Значение минеральных удобрений для с.хоз-ва. Классификация удобрений

Работа добавлена: 2018-07-06






1. Значение минеральных удобрений для с/хоз-ва. Классификация удобрений.

Удобрения - разл-ные в-ва, содер-щие в своем составе эл-ы необх-е для питания раст-й и улучшения агрохим-х св-в почвы.

Использ-я д/получения высоких и устойчивых урожаев с/хоз-х культур.

Наибольшее зн-е д/питан раст-й имеют:N,P

Назв-е элементы способ-ют росту растений, особенно их плодов, повышают содержание ценных вещ-в, повыш-т морозос-ть, засухоуст-ть….

При внесении в почву всех назв-х элем-в урож-сть пов-ся в 1,5-3 р

Кол-во вносимых удоб-й на 1 га площ сост.:

-N уд-ий от 30 до 300кг в пересч на (N)

-P от 45 до 200 кг (P2O5)

-K от 40 до 250 кг (К2О)

Удобр-я классифицируются:

1.По происх-ю:

А) минер-ые (исскуственные)---спец-о выраб-е на хим. предпр-х неорг. в-ва, а также ископ-е продукты, чаще всего соли.

Б) орган-е в-ва, содер-щие пит-ые эл-ты, продукты естественного происх.(навоз,торф).

В) органоминеральныее удобренияия – смесь первых двух.

Г)бактериальные -содер-щие микроорганизмы, питательных элементов в усваив-ой форме.

2. По срокам внесения:

А) основ-е  (предпосевные)

Б) припосевные, во время посева

В) подкормки, вносятся в период разв-я раст-й

3 По видам пит-х эл-ов:

N(азотные),P, К, Мg, Сa,Sеросоед-шие,Микроудобрения. Микроудоб-я вносят в почву в микроколл-ах: доли кг на 1 гаS, с их помощью вносят микроэлем В, марганец,Fе.В кач-ве микро-ий часто использ-т не только чистые соли, но и пром-е отходы.

4 По агрохим-му значению:

А) прямые-явл-ся источником пит-х эл-ов д/ раст-й

Б) косвенные- служат д/мобилизации питательныхх эл-ов  уже присут-х в почве, путем улучш. ее физ,хим,биол св-в.

Прямые минер удобрения в свою очередь:

--простые   --комплексные

Эта класс-ия хар-ет содержание в удобрениях главн. хим. удобр-ий (N,P,K)

Прост удобрения – однокомпонентные (N(азотное),P-ое,K-ое).

Комплексные м.б. 2-ух,3-х компон-ыми (N-P,N-K,P-K,N-P-K…)

5 По содерж-ю питат эл-та

А) концентрированные, содержат больше 33% действующегого в-ва;

Б)высоконц –ые  больше 60%;

В) низкоконц-ые меньше 33%;

6  По агрег сост : Тв. Ж., Г

7  По степени раств-ти

А) водорастворимые - удобрения легко усваиваиваются растениями, но быстро вымыв-ся из почвы к ним отн-сявсеN иK

Б) растворимы в почвен-х кислотах- медленно усваив-ся растениями, но длит. сохраняются в почве. К ним относятсяся большинство Р-удобрений.

8. По физиол-му действию на почву

А) физиологически кислые;

Б) физиол. щелочные;

В) физиол. нейтральные;

Кроме этого выдел-т  уравновешенные, безбаластные удобрения.

-Уравновешенные удобр-я в кот-х соотношение питательных  элементов  соотв-т агротехническим требованиям,т.е. это всегда комплексные удобрения, содержащие пит-ые элементы в оптимальном соотношении.

-Безбаластные удобр-я  -удобрения, все компоненты к-х служат для питания растенийй.

2. Технологическая схема произв-ва аммиачной селитры. Теоретические основы и устройство основного оборудования.

1-теплообм-к                                       2-смеситель                                      3-аппарат ИТН

4-донейтрализатор                              5-выпарной аппарат

6-насос                                                 7-грануляционная колонка(50-55м)

8-холодильник кипящего слоя          9-барабан для обработки ПАВ

ПРОИЗВОДСТВО аммиачной селитры.

