Узбекский научно-исследовательский и проектный

2 Литературный обзор

Химическая технология изучает процессы переработки природных материалов в средства производства (продукты, полупродукты, применяемые в промышленности и сельском хозяйстве) и в предметы народного потребления. В химической технологии рассматриваются процессы, связанные с изменением химического состава перерабатываемых материалов, в отличие от механической технологии, изучающей процессы, при которых изменяются лишь форма или внешний вид обрабатываемого материала.

И химический технологии неорганических веществ изучаются процессы переработки материалов минерального происхождения: производство серной кислоты из колчедана и самородной серы, синтез аммиака из азота воздуха и водорода, получаемого, например, электролизом воды, производство силикатных материалов.
В связи с все большим расширением комплексного использования сырья и комбинированием отдельных производств в настоящее время деление на органические и неорганические производства становится в значительной мере условным.
Поясним некоторое понятия, которые будут встречаться при описании различных технологических процессов.
Под сырьем понимают исходные материалы, которые служат для получения того или иного продукта. В технологических процессах часто используют несколько видов сырья, смешанных в определенном соотношении.
Сырье во многих случаях проходит несколько стадий переработки. Продукт, полученый в последней стадии технологического цикла, носит название готового продукта, полученный в какой-либо промежуточной стадии-полупродукта.
При производстве того или иного вещества часто получаются различного рода побочные продукты и отходы. Если эти отходы не используются, то они называются отбросами. Иногда отходы подвергают дополнительной обработке для извлечения неиспользованного сырья и возвращения его в технологический процесс; такая операция носить название регенерации.
Одной из важнейших задач современной техники является комплексная переработка сырья с целью наиболее полного использования отходов.
При комплексном использовании сырья необходима высокая техника пылеулавливания и очистки газов и сточных вод. Одновременно при этом уменьшаются или ликвидируются вредные выделения в атмосферу и сброс вредных стоков в водоемы, что это приводит к значительному оздоровлению условий жизни в промышленных районах.
В истории развития химической промышленности известны факты, когда отбросы становились главными продуктами, а главные продукты- побочными.
Расход сырья и количество получаемых в технологическом процессе продуктов, полупродуктов и отходов определяют на основе технических расчетов. Результаты этих расчетов обычно сводят в материальный баланс, который составляют в расчете на единицу готового продукта или исходного сырья или на количеству продукта, получаемого на единицу времени (час, сутки).
На основе расчетов прихода и расхода тепла при осуществлении технологических процессов составляют тепловые балансы. Приход определяют, суммируя тепло, выделяющееся при протекании экзотермических химических реакций, тепло, приносимое реагирующими веществами, и тепло, подводимое извне. В соответствии с законом сохранения энергии приход тепла должен быть равен его расходу. Расход тепла складывается из тепла, требуемого для протекания эндотермических реакций, тепла выводимого с продуктами реакции, и потер тепла в окружающую среду.
Производительностью аппаратов называют количество продукции, полученной в них за единицу времени (например за сутки). В зависимости от характера аппарата производительность его можно отнести к единице обьема или рабочей поверхности аппарата или к единице площади поперечного сечения. Эту относительную величину часто называют сьемом.
При проведении технологических процессов стремятся достигнуть максимальной производительности аппаратов. Проектную производительность аппаратов устанавливают с учетом оптимальных условий ведения технологического процесса и называют мощностью.
Технологические процессы разделяются на периодические и непрерывные.
При периодическом процессе в аппарат загружают нужную порцию сырья, и в течение определенного времени создают и поддерживают заданные условия введения процесса или изменяют их соответственно программе его ведения. При этом соотношение и концентрация реагентов и получаемых продуктов, температура реакционной массы, давление и другие условия изменяются во времени , а все стадии данного процесса последовательно протекают во всем обьеме реакционной массы, находящейся в аппарате. После завершения процесса из аппарата выгружают продукт реакции и снова повторяют все операции.
В непрерывных процессах загрузка сырья производится непрерывно или периодически определенными порциями по мере освобождения некоторого обьема аппарата. Таким образом, в непрерывных процессах часть сырья только загружается в аппарат, часть находится в стадии переработки, а часть уже прореагировали выводится из процесса. В отличие от периодических процессов все стадии непрерывного процесса одновременно протекают в различных зонах реакционной массы. Причем в каждой зоне в любой момент времени сохраняются неизменные условия данной стадии процесса, и для осуществления всего процесса в целом необходимо непрерывное перемещение реакционной массы по зонам.
Экстракционная фосфорная кислота является одним из самых востребованных минеральных кислот химической промышленности. Экстракционный способ производства ЭФК является преобладающим ( 95% от общего количества), поскольку он потребляет меньше энергии. Целью работы является разработка оптимальных вариантов получения ЭФК из необожженных фосфоритов. В данной работе изучены получения ЭФК из фосфоритов Центральных Кизилкумов, влияние нормативного количества серной кислоты на получение ЭФК из концентрации фосфоритного кека, определены оптимальные варианты использования серной кислоты и оборотных растворов для получения ЭФК. Полученные результаты дают возможность обосновывать экстракционный способ получения ортофосфорной кислоты из необожженных фосфоритов Центральных Кызылкумов, установить оптимальные параметры расхода реагирующих веществ, а также правильного ведения технологического процесса.
Фосфор и его соединения играют важную роль во всех живых организмах, а также в растительном мире. В связи с этим, минимальное содержание P2O5 в составе фосфатного сырья, проблемы его переработки, заставляют внедрит новых подходов и технологий в промышленность. Этот недостаток считается актуальной проблемой и представляет большой научный и практический интерес.
В Узбекистане в качестве сырья для производства ЭФК являются низкосортные фосфориты Центральных Кызылкумов. Стоит также отметить, что, удовлетворение спроса на фосфорсодержащие удобрения, помимо развития агропромышленного комплекса остается актуальным вопросом вопросом сегодняшнего дня.
Сегодня ведется большая научная работа по обогащению фосфоритного сырья и получению из него фосфорсодержащих удобрений, удовлетворяющих потребность сельскохозяйственных культур в фосфорных удобрениях.
Учеными нашей республики проводится большая научно – практическая работа по превращению фосфора в фосфорсодержащие удобрения. В настоящее время фосфорная кислота имеет очень широкий спектр областей применения. Он применяется во многих областях промышленности, а также в медицине, машиностроении. Но основным его потребителем является сельское хозяйство.
Разработаны различные нормы получения фосфорных кислот из фосфоритовых руд и производства на их основе различных фосфорсодержащих удобрений.
На сегодняшний день в промышленности ЭФК получают с использованием мытого обожженного фосфоконцентрата.
Основной целью исследований является получение ЭФК путем переработки с серной и циркулирующей фосфорной кислотой. Задача исследования является получение ЭФК из концентрации мытого высушенного фосфорита, а также обоснование его экономической эффективности.