Technologia chemiczna

Krzysztof Schmidt-Szałowski, Mikołaj Szafran, Jan Sentek, Ewa Bobryk

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-17269-5

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2013

Liczba stron:

525

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Schmidt-Szałowski, Krzysztof; Szafran, Mikołaj; Sentek, Jan; Bobryk, Ewa. Technologia chemiczna. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013, 525 s. ISBN 978-83-01-17269-5

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Schmidt-Szałowski, K.

A1 Szafran, M.

A1 Sentek, J.

A1 Bobryk, E.

T1 Technologia chemiczna

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2013

SN 978-83-01-17269-5

Bibliografia BibTex:

@Book{ 62609, author = "Schmidt-Szałowski, Krzysztof and Szafran, Mikołaj and Sentek, Jan and Bobryk, Ewa", editor = "", title = "Technologia chemiczna", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2013", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-17269-5" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Schmidt-Szałowski, Krzysztof

AU - Szafran, Mikołaj

AU - Sentek, Jan

AU - Bobryk, Ewa

ED -

TI - Technologia chemiczna

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2013

SN - 978-83-01-17269-5

ER -

Netografia (standard APA):

Schmidt-Szałowski, Krzysztof; Szafran, Mikołaj; Sentek, Jan; Bobryk, Ewa. Technologia chemiczna [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013 [dostęp: 23 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/technologia-chemiczna-krzysztof-schmidt-szalowski-62609.

chemia, przemysł chemiczny, technologia chemiczna, statyka chemiczna, kinetyka chemiczna

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,...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-17269-5

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2013

Liczba stron:

