| 3. Классификация процессов ХТ
Процессы ХТ можно классифицировать по различным признакам: характеру используемых технологий, происхождению и характеру сырья, характеру и потребительским свойствам продуктов. Наиболее фундаментальным является отраслевой принцип классификации, определяющий принадлежность процессов к группам перерабатываемого сырья или потребительским свойствам производимых продуктов. В этом плане можно выделить следующие отрасли ХТ.
1. Неорганическая ХТ, включающая в себя следующие подотрасли:
а) основной неорганический синтез, включающий в себя многотоннажные производства кислот, щелочей, солей, аммиака, минеральных удобрений на их основе и других неорганических веществ.
б) тонкий неорганический синтез – малотоннажные производства, но крайне важных для самой химической промышленности неорганических веществ: катализаторов, неорганических препаратов, реактивов, редких элементов, материалов для электроники, лекарственных веществ и др.
в) ядерно-химическая технология, включающая технологии обогащения и получения радиоактивных веществ и изотопов.
г) металлургия – производства чёрных и цветных металлов.
д) технология силикатов – производство вяжущих и строительных материалов, керамических изделий, стекла.
2. Технология органических веществ, включающая в себя следующие подотрасли:
а) переработка ископаемого углеродсодержащего сырья – твёрдого топлива, нефти и газа – первичное разделение, очистка, облагораживание, конверсия углеводородного сырья в сам водород.
б) нефтехимический синтез – производство органических продуктов и полупродуктов на основе переработки газообразных, жидких и твёрдых углеводородов, а также на основе оксидов углерода и водорода.
в) основной органический синтез – производство базовых продуктов органического синтеза, дающего начало всем остальным процессам более глубокой переработки органического сырья.
г) биотехнология – производство кормовых дрожжей, аминокислот, ферментов, антибиотиков и др. на основе биологических процессов.
д) тонкий органический синтез – производство органических препаратов, реактивов, лекарственных веществ, душистых веществ, средств защиты растений и др.
е) производство органических полупродуктов и красителей.
ж) технология высокомолекулярных соединений (СК, пластмассы, химические волокна, плёнкообразующие вещества).
з) технологии переработки растительного и животного сырья.
В определённой степени приведённая классификация условна. Например, в технологии переработки растительного и животного сырья нередко используются биотехнологические методы, например, в производстве спирта, сыров, йогуртов и т.д.
В соответствии с приведённой классификацией сырьевую основу соответствующей отрасли составляют:
в неорганической ХТ
1) Атмосферный азот и в очень ограниченной степени натриевая селитра, запасы которой (Чили, Южная Африка) быстро истощаются;
2) Водород. В промышленности производится:
а) конверсией метана
б) неполным окислением метана, который является комбинацией следующих реакций с последующим взаимодействием
СО с водяным паром
в) конверсией твёрдого углеродного топлива
г) электролиз воды или водных растворов NaCl.
3. Кислород или воздух. Если необходимо иметь чистый кислород, то его сжижают при высоких давлениях и пониженной температуре, а затем подвергают фракционной перегонке;
4. Источником получения серной кислоты и других продуктов на её основе является элементарная сера, пирит FeS2 и сульфиды цветных металлов;
5. Источником получения фосфорной кислоты и фосфат-содержащих удобрений являются фосфатные руды: апатиты и фосфориты. В этих рудах фосфор находится в нерастворимой форме, главным образом в виде фторапатита Ca5F(PO4)3 и трикальцийфосфата Ca3(PO4)2;
Апатит – минерал, входящий в состав изверженных пород. В России на Кольском полуострове имеются крупнейшие залежи апатитонефелиновой руды. Нефелин (K,Na)2OAl2O32SiO22H2O – сырьё алюминиевой промышленности. Апатитонефелиновую породу, содержащую до 70% апатита и до 25% нефелина разделяют флотацией на апатитовый концентрат, в состав которого входит до 40% Р2О5 и нефелиновую фракцию, которая после повторного обогащения содержит до 30% Al2O3.
Фосфориты – породы осадочного происхождения. Содержание Р2О5 в фосфоритах колеблется от 20 до 30%.
6. Первичным сырьём для производства органических веществ являются природный газ, нефть, каменный уголь, в меньшей степени горючие сланцы и торф.
Традиционные способы их первичной переработки – пиролиз. Последние годы всё большее значение приобретает синтез-газ получаемый из всех перечисленных видов сырья путём парокислородной конверсии. Это особенно важно для твёрдых горючих ископаемых, залежей которых должно хватить на несколько сотен лет. Синтез-газ является основой для получения небольшой группы базовых продуктов органического синтеза, которые в сырьевом балансе промышленных органических продуктов составляют 90%. Сюда относятся этилен, пропилен, 1,3-бутадиен, бензол, толуол и ксилолы.
7. Источником получения металлов в технически чистом виде являются природные минералы, содержащие, как правило, часть пустой породы. Минералы руд представляют в основном оксиды и сульфиды некоторых металлов (Fe3O4, Fe2O3, Cu2S, CuS, FeCuS2, ZnS и др.), содержащие оксиды соединений, составляющих пустую породу. В чёрной металлургии к ним относятся Al2O3, SiO2, CrO, MgO и т.п. В то же время некоторые из этих оксидов могут служить рудами цветных металлов (например, Al2O3 в производстве алюминия). Обобщая данные по минералам руд их можно подразделить наоксидные, сульфидные и самородные. Руды, в состав которых входят соединения разных металлов называют полиметаллическими. Типичными примерами таких руд являются медно-никелевые (содержат сульфиды свинца и цинка), свинцово-молибденовые и др.
Поделитесь с Вашими друзьями: | 