NH4NO3- безбаластное, водораств-оеN-ое удоб-е, содержащее 35%N в аммониной и нитратной формах.

В св. с этим аммиачная силитра может применяться на любых почвах для любых культур. Оно очень гигроскопично  и слеживается в процессе хранения. Кроме этом при измененt и влажности воздуха при хранен могут происходить полиморфные превращения аммиачной селитры. Поэтому обычно аммиачнуюую селитру гранулируют, а гранулы покрывают спец-ми вещ-ми для уменьшения слеживаемости.

Аммиачная селитра – сильн. окислитель  способна поддерж. горение, а при некоторых условиях взрывается, что осложняет ее про-во, хранен, транспорт.

Производствово амм-ой селитры склад-ся из 3 стад-й:

  1. Нейтрал-ия  слабHNO3 газ-ымNH3
  2. Упаривание получ-го р-ра
  3. Гранулир-е аммиачной селитры

1 стадия основана на хим р-ции:

NH3 +HNO3=NH4+Q

данный процесс яв-ся сильно ЭКЗОхемосорбционным процессом.

Выделяющаяся теплота частично используется д/первичной упарки воды из р-ра нитрата аммонияNH4NO3. Для проведения данной р-ции обычно используются аппараты ИТН(исп-ия теплоты нейтрализации).

Этот реактор представляет  собой цилиндр-ий сосуд из нержавеющей стали внутри которого 2-ой цилиндр, куда непрерывно подаётсяHNO3 иNH3. Внутренний цилиндр служит реактивной зоной реактора. Кольцевой зазор м/у цилиндрами  служит испарительной частью.

3.

4. Суперфосфат. Технологическая схема. Теоретические основы.

Суперфосфат- порошок серого цвета, содерж. в основномCa(H2PO4)2 *H2O иCaSO4 * 0.5H2O

Сущность производства состоит в разложении природных фосфатов серной кислотой. Протекает в 2 этапа.

  1. Описывается след. Реакцией:
  2. Образование целевого продукта:

Реакция  1 начин. Сразу после смешения фторапатита с серной кислотой. И завершается в реакцион.  СФ камере. Реакция 2 –осущ. В СФ камере и завершается на складе а теч. нескольких суток. Этот проц. назыв. Созреванием суперфосфата. сущ. периодич., полунепрерывн.,непрерывная технология производства простого СФ.Непрерывная- измельч. апатитовый концентрат,дозируется в смеситель непрерывного действия. Н2SО4 разбавляется до конц. 68% и подается в тот же смеситель. В нем поддерж.T=115-120C. За счет теплоты первой реакции и предварительного подогрева Н2SO4 до 65 С. Образов. пульпа передается в СФ камеру непрерывного действия, где протек. Р-ция 2 и начинается 1й этап созревания СФ.

СФ камера- это вертек. жел.-бетоный цилиндр со стальным кожухом и футировкой хим.-упорной плиткой. цилиндр вместе с днищем медл. Вращ. Вокруг неподвижной полой чугунной трубы, через кот. Происх. Выгрузка СФ. Над цилиндом закрепл. Неподвижно на опорах крышка с перегородкой. Перегородка отделяет др. от др. загрузочную и разгруз. Части. В загруз. Части в крышке имеется люк, через кот. В камеру поступает пульпа. В зоне выгрузки у перегородки имеется фрейзер, вращающ. В направлении противоположному врещению камеры. Камера вращается со скоростью 1 оборот за 1,5-2,5 часа. Стандартные размеры камерыd= 7,1 м,h= 2,5 м , П=30-50т/ч. Измельч. Фрейзером СФ равномерно разбрасывают по складу, где происходит его дозревание. Созревание СФ хар-ся высокой кислотностью, т.к. содержит некоторое кол-во свободной фосфорной кислоты. Для ее нейтрализации и снижения гидроскопичности СФ его смешивают с нейтрализ. ТВ. Добавками, например, с известняком или аммонизируют, т.е обрабатывают газооб.NH4. В большенстве случаев для улучшения потреб. Свойств СФ гранулируют. Для этого его сначала измельчают, затем увлажняют водой, гранулир. В барабанных грануляторах. После чего подсушив. В . барабанных сушилках, отбир. Гранулы необходимой фракции, кот. После КК с упаковкой и отправляют на склад.

Технол. Схема

1-бункер-дозатор

2-смеситель

3-смеситель-дозатор

4- теплообменник

5- СФ камера

6-склад

7-волковая дробилка

8-камера увлажнения

9- барабан-гранулятор

10-сушильный барабан

11- сито

Процесс производства состоит из 2х стадий:

1)производство фосфорной кислоты

2)производство двойного СФ

5. Технологическая  схема производства экстракционной фосфорной кислоты. Теоретические основы процесса и устройство основного оборудования.

1. бункер-дозатор

2. объемный дозатор

3. многосекционный экстрактор

4. погружной насос

5. вакуум-испаритель

6. карусельный вакуум-фильтр

7. сборник ЭФК

8. сборники фильтратов (конц-яH3PO4 увелич. от а к в)

Экстракция- разл-е прир фосфатов сильными мин. кислотами. Прим. для производства мин. удобрений  и технических солей.  Процесс получения заключается в разложении прир. фосфатовH2SO4c кристаллизациейCaSO4 и его отделением на фильтрах. В основе лежит реакция:Ca5F(PO4)3+ 5H2SO4+H2O = 5CaSO4·nH2O + 3H3PO4+HF +Q

Доб. стехиом. кол-воH2SO4 или небольшой избыток, чтобы апатитовый концентрат разложился полностью.В зависимости от Т и конц кислот различают дигидратный, полугидратный и ангидридный способ получения. При производстве необходимо получить  крупные и легкоотделимые кристаллыCaSO4( подбора оптимал условий тех процесса и оборудования).Дигидратный способ: Т=70-800С, полугидратный: Т=95-1050С. Для получения концH3PO4 и увелич скорости процесса исп 75%H2SO4, увеличивают Т в начале процесса и исп интенсивное перемешивание.При смешении  апатитового концентрата сH2SO4обр. пульпа, которая характ-ся высокой вязкостью и малойподвижностью. Пульпу разбавляют оборотнойH3PO4.Процесс ведут внепр-но д-щих аппаратах- экстракторах- многосекционный жел.-бет. Аппарат, каждая секция снабжена мешалкой. Между секциями перетоки, кот. чередуются в верхней и нижней части аппарата. По мере движения пульпы из секции в секцию увелич содержаниеH3PO4. Высокая степень разложения ап-го концентрата достигается за  1-1,5часа. Одновременно с разложением ап-го концентрата разлаг примеси, образH3PO4 с примесями. Для поддержания оптимальной Т пульпу из предпоследней секции подают в вакуум-испаритель, где она испаряется и частично кристаллизуется.. Часть охл пульпы подают в последнюю секцию экстрактора, а вторую часть- в первую. Из экст-ра выводятсяF-сод-ие газы, кот отправ на очистку(адсорбционная колона). Полученную пульпу отправляют в вакуум-фильтр для отделения отHFCaSO4. Испкарусельный вакуум-фильтр- состоит из 24 лотков. На дно каждого лотка уложена фильтр. ткань и каждый лоток соединен с вакуум-камерой. Каждый лоток последовательно проходит стадии фильтрации пульпы, обезвоживания осадка, промывки осадка, выгрузки осадка, промывки ткани.  Основной фильтрат с содержанием Р2О5 28-32% явл готовой продукцией и отводится как продукцияH3PO4. Часть этого фильтрата возвр в 1ю секцию экстрактора как оборотнаяH3PO4. Промывка осадка - гор водой (600С) в противоточном направлении.Пол.фильтрат(промывной раствор) под в 1ю секцию экстрактора как раствор разбавления. ОтмытыйCaSO4 выгружают в отвал.

6.

7.

8. Тех. схема произ-ваKCl галургическим методом. Теоретические основы процесса.

Тех. схема производстваKCl галургическим методом.

СильвинитKClNaCl

1

34

H2O

2

 Шлам

9

5

6

8

7

1 – волковая дробилка; 2 – шаровая мельница; 3 – раст-ль; 4 – отстойник;

5 – фильтр; 6 – вакуум-кристаллизатор; 7 – центрифуга; 8 – сушильный барабан;

9 – теплообменник.

Галургический метод выделенияKCl из сильвенита еще наз. методом избирательной растворимости. Он основан на различной растворимостиKCl иNaCl при их совместном присутствии при изменении температуры.

* РастворимостьKCl при повышении температуры от комнатной до 90-100 ºС увеличивается в 2 раза.

* РастворимостьNaCl при повышении температуры остается постоянной и даже немного снижается.

Раств-ть

КCl

NaCl

       20                                               100        Т ºС

Т.о., если снизить температуру насыщенного при 100ºС  р-ра из него будет кристаллизоваться только КCl. Если затем, после удаления кристаллов КCl р-ор снова нагреть он становится насыщенным относительноNaCl, но ненасыщенным относительно КCl. При его добавлении к исходной руде в нем будет растворяться только КCl. Данный раствор называетсяматочники все процессы протекают именно в нем.

( КCl,NaCl )тв – повышениеT ºС – ( (КCl)1, (NaCl)1,H2O )жидк. – понижениеT ºС -

H2OМаточник   

Нагрев

Основные стадии производстваKCl галург. методом:

  1. Измельчение руды;
  2. ВыщелачиваниеKCl из руды горячим оборотным маточным раствором;
  3. Отделение горячего щелока от твердой фазы, т.е. галита и глинистых примесей;
  4. Охлаждение раствора и кристаллизацияKCl;
  5. Отделение кристалловKCl от маточного раствора и их сушка;
  6. Нагрев оборотного маточного раствора и возврат его на стадию 2.

Степень извлеченияKCl этим методом 95 – 96 %.

9. Стекло: определение и классиф-ция. Сырьё для производства стекла.

Стеклом называют все аморфные тела независимо от их состава и температурной области затвердевания, получаемые путём переохлаждения расплава и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твёрдых те, причём процесс перехода из жидкого в стеклообразное должен быть обратим.

В США дают другое определение стекла – это неорганический продукт плавления, охлаждённый до твёрдого состояния без кристаллизации.

Стеклу присущи такие свойства как хрупкость, твёрдость, раковистый излом.

Классификация стёкол

  1. По назначению:

- строительно-архитектурного назначения (армированное стекло, стеклоблоки)

- технического назначения (кинескопы, колбы для ламп, кварцевое стекло для кювет)

- сортовое и тарное стекло ( хим.посуда, мед.тара, флаконы для парфюма)

2. по техническим свойствам:

- оптическое

- тугоплавкое

- термически стойкое

- химически стойкое

- безосколочное

- радиационно устойчивое

3. по химическому составу

- элементарные стёкла (получаемые в результате отстекловывания одного хим-го элемента). К ним относятся стёкла на основеSi,S,As,P и т.д.

- галогенитовые стёкла. На основеBeF2 илиZnCl2. Особое значение получили фторберилатные стёкла, которые устойчивы к действию рентгеновских лучей.

- халькогенидные стёкла (в системахAs-Se,P-Se,Se-S). Они непрозрачны в ИК области.

- оксидные стёкла ( получают из одного из четырёх оксидовSiO2,B2O3,GeO2,P2O5).

-смешанные стёкла ( получают на основе смеси различных оксидов).

Сырьё для пр-ва стекла делится на две группы:

  1. Главное – сырьевые материала с помощью которых вводятся оксиды, образующие основу стекла.
  2. Вспомогательное – сырьевые материалы, корректирующие технологию или св-ва стекла: влияют на скорость процесса, цвет стекла, прозрачность.

10. Расчет и составление шихты для производства стекла.  Технологическая схема составления шихты

Шихта- однородная смесь сырьевых компонентов, подготов. Для стелковарения. Перед смешением сырьевые материалы проходят подготовку. Песок обогощается, сушится и просеивается. Остальные природные материалы дробятся, высушиваются, подвергаются помолу и просеиваются. Искусственные сырьевые материалы поступают на завод в готовом виде и подвергаются только контрольному просеиванию. Подготовленное сырье поступает в бункера, расположенными над весовой линией. Сырьевые материалы взвешиваются в соответствии с рассчитанным рецептом шихты и смешиваются в смесителях до однородного состояния. Получение шихты из составного цеха обычно транспортируется к стекловаренным печам в контейнерах, при этом следует избегать длительное хранение шихты, т.к. она может смешиваться. Ее пересыпают с большой высоты ,т.к. она может расслаиваться. По этой же причине как правило не используют пневмотранспорт. В последнее время появились спец. Способы подготовки шихты,а именно брикетирование и гранулирование.

  1. Волковая дробилка
  2. Сушильный барабан
  3. Шаровая мельница
  4. Сита
  5. Расходные бункера-дозаторы
  6. смеситель

                            схема 10

11. Варка стекла. Пороки стекла и способы их предотвращения.

Варка стекла может осуществляться в горшковых и ванных печах. Независимо от используемой печи в процессе стекловарения выделяют 5 стадий:

1. Силикатообразование. Прот сложные хим реакции с образованием различных силикатов.

Т=300-4000С:начинаются р-ции силикатообразования в  твердой фазе, протек медл.

Т выше 7000С: образуются двойные карбонаты щелочных и щелочно-зем компонентов, которые активнее взаимодействуют сSiO2c образованием силикатов.

Т=8000С: разлагаются карбонаты и образуются оксиды, еще активнее образ силикаты.

Т=8500С: появляется жидкая фаза, что еще больше активизирует процесс силикатообразования.

Т=1100-11500С: силикатообразование заканчивается и образуется расплав силикатов, в котором находятся нерасплав зернаSiO2.

2.Стеклообразование. Т повышается до 1350-15000С и происходит расплавлениеSiO2 в расплаве силикатов. Это самые длинный лимитирующий процесс стекловарения. Он осуществлятся по ячеистому механизму, в рез-те чего образуется расплав стекла неоднородного хим состава.

3,4.Осветление и гомогенизация. Осветление- удаление из стекломассы видимых газовых пузырей. Т повышают до максимальной 1450-16000С, снижается вязкость. Вводят осветлители и производят механическое перемешивание стекломассы или ее бурление сжатым воздухом. При перемешивании происходит и гомогенизация.

5.Студка. стекломассу охлаждают на 300-4000С, т.е до Твыработки, кот составляет 900-11000С. Студка должна осуществляться медленно, постепенно, без резких скачков Т и р=const.

Пороки- инородные включения в стекле, нарушающие его однородность и снижающие качество. Различают 3 вида пороков стекла:

- газовые  - кристаллические   - стекловидные

1) Газовые:

1. по размерам: меньше 0,8 мм- мошка

                          больше 0,8мм- газовые пузыри

2. по форме: шаровидные, эллипсовидные, нитевидные

3. по внешнему виду: прозрачные, с белым налетом, окрашенные.

4. по способу образования: -первичные- обр за счет неполного удаления газов в процессе осветления.

-вторичные- образуются на стадии студки или выработки за счет                                          нарушения теплового или газового режима.

2) Стекловидныепредст собой включения стекломассы другого хим состава. Подр по форме на свиль(эллипсовидные)  и шлир(шаровидные).

Причины возникновения:

1. неоднородность шихты

2. коррозия огнеупоров в печи

3. хим реакции, протекающие в печи над стекломассой

4. нарушение режимов стекловарения

На свилях и шлирах возникает механическое напряжение.

3) Кристаллические образуются в результате непровара компонентов шихты, попадания в шихту тугоплавких посторонних примесей, разрушения огнеупоров печи, кристаллизации стекла.

12.

13.

14. Тарное и сортовое стекло. Их классификация и способы формования. Дополнительная обработка сортового стекла.

Формование полых стеклянных изделий может осуществляться:

- выдуванием;

- прессованием;

- прессовыдуванием.

Полые стеклянные изделия: - тарное;

                                                - сортовое стекло.

Тарное стекло предназначено для фасовки, хранения, транспортирования различной продукции.