525

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

WSTĘP16
1. PRZEDMIOT TECHNOLOGII CHEMICZNEJ18
1.1. Wstęp18
1.2. Proces technologiczny19
1.3. Organizacja procesu w skali przemysłowej21
1.4. Zasoby i pozyskiwanie surowców przemysłowych25
1.4.1. Surowce energetyczne26
1.4.2. Rudy metali29
1.4.3. Surowce chemiczne29
2. PODSTAWY PROCESÓW CHEMICZNYCH30
2.1. Reakcja chemiczna i proces chemiczny30
2.2. Niektóre wielkości charakteryzujące przebieg procesów chemicznych30
2.3. Stopień przemiany, wydajność surowcowa31
2.4. Bilanse technologiczne34
2.4.1. Obszary bilansowania34
2.4.2. Podstawa bilansu37
2.4.3. Równanie bilansowe37
2.4.4. Równanie bilansu masy w procesie ciągłym37
2.4.5. Przykład obliczenia bilansowego39
3. WŁAŚCIWOŚCI UKŁADÓW REAGUJĄCYCH40
3.1. Wstęp40
3.2. Termodynamiczna charakterystyka układu reagentów w stanie równowagi40
3.2.1. Stała równowagi reakcji40
3.2.2. Stopnie swobody układu41
3.2.3. Zależność równowagowego stopnia przemiany od temperatury44
3.3. Kinetyczna charakterystyka układu reagentów w stanie reakcji45
3.3.1. Szybkość reakcji45
3.3.2. Szybkość procesu w reaktorze46
3.4. Proces prowadzony w trybie okresowym w reaktorze zamkniętym o zupełnym wymieszaniu47
3.5. Proces w reaktorze przepływowym o zupełnym wymieszaniu w stanie stacjonarnym48
3.6. Równanie kinetyczne reakcji i zależności pochodne49
3.6.1. Równanie kinetyczne49
3.6.2. Zależność szybkości reakcji od stopnia przemiany49
3.7. Wpływ temperatury na szybkość reakcji52
3.8. Wpływ ciśnienia na szybkość reakcji55
3.9. Wpływ katalizatorów na szybkość reakcji55
4. PODSTAWY ORGANIZACJI UKŁADÓW TECHNOLOGICZNYCH57
4.1. Wstęp57
4.2. Organizacja procesu w reaktorze57
4.2.1. Model reaktora zbiornikowego zamkniętego o zupełnym wymieszaniu reagentów58
4.2.2. Model reaktora zbiornikowego przepływowego o zupełnym wymieszaniu reagentów61
4.2.3. Model reaktora rurowego przepływowego o przepływie tłokowym63
4.3. Czas przebywania reagentów w reaktorze przepływowym67
4.4. Wpływ mieszania na przebieg procesu w rurowym reaktorze przepływowym69
4.5. Reaktor w układzie technologicznym70
4.5.1. Wielostopniowy układ reaktorów (kaskada)70
4.5.2. Reaktor w układzie obiegu powrotnego75
5. PROCESY W UKŁADACH NIEJEDNORODNYCH80
5.1. Szybkość reakcji w układach niejednorodnych80
5.2. Rozpuszczanie substancji stałej w cieczy82
5.3. Krystalizacja z roztworów ciekłych87
5.4. Reakcje reagentów stałych i gazowych89
5.5. Absorpcja94
5.5.1. Procesy absorpcji94
5.5.2. Absorbery95
5.6. Równanie operacyjne procesu wymiany masy (na przykładzie absorpcji)100
5.6.1. Układ współprądowy101
5.6.2. Układ przeciwprądowy103
6. GOSPODARKA CIEPŁEM W INSTALACJACH PRZEMYSŁOWYCH106
6.1. Wstęp106
6.2. Podstawy obliczeń cieplnych107
6.3. Bilans cieplny (bilans entalpii)108
6.4. Efekty cieplne reakcji108
6.5. Zależności wynikające z równań bilansowych110
6.6. Równanie operacyjne wymiennika ciepła113
6.6.1. Wymiennik współprądowy114
6.6.2. Wymiennik przeciwprądowy115
6.7. Równanie operacyjne adiabatycznego reaktora przepływowego117
7. WYTWARZANIE ENERGII PRZEZ SPALANIE PALIW121
7.1. Wstęp121
7.2. Procesy spalania123
7.3. Płomień. Deflagracja125
7.4. Wybuchy127
7.5. Spalanie paliw gazowych128
7.6. Spalanie paliw stałych133
7.7. Spalanie paliw ciekłych139
7.8. Spalanie jako źródło ciepła w procesach wysokotemperaturowych143
7.9. Wytwarzanie energii w skojarzonych układach gazowo-parowych148
7.10. Wytwarzanie energii z odpadów komunalnych149
8. OCHRONA ŚRODOWISKA PRZED EMISJĄ LOTNYCH ZANIECZYSZCZEŃ153
8.1. Zagrożenia i ochrona środowiska153
8.2. Odsiarczanie gazów kominowych z palenisk energetycznych159
8.3. Usuwanie tlenków azotu ze spalin i gazów poprodukcyjnych165
8.4. Usuwanie gazowych i ciekłych zanieczyszczeń organicznych168
8.5. Nowe metody zapobiegania emisji gazów poprodukcyjnych172
8.5.1. Wydzielanie i magazynowanie CO₂172
