Отраслевой состав химической промышленности

Химическая промышленность объединяет множество специализированныхотраслей, разнородных по сырью и назначению выпускаемой продукции, носходных по технологии производства.

В состав современной химической промышленности России входятследующие отрасли и подотрасли.

Отрасли химической промышленности:

1. горно-химическая (добыча и обогащение химического минерального сырья –фосфоритов, апатитов, калийных и поваренных солей, серного колчедана);

2. основная (неорганическая) химия (производство неорганических кислот, минеральных солей, щелочей, удобрений, химических кормовых средств,хлора, аммиака, кальцинированной и каустической соды);

3. органическая химия:

- производство синтетических красителей (выработка органических красителей, полупродуктов, синтетических дубителей);

- производство синтетических смол и пластических масс;

- производство искусственных и синтетических волокон и нитей;

4. производство химических реактивов, особо чистых веществ и катализаторов;

- фотохимическая (производство фотокинопленки, магнитных лент и других фотоматериалов);

5. лакокрасочная (получение белил, красок, лаков, эмалей, нитроэмалей и

т.п.);

6. химико-фармацевтическая (производство лекарственных веществ и

препаратов);

- производство химических средств защиты растений;

7. производство товаров бытовой химии;

- производство пластмассовых изделий, стекловолокнистых материалов, стеклопластиков и изделий из них.

8. микробиологическая отрасль.

Отрасли нефтехимической промышленности:

- производство синтетического каучука;

- производство продуктов основного органического синтеза, включая

нефтепродукты и технический углерод;

- резиноасбестовая (производство резинотехнических, асбестовых изделий).

Кроме того, на базе отходящих газов и побочных продуктов определенная часть химической продукции вырабатывается в коксохимической промышленности, цветной металлургии, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей (лесохимия) и других отраслях.

По технологическому признаку к химической промышленности можно отнести производство цемента и других вяжущих, керамики, фарфора, стекла, ряда продуктов пищевой, а также микробиологической промышленности (белково-витаминные концентраты, аминокислоты, витамины, антибиотики и др.).

Химизация народного хозяйства – один из решающих рычагов повышения эффективности производства и качества работы во всех сферах деятельности человека.

Важнейшим преимуществом применения химических процессов и материалов является возможность создания материалов с заранее заданными свойствами, обладающими необходимой легкостью и прочностью, антикоррозийными и диэлектрическими свойствами, способностью работать в экстремальных условиях.

Применение искусственных и синтетических материалов обеспечивает значительное, часто решающее, повышение производительности труда, снижение себестоимости выпускаемой продукции, улучшение ее качества, облегчает условия и повышает культуру производства, высвобождает трудовые и материальные ресурсы.

Полимерные материалы вызвали подлинную революцию почти во всех отраслях экономики. Применение пластмасс, резины, лакокрасочных материалов и химических волокон облегчает массу самолетов, кораблей, автомобилей, увеличивает их скорости, сберегает значительное количество дорогих и дефицитных материалов, продлевает жизнь машин и оборудования, повышает их производительность.

Особенно широко используются в машиностроении пластмассы и синтетические смолы, синтетический каучук и резины, химические волокна и изделия из них, краски и лаки.

В сельском хозяйстве основная часть прироста урожая достигается за счет применения минеральных удобрений, химических средств защиты растений.

В некоторых случаях, особенно для новых отраслей техники, химические продукты оказываются незаменимыми (в микроэлектронике, приборостроении, атомной и ракетной технике).

Внедрение в производство продуктов химии приводит к громадному народнохозяйственному эффекту в виде экономии дефицитных и дорогостоящих природных материалов.

1. Основные принципы организации технологических процессов в химическом производстве.

Несмотря на огромное многообразие производимых химических веществ (многие сотни тысяч), их производство имеет ряд общих черт. Как правило, собственно технологический процесс состоит из трех стадий:

1. подготовки сырья,

2. химических превращений

3. выделения целевого продукта.

Подготовка сырья включает операции измельчения, повышения концентрации, сушки, удаления пыли из газов и т.п., применяемые в зависимости от конкретных требований. Чаще всего здесь используются физические процессы. Хотя есть и исключения. В основном подготовкой сырья занимаются люди, имеющие среднее профессиональное химическое образование.

Требования, предъявляемые к сырью, зависят от вида химического производства. В одних случаях лучше перерабатывать сырье в твердом виде, в других – в виде раствора, расплава или газа. Часто химическая переработка сырья возможна лишь после его обогащения, т.е. повышения концентрации полезного компонента, а иногда нужно сверхчистое сырье, получение которого само по себе является сложной технологической задачей. Поэтому особенности подготовки сырья существенно зависят от степени сложности доведения сырья до состояния, при котором его состав и свойства будут обеспечивать высокую скорость химических превращений.

Для проведения химических превращений исходные вещества должны прийти в соприкосновение друг с другом. Это соприкосновение может быть достаточно эффективным лишь при определенной концентрации каждого из реагирующих веществ. Поэтому подготовка сырья к переработке требует его обогащения, т.е. отделение полезной части от так называемой пустой породы. Обычно, первичное обогащение осуществляется на месте добычи сырья, что сокращает транспортные расходы на его доставку к месту потребления. Это очень важный момент, поскольку запасы концентрированного сырья в природе истощаются.

При разделении сырья на концентрат и хвосты используется тот факт, что полезная составная часть сырья и пустая порода отличаются по физическим, физико-химическим или химическим свойствам: плотности, твердости, растворимости, смачиваемости разными жидкостями, температуре плавления и т.п.

Если полезный минерал и пустая порода, входящие в состав сырья, имеют разную твердость, то сырье предварительно измельчают. При этом менее прочные минералы, входящие в состав сырья, дробятся на более мелкие зерна и кристаллы, чем более прочные. Измельченное сырье просеивают через сита (грохоты) с различной величиной отверстий. В зависимости от числа сит и величины отверстий в них, сырье можно разделить на ряд частей (фракций). На каждом сите получают фракцию, обогащенную тем или иным минералом.

Х имические превращения — самая существенная стадия химико-технологического процесса. Для традиционных крупнотоннажных химических технологий (получение серной и азотной кислоты, аммиака, соды и т.п.) в настоящее время имеются научно обоснованные нормативы, определяющие особенности ведения процесса. Но, как отмечал академик В.А. Легасов, основная масса химических производств всё еще работает без детальных научных проработок технологических процессов, т. е., возможно, далеко не в оптимальном режиме.

Оптимизация режима получения целевого продукта предполагает знание особенностей протекания химических реакций, которые классифицируются по разным признакам. Принято выделять следующие основания для классификации: