POLECAMY
Koszyk
Technologia chemiczna
Przemysł nieorganiczny.
Wydawca:
Format:
ibuk
Nowoczesna, kompleksowa publikacja omawiająca zasady organizacji i prowadzenia procesów technologicznych w przemyśle chemicznym i innych dziedzinach produkcji.
Wstępne rozdziały obejmują wybrane wiadomości z zakresu statyki i kinetyki chemicznej, termochemii i elektrochemii przeznaczone dla osób rozpoczynających edukację z dziedziny produkcji przemysłowej. W części tej omówiono:
- wielkości charakteryzujące przebieg procesów chemicznych zachodzących w instalacjach przemysłowych
- zasady sporządzania bilansów technologicznych
- podstawy mechanizmów i makrokinetyki procesów w reaktorach chemicznych
- charakterystyki podstawowych modeli reaktorów chemicznych
- przykłady działania reaktorów w złożonych układach technologicznych
- zasady racjonalnej gospodarki surowcami i energią w procesach produkcyjnych
- zasoby głównych surowców przemysłowych i produkcję wybranych gałęzi przemysłu
- problemy oddziaływania obiektów przemysłowych na środowisko.
W dalszej części zaprezentowano rzeczywiste przykłady organizowania procesów technologicznych w wybranych działach przemysłu nieorganicznego, ceramicznego, metalurgicznego oraz przy wytwarzaniu gazów syntezowych i niektórych materiałów budowlanych. Kolejne rozdziały poświęcono m.in. produkcji kwasu siarkowego, związków azotowych i sody, procesom metalurgicznym, elektroplazmowym oraz ceramicznym. W książce nie zabrakło również omówienia metod technologicznych służących ochronie środowiska przed skutkami technicznej działalności człowieka oraz podsumowania technik stosowanych przy uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków.
| Rok wydania | 2013 |
|---|---|
| Liczba stron | 524 |
| Kategoria | Inne |
| Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
| ISBN-13 | 978-83-01-17269-5 |
| Numer wydania | 1 |
| Język publikacji | polski |
| Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
Ciekawe propozycje
Spis treści
| WSTĘP | |
| XV | |
| . PRZEDMIOT TECHNOLOGII CHEMICZNEJ | 1 |
| .1. Wstęp | 1 |
| 1.2. Proces technologiczny | 2 |
| 1.3. Organizacja procesu w skali przemysłowej | 4 |
| 1.4. Zasoby i pozyskiwanie surowców przemysłowych | 8 |
| 1.4.1. Surowce energetyczne | 9 |
| 1.4.2. Rudy metali | 12 |
| 1.4.3. Surowce chemiczne | 12 |
| 2. PODSTAWY PROCESÓW CHEMICZNYCH | 13 |
| 2.1. Reakcja chemiczna i proces chemiczny | 13 |
| 2.2. Niektóre wielkości charakteryzujące przebieg procesów chemicznych | 13 |
| 2.3. Stopień przemiany, wydajność surowcowa | 14 |
| 2.4. Bilanse technologiczne | 17 |
| 2.4.1. Obszary bilansowania | 17 |
| 2.4.2. Podstawa bilansu | 20 |
| 2.4.3. Równanie bilansowe | 20 |
| 2.4.4. Równanie bilansu masy w procesie ciągłym | 20 |
| 2.4.5. Przykład obliczenia bilansowego | 22 |
| 3. WŁAŚCIWOŚCI UKŁADÓW REAGUJĄCYCH | 23 |
| 3.1. Wstęp | 23 |
| 3.2. Termodynamiczna charakterystyka układu reagentów w stanie równowagi | 23 |
| 3.2.1. Stała równowagi reakcji | 23 |
| 3.2.2. Stopnie swobody układu | 24 |
| 3.2.3. Zależność równowagowego stopnia przemiany od temperatury | 27 |
| 3.3. Kinetyczna charakterystyka układu reagentów w stanie reakcji | 28 |
| 3.3.1. Szybkość reakcji | 28 |
| 3.3.2. Szybkość procesu w reaktorze | 29 |
| 3.4. Proces prowadzony w trybie okresowym w reaktorze zamkniętym o zupełnym wymieszaniu | 30 |
| 3.5. Proces w reaktorze przepływowym o zupełnym wymieszaniu w stanie stacjonarnym | 31 |
| 3.6. Równanie kinetyczne reakcji i zależności pochodne | 32 |
| 3.6.1. Równanie kinetyczne | 32 |
| 3.6.2. Zależność szybkości reakcji od stopnia przemiany | 32 |
| 3.7. Wpływ temperatury na szybkość reakcji | 35 |
| 3.8. Wpływ ciśnienia na szybkość reakcji | 38 |
| 3.9. Wpływ katalizatorów na szybkość reakcji | 38 |
| 4. PODSTAWY ORGANIZACJI UKŁADÓW TECHNOLOGICZNYCH | 40 |
| 4.1. Wstęp | 40 |
| 4.2. Organizacja procesu w reaktorze | 40 |
| 4.2.1. Model reaktora zbiornikowego zamkniętego o zupełnym wymieszaniu reagentów | 41 |
| 4.2.2. Model reaktora zbiornikowego przepływowego o zupełnym wymieszaniu reagentów | 44 |
| 4.2.3. Model reaktora rurowego przepływowego o przepływie tłokowym | 46 |
| 4.3. Czas przebywania reagentów w reaktorze przepływowym | 50 |
| 4.4. Wpływ mieszania na przebieg procesu w rurowym reaktorze przepływowym | 52 |
| 4.5. Reaktor w układzie technologicznym | 53 |
| 4.5.1. Wielostopniowy układ reaktorów (kaskada) | 53 |
| 4.5.2. Reaktor w układzie obiegu powrotnego | 58 |
| 5. PROCESY W UKŁADACH NIEJEDNORODNYCH | 63 |
| 5.1. Szybkość reakcji w układach niejednorodnych | 63 |
| 5.2. Rozpuszczanie substancji stałej w cieczy | 65 |
| 5.3. Krystalizacja z roztworów ciekłych | 70 |
| 5.4. Reakcje reagentów stałych i gazowych | 72 |
| 5.5. Absorpcja | 77 |
| 5.5.1. Procesy absorpcji | 77 |
| 5.5.2. Absorbery | 78 |
| 5.6. Równanie operacyjne procesu wymiany masy (na przykładzie absorpcji) | 83 |
| 5.6.1. Układ współprądowy | 84 |
| 5.6.2. Układ przeciwprądowy | 86 |
| 6. GOSPODARKA CIEPŁEM W INSTALACJACH PRZEMYSŁOWYCH | 89 |
| 6.1. Wstęp | 89 |
| 6.2. Podstawy obliczeń cieplnych | 90 |
| 6.3. Bilans cieplny (bilans entalpii) | 91 |
| 6.4. Efekty cieplne reakcji | 91 |
| 6.5. Zależności wynikające z równań bilansowych | 93 |
| 6.6. Równanie operacyjne wymiennika ciepła | 96 |
| 6.6.1. Wymiennik współprądowy | 97 |
| 6.6.2. Wymiennik przeciwprądowy | 98 |
| 6.7. Równanie operacyjne adiabatycznego reaktora przepływowego | 100 |
| 7. WYTWARZANIE ENERGII PRZEZ SPALANIE PALIW | 104 |
| 7.1. Wstęp | 104 |
| 7.2. Procesy spalania | 106 |
| 7.3. Płomień. Deflagracja | 108 |
| 7.4. Wybuchy | 110 |
| 7.5. Spalanie paliw gazowych | 111 |
| 7.6. Spalanie paliw stałych | 116 |
| 7.7. Spalanie paliw ciekłych | 122 |
| 7.8. Spalanie jako źródło ciepła w procesach wysokotemperaturowych | 126 |
| 7.9. Wytwarzanie energii w skojarzonych układach gazowo-parowych | 131 |
| 7.10. Wytwarzanie energii z odpadów komunalnych | 132 |
| 8. OCHRONA ŚRODOWISKA PRZED EMISJĄ LOTNYCH ZANIECZYSZCZEŃ | 136 |
| 8.1. Zagrożenia i ochrona środowiska | 136 |
| 8.2. Odsiarczanie gazów kominowych z palenisk energetycznych | 142 |
| 8.3. Usuwanie tlenków azotu ze spalin i gazów poprodukcyjnych | 148 |
| 8.4. Usuwanie gazowych i ciekłych zanieczyszczeń organicznych | 151 |
| 8.5. Nowe metody zapobiegania emisji gazów poprodukcyjnych | 155 |
| 8.5.1. Wydzielanie i magazynowanie CO2 | 155 |
| 8.5.2. Radiacyjna metoda oczyszczania gazów paleniskowych | 156 |
| 8.5.3. Skojarzone procesy plazmowo katalityczne | 158 |
| 9. OCZYSZCZANIE WODY I ŚCIEKÓW | 159 |
| 9.1. Zasoby wodne | 159 |
| 9.2. Charakterystyka wody jako surowca | 162 |
| 9.3. Oczyszczanie wody z zawiesin | 163 |
| 9.3.1. Sedymentacja | 163 |
| 9.3.2. Filtracja | 165 |
| 9.3.3. Flotacja | 169 |
| 9.4. Fizyczne i chemiczne metody oczyszczania wody | 170 |
| 9.4.1. Adsorpcja | 170 |
| 9.4.2. Ultrafiltracja i odwrócona osmoza | 171 |
| 9.4.3. Wymiana jonowa | 174 |
| 9.4.4. Zmiękczanie wody metodami chemicznymi | 179 |
| 9.4.5. Koagulacja zanieczyszczeń koloidalnych | 181 |
| 9.4.6. Oczyszczanie i dezynfekcja wody za pomocą utleniaczy | 181 |
| 9.5. Biochemiczne metody oczyszczania wody | 185 |
| 9.6. Oczyszczanie ścieków | 186 |
| 9.7. Nowe metody oczyszczania wody przez utlenianie | 192 |
| 9.7.1. Skojarzone układy silnych utleniaczy | 192 |
| 9.7.2. Procesy fotokatalityczne | 193 |
| 10. PRODUKCJA KWASU SIARKOWEGO(VI) | 194 |
| 10.1. Wstęp | 194 |
| 10.2. Surowce siarkonośne | 194 |
| 10.3. Metody wytwarzania kwasu siarkowego(VI) | 198 |
| 10.4. Utlenianie siarki | 198 |
| 10.5. Utlenianie SO2 do SO3 | 201 |
| 10.6. Organizacja procesu w reaktorze do utleniania SO2 | 203 |
| 10.7. Katalityczne reaktory do utleniania SO2 | 208 |
| 10.8. Instalacja do absorpcji SO3 | 211 |
| 10.9. Nowe rozwiązania w przemyśle kwasu siarkowego(VI) | 216 |
| 10.9.1. Ograniczanie emisji SO2 | 216 |
| 10.9.2. Utlenianie SO2 w obecności pary wodnej | 218 |
| 11. PRZEMYSŁ ZWIĄZKÓW AZOTOWYCH | 219 |
| 11.1. Metody syntezy związków azotowych | 219 |
| 11.2. Synteza amoniaku | 220 |
| 11.3. Podstawy procesu syntezy amoniaku | 221 |
| 11.4. Reaktory do syntezy amoniaku | 226 |
| 11.5. Organizacja procesu syntezy amoniaku w złożu katalizatora | 229 |
| 11.6. Synteza amoniaku w układzie obiegu powrotnego (cyrkulacyjnym) | 233 |
| 11.7. Wytwarzanie kwasu azotowego(V) | 237 |
| 11.8. Katalizatory do utleniania amoniaku | 238 |
| 11.9. Reaktory do utleniania amoniaku (tzw. utleniacze) | 241 |
| 11.10. Przetwarzanie tlenków azotu w kwas azotowy(V) | 242 |
| 11.11. Wytwarzanie azotanu(V) amonu (saletry amonowej) z kwasu azotowego(V) i amoniaku | 246 |
| 11.11.1. Neutralizator Hoblera | 248 |
| 11.11.2. Neutralizatory ciśnieniowe | 249 |
| 11.11.3. Granulowanie azotanu(V) amonu | 250 |
| 11.12. Synteza mocznika | 251 |
| 11.13. Melamina | 254 |
| 11.14. Nawozy mineralne | 254 |
| 11.15. Nowe rozwiązania w technologii związków azotowych | 257 |
| 11.15.1. Niskotemperaturowy katalizator do syntezy amoniaku | 257 |
| 11.15.2. Ograniczanie emisji tlenków azotu z instalacji kwasu azotowego(V) | 258 |
| 11.15.3. Przeciwdziałanie zagrożeniom przy produkcji azotanu(V) amonu | 259 |
| 12. GAZY SYNTEZOWE | 260 |
| 12.1. Wstęp | 260 |
| 12.2. Konwersja metanu z parą wodną, czyli reforming parowy | 261 |
| 12.3. Inne metody wytwarzania gazów syntezowych z węglowodorów | 266 |
| 12.4. Zgazowanie paliw stałych | 268 |
| 12.4.1. Ciśnieniowe generatory gazu systemu Lurgi | 270 |
| 12.4.2. Fluidalne generatory gazu | 270 |
| 12.4.3. Zawiesinowe generatory gazu | 273 |
| 12.5. Konwersja tlenku węgla(II) z parą wodną | 275 |
| 12.6. Wydzielanie tlenku węgla(IV) z gazów | 278 |
| 12.7. Usuwanie związków siarki z gazów syntezowych (odsiarczanie) | 281 |
| 13. PROCESY ELEKTROLITYCZNE. ELEKTROLIZA CHLORKU SODU | 284 |
| 13.1. Elektroliza | 284 |
| 13.1.1. Reakcje elektrodowe | 285 |
| 13.1.2. Napięcie równowagowe | 286 |
| 13.1.3. Rzeczywiste napięcie elektrolizy | 289 |
| 13.1.4. Nadpotencjał i nadnapięcie | 292 |
| 13.1.5. Warunki prowadzenia elektrolizy | 293 |
| 13.2. Elektroliza chlorku sodu w roztworze wodnym | 296 |
| 13.2.1. Elektrolizery z przeponą (diafragmą) filtrującą | 298 |
| 13.2.2. Elektrolizery membranowe | 303 |
| 13.2.3. Elektrolizery z katodą rtęciową | 306 |
| 13.3. Rozwój technologii chloru i wodorotlenku sodu | 309 |
| 13.3.1. Nowe materiały i rodzaje elektrod | 309 |
| 13.3.2. Membrany jonowymienne | 310 |
| 14. PROCESY ELEKTROTERMICZNE | 311 |
| 14.1. Wstęp | 311 |
| 14.2. Wyroby węglowe i grafitowe | 312 |
| 14.3. Węglik krzemu (karborund) | 314 |
| 14.4. Karbid | 316 |
| 15. WYBRANE PROCESY METALURGICZNE. MIEDŹ, CYNK, OŁÓW, KADM, ALUMINIUM, SÓD | 321 |
| 15.1. Wstęp | 321 |
| 15.2. Miedź | 322 |
| 15.2.1. Przetwarzanie rud miedzi metodą hutniczą | 325 |
| 15.2.2. Elektrolityczna rafinacja miedzi | 326 |
| 15.2.3. Wykorzystanie składników złoża towarzyszących miedzi | 328 |
| 15.3. Cynk | 329 |
| 15.3.1. Utleniające prażenie blendy cynkowej | 330 |
| 15.3.2. Piece fluidalne do utleniającego prażenia blendy cynkowej | 332 |
| 15.3.3. Aparaty (piece) z ruchomym rusztem taśmowym | 333 |
| 15.3.4. Wytwarzanie cynku przez wysokotemperaturową redukcję ZnO | 334 |
| 15.3.5. Rafinacja cynku | 339 |
| 15.3.6. Elektrochemiczna metoda wytwarzania cynku | 341 |
| 15.3.7. Ługowanie | 341 |
| 15.3.8. Elektroliza | 342 |
| 15.4. Ołów | 343 |
| 15.5. Kadm | 344 |
| 15.6. Aluminium | 344 |
| 15.6.1. Wytwarzanie tlenku glinu | 345 |
| 15.6.2. Elektroliza tlenku glinu | 347 |
| 15.7. Sód | 352 |
| 16. PRZEMYSŁOWE PROCESY ELEKTROPLAZMOWE | 354 |
| 16.1. Wstęp | 354 |
| 16.2. Zjawiska zachodzące w plazmie | 354 |
| 16.3. Plazma równowagowa i nierównowagowa | 355 |
| 16.4. Wyładowania elektryczne w gazach | 360 |
| 16.4.1. Wyładowania koronowe | 362 |
| 16.4.2. Wyładowania jarzeniowe | 363 |
| 16.4.3. Wytwarzanie plazmy w plazmotronie | 364 |
| 16.5. Procesy elektroplazmowe w technologii chemicznej | 365 |
| 16.5.1. Historyczna metoda syntezy tlenków azotu w łuku elektrycznym | 366 |
| 16.5.2. Przetwarzanie węglowodorów. Synteza acetylenu | 371 |
| 16.5.3. Wytwarzanie ozonu w wyładowaniach barierowych | 377 |
| 16.6. Elektrostatyczne oczyszczanie gazów | 383 |
| 16.7. Plazmowa obróbka powierzchni i osadzanie powłok | 386 |
| 16.7.1. Plazmowa obróbka powierzchni | 387 |
| 16.7.2. Plazmowe nanoszenie powłok grubych | 387 |
| 16.7.3. Plazmowe osadzanie powłok cienkich | 388 |
| 16.8. Niektóre kierunki rozwoju technologii elektroplazmowych | 390 |
| 16.8.1. Plazmowa metoda przetwarzania odpadów | 390 |
| 16.8.2. Zastosowanie wyładowań ślizgowych | 392 |
| 16.8.3. Zastosowanie wyładowań impulsowych | 393 |
| 17. PRODUKCJA KWASU FOSFOROWEGO(V) I NAWOZÓW | |
| FOSFOROWYCH | 395 |
| 17.1. Wstęp | 395 |
| 17.2. Metody przetwarzania surowców fosforowych | 395 |
| 17.3. Wytwarzanie kwasu fosforowego(V) metodą roztworową (tzw. ekstrakcyjną) | 398 |
| 17.4. Produkty uboczne otrzymywane przy produkcji kwasu fosforowego(V) | 403 |
| 17.4.1. Fosfogips | 403 |
| 17.4.2. Fluor | 404 |
| 17.4.3. Uran | 404 |
| 17.5. Superfosfat potrójny | 405 |
| 17.6. Nawozy wieloskładnikowe zawierające fosfor | 407 |
| 18. PRODUKCJA WĘGLANU SODU (SODY) | 408 |
| 18.1. Wstęp | 408 |
| 18.2. Proces Solvaya | 409 |
| 18.3. Karbonizacja, czyli reakcja CO2 ze składnikami solanki | 412 |
| 18.4. Regeneracja amoniaku. Odpady produkcyjne | 418 |
| 19. PROCESY CERAMICZNE | 419 |
| 19.1. Przedmiot i klasyfikacja ceramiki | 419 |
| 19.2. Surowce w technologii ceramiki | 423 |
| 19.2.1. Surowce stosowane w ceramice tradycyjnej | 424 |
| 19.2.2. Metody otrzymywania proszków ceramicznych stosowanych w otrzymywaniu zaawansowanych tworzyw ceramicznych | 427 |
| 19.3. Formowanie | 434 |
| 19.3.1. Formowanie z mas sypkich | 434 |
| 19.3.2. Formowanie z mas plastycznych | 438 |
| 19.3.3. Formowanie z mas lejnych | 439 |
| 19.3.4. Właściwości reologiczne mas ceramicznych | 441 |
| 19.3.5. Dodatki do mas ceramicznych | 449 |
| 19.4. Nowe metody formowania tworzyw ceramicznych | 452 |
| 19.4.1. Formowanie z mas lejnych w podwyższonej temperaturze | 453 |
| 19.4.2. Żelowanie mas lejnych w zmiennej temperaturze | 453 |
| 19.4.3. Hydrolityczne zestalenie | 453 |
| 19.4.4. Wodne formowanie wtryskowe | 454 |
| 19.4.5. Odlewanie żelowe | 454 |
| 19.4.6. Metoda bezpośredniego odlewania koagulującego | 461 |
| 19.4.7. Metoda odlewania folii | 462 |
| 19.5. Procesy cieplne w technologii ceramiki | 464 |
| 19.5.1. Proces suszenia | 464 |
| 19.5.2. Proces wypalania | 467 |
| 19.6. Procesy wykończeniowe | 474 |
| 19.6.1. Obróbka mechaniczna | 474 |
| 19.6.2. Szkliwienie i dekorowanie | 476 |
| 19.6.3. Metalizacja i łączenie ceramiki z metalami | 477 |
| 20. BUDOWLANE MATERIAŁY WIĄŻĄCE. WAPNO I CEMENT | 478 |
| 20.1. Rodzaje materiałów wiążących stosowanych w budownictwie | 478 |
| 20.2. Wapno | 480 |
| 20.2.1. Proces wypalania wapna. Piece wapiennicze | 480 |
| 20.2.2. Wodorotlenek wapnia (wapno gaszone) | 485 |
| 20.3. Cement portlandzki | 486 |
| 20.3.1. Przygotowywanie surowców do produkcji cementu | 487 |
| 20.3.2. Wypalanie klinkieru portlandzkiego | 491 |
| 20.3.3. Gospodarka ciepłem przy produkcji klinkieru portlandzkiego | 494 |
| 20.3.4. Cement budowlany | 498 |
| 20.4. Wiązanie i twardnienie zaczynu cementowego | 500 |
| LITERATURA | 502 |
Wypożyczaj w abonamencie!
Już od 2,66 zł za ebooka