8.5.2. Radiacyjna metoda oczyszczania gazów paleniskowych173
8.5.3. Skojarzone procesy plazmowo katalityczne175
9. OCZYSZCZANIE WODY I ŚCIEKÓW176
9.1. Zasoby wodne176
9.2. Charakterystyka wody jako surowca179
9.3. Oczyszczanie wody z zawiesin180
9.3.1. Sedymentacja180
9.3.2. Filtracja182
9.3.3. Flotacja186
9.4. Fizyczne i chemiczne metody oczyszczania wody187
9.4.1. Adsorpcja187
9.4.2. Ultrafiltracja i odwrócona osmoza188
9.4.3. Wymiana jonowa191
9.4.4. Zmiękczanie wody metodami chemicznymi196
9.4.5. Koagulacja zanieczyszczeń koloidalnych198
9.4.6. Oczyszczanie i dezynfekcja wody za pomocą utleniaczy198
9.5. Biochemiczne metody oczyszczania wody202
9.6. Oczyszczanie ścieków203
9.7. Nowe metody oczyszczania wody przez utlenianie209
9.7.1. Skojarzone układy silnych utleniaczy209
9.7.2. Procesy fotokatalityczne210
10. PRODUKCJA KWASU SIARKOWEGO(VI)211
10.1. Wstęp211
10.2. Surowce siarkonośne211
10.3. Metody wytwarzania kwasu siarkowego(VI)215
10.4. Utlenianie siarki215
10.5. Utlenianie SO₂ do SO₃218
10.6. Organizacja procesu w reaktorze do utleniania SO₂220
10.7. Katalityczne reaktory do utleniania SO₂225
10.8. Instalacja do absorpcji SO₃228
10.9. Nowe rozwiązania w przemyśle kwasu siarkowego(VI)233
10.9.1. Ograniczanie emisji SO₂233
10.9.2. Utlenianie SO₂ w obecności pary wodnej235
11. PRZEMYSŁ ZWIĄZKÓW AZOTOWYCH236
11.1. Metody syntezy związków azotowych236
11.2. Synteza amoniaku237
11.3. Podstawy procesu syntezy amoniaku238
11.4. Reaktory do syntezy amoniaku243
11.5. Organizacja procesu syntezy amoniaku w złożu katalizatora246
11.6. Synteza amoniaku w układzie obiegu powrotnego (cyrkulacyjnym)250
11.7. Wytwarzanie kwasu azotowego(V)254
11.8. Katalizatory do utleniania amoniaku255
11.9. Reaktory do utleniania amoniaku (tzw. utleniacze)258
11.10. Przetwarzanie tlenków azotu w kwas azotowy(V)259
11.11. Wytwarzanie azotanu(V) amonu (saletry amonowej) z kwasu azotowego(V) i amoniaku263
11.11.1. Neutralizator Hoblera265
11.11.2. Neutralizatory ciśnieniowe266
11.11.3. Granulowanie azotanu(V) amonu267
11.12. Synteza mocznika268
11.13. Melamina271
11.14. Nawozy mineralne271
11.15. Nowe rozwiązania w technologii związków azotowych274
11.15.1. Niskotemperaturowy katalizator do syntezy amoniaku274
11.15.2. Ograniczanie emisji tlenków azotu z instalacji kwasu azotowego(V)275
11.15.3. Przeciwdziałanie zagrożeniom przy produkcji azotanu(V) amonu276
12. GAZY SYNTEZOWE277
12.1. Wstęp277
12.2. Konwersja metanu z parą wodną, czyli reforming parowy278
12.3. Inne metody wytwarzania gazów syntezowych z węglowodorów283
12.4. Zgazowanie paliw stałych285
12.4.1. Ciśnieniowe generatory gazu systemu Lurgi287
12.4.2. Fluidalne generatory gazu287
12.4.3. Zawiesinowe generatory gazu290
12.5. Konwersja tlenku węgla(II) z parą wodną292
12.6. Wydzielanie tlenku węgla(IV) z gazów295
12.7. Usuwanie związków siarki z gazów syntezowych (odsiarczanie)298
13. PROCESY ELEKTROLITYCZNE. ELEKTROLIZA CHLORKU SODU301
13.1. Elektroliza301
13.1.1. Reakcje elektrodowe302
13.1.2. Napięcie równowagowe303
13.1.3. Rzeczywiste napięcie elektrolizy306
13.1.4. Nadpotencjał i nadnapięcie309
13.1.5. Warunki prowadzenia elektrolizy310
13.2. Elektroliza chlorku sodu w roztworze wodnym313
13.2.1. Elektrolizery z przeponą (diafragmą) filtrującą315
13.2.2. Elektrolizery membranowe320
13.2.3. Elektrolizery z katodą rtęciową323
13.3. Rozwój technologii chloru i wodorotlenku sodu326
13.3.1. Nowe materiały i rodzaje elektrod326
13.3.2. Membrany jonowymienne327
14. PROCESY ELEKTROTERMICZNE328
14.1. Wstęp328
14.2. Wyroby węglowe i grafitowe329
14.3. Węglik krzemu (karborund)331
14.4. Karbid333
15. WYBRANE PROCESY METALURGICZNE. MIEDŹ, CYNK, OŁÓW, KADM, ALUMINIUM, SÓD338
15.1. Wstęp338
15.2. Miedź339
15.2.1. Przetwarzanie rud miedzi metodą hutniczą340
15.2.2. Elektrolityczna rafinacja miedzi343
15.2.3. Wykorzystanie składników złoża towarzyszących miedzi345
15.3. Cynk346
15.3.1. Utleniające prażenie blendy cynkowej347
15.3.2. Piece fluidalne do utleniającego prażenia blendy cynkowej349
15.3.3. Aparaty (piece) z ruchomym rusztem taśmowym350
15.3.4. Wytwarzanie cynku przez wysokotemperaturową redukcję ZnO351
15.3.5. Rafinacja cynku356
15.3.6. Elektrochemiczna metoda wytwarzania cynku358
15.3.7. Ługowanie358
15.3.8. Elektroliza359
15.4. Ołów360
15.5. Kadm361
15.6. Aluminium362
15.6.1. Wytwarzanie tlenku glinu362
15.6.2. Elektroliza tlenku glinu364
15.7. Sód369
16. PRZEMYSŁOWE PROCESY ELEKTROPLAZMOWE371
16.1. Wstęp371
16.2. Zjawiska zachodzące w plazmie371
16.3. Plazma równowagowa i nierównowagowa372
16.4. Wyładowania elektryczne w gazach377
16.4.1. Wyładowania koronowe379
16.4.2. Wyładowania jarzeniowe380
16.4.3. Wytwarzanie plazmy w plazmotronie381
16.5. Procesy elektroplazmowe w technologii chemicznej382
16.5.1. Historyczna metoda syntezy tlenków azotu w łuku elektrycznym383
16.5.2. Przetwarzanie węglowodorów. Synteza acetylenu388
16.5.3. Wytwarzanie ozonu w wyładowaniach barierowych394
16.6. Elektrostatyczne oczyszczanie gazów400
16.7. Plazmowa obróbka powierzchni i osadzanie powłok403
16.7.1. Plazmowa obróbka powierzchni404
16.7.2. Plazmowe nanoszenie powłok grubych404
16.7.3. Plazmowe osadzanie powłok cienkich405
16.8. Niektóre kierunki rozwoju technologii elektroplazmowych407
16.8.1. Plazmowa metoda przetwarzania odpadów407
16.8.2. Zastosowanie wyładowań ślizgowych409
16.8.3. Zastosowanie wyładowań impulsowych410
17. PRODUKCJA KWASU FOSFOROWEGO(V) I NAWOZÓW FOSFOROWYCH412
17.1. Wstęp412
17.2. Metody przetwarzania surowców fosforowych412
17.3. Wytwarzanie kwasu fosforowego(V) metodą roztworową (tzw. ekstrakcyjną)415
17.4. Produkty uboczne otrzymywane przy produkcji kwasu fosforowego(V)420
17.4.1. Fosfogips420
17.4.2. Fluor421
17.4.3. Uran421
17.5. Superfosfat potrójny422
17.6. Nawozy wieloskładnikowe zawierające fosfor424
18. PRODUKCJA WĘGLANU SODU (SODY)425
18.1. Wstęp425
18.2. Proces Solvaya426
18.3. Karbonizacja, czyli reakcja CO₂ ze składnikami solanki429
18.4. Regeneracja amoniaku. Odpady produkcyjne435
19. PROCESY CERAMICZNE436
19.1. Przedmiot i klasyfikacja ceramiki436
19.2. Surowce w technologii ceramiki440
19.2.1. Surowce stosowane w ceramice tradycyjnej441
19.2.2. Metody otrzymywania proszków ceramicznych stosowanych w otrzymywaniu zaawansowanych tworzyw ceramicznych444
19.3. Formowanie451
19.3.1. Formowanie z mas sypkich451
19.3.2. Formowanie z mas plastycznych455
19.3.3. Formowanie z mas lejnych456
19.3.4. Właściwości reologiczne mas ceramicznych458
19.3.5. Dodatki do mas ceramicznych466
19.4. Nowe metody formowania tworzyw ceramicznych469
19.4.1. Formowanie z mas lejnych w podwyższonej temperaturze470
19.4.2. Żelowanie mas lejnych w zmiennej temperaturze470
19.4.3. Hydrolityczne zestalenie470
19.4.4. Wodne formowanie wtryskowe471
19.4.5. Odlewanie żelowe471
19.4.6. Metoda bezpośredniego odlewania koagulującego478
19.4.7. Metoda odlewania folii479
19.5. Procesy cieplne w technologii ceramiki481
19.5.1. Proces suszenia481
19.5.2. Proces wypalania484
19.6. Procesy wykończeniowe491
19.6.1. Obróbka mechaniczna491
19.6.2. Szkliwienie i dekorowanie493
19.6.3. Metalizacja i łączenie ceramiki z metalami494
20. BUDOWLANE MATERIAŁY WIĄŻĄCE. WAPNO I CEMENT495
20.1. Rodzaje materiałów wiążących stosowanych w budownictwie495
20.2. Wapno497
20.2.1. Proces wypalania wapna. Piece wapiennicze497
20.2.2. Wodorotlenek wapnia (wapno gaszone)502
20.3. Cement portlandzki503
20.3.1. Przygotowywanie surowców do produkcji cementu504
20.3.2. Wypalanie klinkieru portlandzkiego508
20.3.3. Gospodarka ciepłem przy produkcji klinkieru portlandzkiego511
20.3.4. Cement budowlany515
20.4. Wiązanie i twardnienie zaczynu cementowego517
LITERATURA519

ROZDZIAŁ

Przedmiot

technologiichemicznej

1.1.Wstęp

Technologiachemicznajestdziedzinąwiedzyoprocesachprodukcyjnych,wktó-

rychzodpowiedniodobranychsurowcówwytwarzasięproduktyookreślonymskładzie

chemicznym.Wwiększościtychprocesównastępujązasadniczezmianychemicznej

strukturyprzetwarzanychmateriałów.

Takokreślonyobszartechnologiiobejmujenietylkodziałalnośćprodukcyjną

należącądoprzemysłuchemicznego,lecztakżetakiedziedziny,jakhutnictwo,

przemysłpaliwowyiceramiczny,niektóredziałyprzemysłuspożywczego,przemysł

celulozowo-papierniczy,orazwieleinnychdziałówprodukcji.Tedziedzinynależą

podwzględemorganizacyjnymdoróżnychgałęzi(branż)gospodarkiiwytwarzają

produktyorozmaitymskładzieiprzeznaczeniu,askala,wjakiejprowadzisiępro-

dukcję,obejmujeszerokiprzedziałodpojedynczychkilogramówdowielutysięcy

tonnadobę.Istniejąjednakwspólneelementyłącząceteróżnorakiedziedziny.

Sątopodstawowemetodytechnologiczne,znanezpraktykiprzemysłowej,astoso-

waneprzezinżynierówzróżnychbranż,nietylkochemików,przyplanowaniuipro-

wadzeniuprocesówprodukcyjnych.Ichopisznajdujesięwkolejnychrozdziałach

tegopodręcznika.

Wprocesachtechnologiichemicznejzmianyskładuprzetwarzanegomateriału

zachodząprzeważniewwynikureakcjichemicznych.Jednakwniektórychprzypadkach

sątowyłącznieprocesyfizyczne,jaknaprzykładprzywydzielaniutlenuzpowietrza,

alboczystejsiarkizsurowcakopalnego,wktórymsiarkarodzimawystępujerazem

zinnymiskładnikamizłoża.

Zakreszagadnień,którymizajmująsiętechnolodzy,zmieniłsięznacznewcią-

guponaddwóchstuleciodczasu,kiedyokreślenie„technologia”znalazłosięwpi-

śmiennictwienaukowymwtytuledziełaJ.G.BeckmannaAnleitungzurTechnologie

z1779r.Przezdługiokresrozwojutechnologiichemicznej(iinnychdziałówtech-

Brak wyników

Technologia chemiczna

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra