явл-ся каучук хар-ся искл спосб-тью к высокоэласти-кой деформации, высокой проч-тью, значит-ной износостой-ю, хорошим сопрот-ем к порезам, газо- и воздухонепрониц-тью, бензостой-ю, маслостой-ю, высокой хим стой-ю и диэлект-ми св-ми. Благодаря неповтор-мой сов-сти технич св-в каучук и резина явл-ся одними из важн-ших конструк-ных мат-лов для автомоб-ого, конструк-го и др видов транс-та, для машиностроит и обувной пром-сти, а также товаров бытового и культ-го назнач-я. Состав резин-ых изд-ий:-каучук, от вида кот в первую оч-дь зависят те или иные специф-ие св-ва резины. Содер-ие каучука в резин-ой смеси 10-90%. Кроме к-ка в состав резины входят вулканизир-ие в-ва, ускорители вулканиз-ции, наполни-ли противоста-рители, красители, порообраз-ли, регенерат(-пласт-ый мат-ал, получ-мый путем соответств. перераб-ки изнош-ых резин-ых изд-ий: камер покрышек и отходов рези-го произ-ва). Благ-ря наличию двойных связей в мол-лах регенерата его можно подвер-ть вулканиз-ции. При реген-ии старую резину измел-ют, очищ-ют от загр-ий и в присут-вии мягчит-ей подвер-ют тепловой обр-ке, при этом проис-дит частичная девулк-ция резины. Технологич проц-с произ-ва резин-вых изд-лий сост-ит из след стадий: - изгот-ие резин-ой смеси; -изгот-ие резин-ых загот-ок;-вулканиз-ия отформов-ых изд-лий. Пригот-ние резин смеси вкл. 2 осн опер-ции: -пластифик-ия каучука, поэтому поступ-щий каучук измельч-ся, разогрев-ся паром или током высокой част-ты и перетирается на вальцах. Поли-мер стан-ся более пластич-ым, что облег-ет послед-ее смешив-ие каучука с др компон-ми резин-ой смеси и формов-ие из нее изд-лий;-подгот-ка комп-тов резин-ой смеси (высуш-ся, дробятся и просеи-ся), а затем отвешенные в необход-мом кол-ве каучук и компон-ты поступ-ют на опер-ию смеши-ния в резиносмесит-ях. Каждый вводимый компон-нт выпол-ет опред функцию в готовом резин изд-лии, устанавл-ся опред порядок загрузки комп-тов и режим смешив-ия. Сначала загруж-ся каучуки, затем добавл-ся мягчит-ли, противостар-ли и наполнит-ли, вулканиз-ры(во избеж-ние преждеврем-ной вулк-ции). Продолжит-ть смеши-ия 3-4 мин. Готовая резин-ая смесь наз-ся сырой резиной. Изгот-ие резин загот-ок: в завис-сти от формы изд-лия заго-вки получ-ют различ-ми методами: калондрование(этим сп-бом получают полуфабр-ты в виде гладких листов или лент), шприцов-ние, или выдавливание (получают полые трубчатые заг-ки, например заг-ки камер автомоб шин, шланги, рукова, трубки), макание (перчатки). Вулканизация: получе-ые тем или иным сп-бом заг-ки подвер-ся вулк-ции. Вул-ция формовых изд-лий произ-ся в пресс-формах одноврем-но с проц-сом формов-ия. Не формовые изд-лия вулканиз-ся в спец котлах или автоклавах, для этого трубки, шнуры, рукава уклад-ся на противни, а сложные изд-ия, собр-ые из отд деталей устанав-ся в автоклав вместе с моделью или колодкой. Режимы вулк-ции: в больш-ве случаев t нахо-ся в пределах 130-160С, давление 0,3-0,6 мПа.Продол-ть вул-ции от неск мин до неск десятков мин. При вулк-ции изд-лие приобретает прочность, т.к. проис-ит проц-с сшивания длинных молекул каучука и обр-ся 3-х мерная пространст-ая стр-ра

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: