II. Важнейшие химические производства

5. Производство серной кислоты .

Свойства, промышленные сорта и области применения серной кислоты. Значение серной кислоты для народного хозяйства. Сырье сернокислотной промышленности (рядовой и флотационный колчедан, диоксид серы газов из печей цветной металлургии, сера, сероводород, сульфат натрия). Получение оксида серы (IV). Обжиг колчедана, как пример гетерогенного некаталитического высокотемпературного процесса в системе (Т-Г). Типы обжиговых печей. Печь кипящего слоя (КС) и её преимущества. Общая очистка обжигового газа. Контактный способ получения серной кислоты. Специальная очистка обжигового газа и её назначение. Окисление оксида серы (IV), как пример обратимого гетерогенного каталитического процесса. Теоретические основы окисления оксида серы (IV). Применяемые катализаторы. Контактные аппараты со стационарным и кипящим слоями катализатора. Хемосорбция оксида серы (VI). Теоретические основы выбора абсорбента. Оптимальные условия процесса сорбции.Принципиальная схема производства серной кислоты контактным способом из колчедана. Особенности производства серной кислоты из серы по «короткой» схеме и из сероводорода по способу «мокрого» катализа. Основные тенденции развития сернокислотного производства. Схема с двойным контактированием. Экологические особенности и техника безопасности сернокислотных производств.

6. Производство аммиака и азотной кислоты .

Соединения азота и их значение для народного хозяйства. Промышленные методы связывания азота, их сравнительная характеристика.

Сырье в производстве аммиака. Методы получения водорода и азотоводородной смеси (АВС) для синтеза аммиака. Двухстадийный процесс получения АВС из метана конверсией с водяным паром и воздухом, с последующей конверсией оксида углерода (II). Очистка конвертированного газа. Синтез аммиака из АВС, как пример каталитического процесса, осуществляемого по циклической (круговой) схеме. Теоретические основы синтеза. Состав катализатора и каталитические яды. Предкатализ и его назначение. Промышленные способы синтеза аммиака. Принципиальная схема производства аммиака при среднем давлении. Устройство колонны синтеза - каталитического реактора, работающего при высоких температурах идавлениях. Использование теплоты реакции для поддержания автотермичности процесса.

Азотная кислота, её свойства, промышленные сорта и области применения. Основные стадии производства азотной кислоты из аммиака. Теоретические основы окисления аммиака методом избирательного катализа. Оптимальные условия окисления аммиака до оксида азота (II). Устройство контактного аппарата поверхностного контакта. Применяемые катализаторы. Переработка нитрозных газов в разбавленную азотную кислоту. Теоретические основы процессов окисления оксида азота (II), димеризация и абсорбция оксида азота (IV). Влияние основных параметров на скорость процесса и равновесие в системе. Принципиальная схема производства разбавленной азотной кислоты комбинированным методом; его преимущества. Производство азотной кислоты, как пример технологического процесса, осуществляемого по схеме с открытой цепью. Производство концентрированной азотной кислоты. Особенности процесса. Промышленные выбросы азотнотуковых заводов и охрана окружающей среды.

7. Производство минеральных удобрений .

Роль минеральных удобрений.

Фосфорные удобрения. Их классификация. Фосфатное сырье. Кислотное разложение трикальцийфосфата, как пример гетерогенных некаталитических процессов в системе (Т-Ж). Производство простого суперфосфата. Теоретические основы процесса сернокислого разложения фтораппатита.

Суперфосфатная камера непрерывного действия. Нейтрализация и гранулирование суперфосфата.

Фосфорная кислота, её свойства и применение. Экстракционный иэлектротермический методы получения фосфорной кислоты. Физико-химические основы процесса фосфорнокислого разложения фтораппатита. Принципиальная схема производства двойного суперфосфата бескамерным методом. Техника безопасности и условия труда на производствах фосфоросодержащих веществ.

Азотные удобрения. Их классификация. Производство нитрата аммония (аммиачной селитры). Теоретические основы процессов нейтрализации и упаривания. Использование теплоты нейтрализации в реакторе; особенности конструкции нейтрализатора. Принципиальная схема производства нитрата аммония.

Производство карбамида (мочевины). Синтез карбамида, как пример некаталитического гетерогенного процесса, осуществляемого при высоком давлении. Теоретические основы процесса синтеза карбамида с частичной циркуляцией непрореагировавших исходных веществ (с жидкостным рециклом). Принципиальная схема процесса. Устройство колонны синтеза - реактора идеального вытеснения.

Калийные удобрения. Методы выделения хлорида калия из сильвинита - галургический и флотационный. Физико-химические основы разделения смеси природных солей методом избирательного растворения. Принципиальная схема процесса. Выделение хлорида калия из сильвинита методом флотации. Схема процесса. Экологические проблемы, вызываемые использованием минеральных удобрений. Пути и методы охраны окружающей среды.