Стеклянную тару классифицируют:

  1. По размеру горла: - узкогорлое (с внутренним диаметром до 30 мм);

                               - широкогорлое ( с внут. диаметром более 30 мм).

2.  По цвету стекла: - бесцветное;

                                  - окрашенное.

3. По назначению: - для пива;

                                - для соков;

                                - для парфюмерии;

                                - для лекарств и т.д.

Распространенность стеклянной тары обусловлена ее высокой гигиеничностью, высокой химической стойкостью, возможностью герметичной укупорки, прозрачностью.

Недостатки: большая масса, хрупкость.

Ксортовому стеклу относят обширный класс изделий из секла, вырабатываемые ручным или механизированным способом из бесцветного, цветного или хрустального стекла.

Классификация:

  1. По назначению: - столовая посуда;

                                  - посуда для вина и напитков;

                                  - художественные и декоративные изделия.

2. По способу выработки: - выдувные;

                                            - прессованные;

                                            - прессовыдувные;

                                            - полученные методом свободного выдувания.

3. По виду стекла: - бесцветное;

                               - хрустальное;

                               - цветное.

15. Керамика. Ее строение, классификация, сырье для ее пр-ва.

Керамика состоит из 3-х фаз: кристал-ой- основная и во многом определяет с-ва керам мат-ов; стекловидная – распр-ся м/у кристаллами и выпол роль связующей составляющей.Ее кол-во может колеб-ся от 0,1до 60%; газовая – пред собой воздух или др. газы содержащиеся в порах материала.Т.о.керамич. материал – сочетание тв.фазы с пустотами.

Керамика классиф.по признакам:

- по пористости: пористая – пористость больше 5%, дает землистый излом, пропуск воду без обр-ки повер-ти; спекшаяся – пористость меньше 5%,дает раковистый излом, не пропуск воду.

- по отраслевому  признаку: строительная –керпич, боки, плитка, черепица и др; огнеупорная – изд-я примен для кладки промыш печей, топок, различ аппаратов; хим. стойкая – предназ-на для работы в хим-ки агрессивных средах; тонкая – фарфор-я,фаян-ая посуда. худ. декоратив изделия; рехническая и специальная – керам-ка со спец свойствами,на основе не глиняных матер-ов, испол-ся в авиационной, ракетно-космич технике.др.

Сырье: пластичное, не пластичное.К пластичному отн-т глины- горные породы сост-е из слоистых алюмосиликатов. Глины красно-жгущиеся, бело-жгущиеся; высоко-пластичные, средне-пластичные, не пластичные.

Отощители - испол-ся для уменьшения усадки, предотвращения растрескивания, к ним относят: песок, тощие глины, отходы керам-го пр-ва.

Пластификаторы- добавки увелич-е пластич-ть глины и облегчают формование изделий;

Выгорающие добавки – молотый уголь, опилки, торф, т.д.Ввод-ся для увеличения пористости и умен-я плотности

Плавни – мат-лы. котор способ-ют образов-ю стекло фазы в керамике.

Противоморозные доб-ки – ввод в глину на стадии ее хран-ия, для предотвр-я ее замерзания.

Минеральные пигменты- оксиды Со,Fe,Mn,Cr, отходы сод-е данные оксиды.

16.  Способы приготовления керамической массы для производства изделий и их сравнительная характеристика. Техническая керамика и ее характеристика.

Три способа приготовления формовочной смеси:

  1. Полусухой (влажность 8-13%)-полусухое прессование

Применяют, если глина имеет плотную структуру, посторонние примеси и низкую карьерную влажность

Принц-я схема:

Глинадробление→сушка→дозирование→помол→просеивание→смешение с Н2О и орг-ми добавками

Преимущества:  -возможность использования сухих глин

-хорошее разрушение и измельчение известковых включений

-отпадает необходимость длительного вылеживания массы

-исп-ся различное помольное оборудование: валковые, щековые, конусные, шаровые дробилки; трубные, молотковые мельницы

Недостатки:        -необходимость сушки, что приводит к ув-ю энергозатрат, а также быстрый износ помольного оборудования, т. к. используется сухой помол

  1. Пластический (вл-ть 14-29%)-пластическое формование

Применяют, если глина влажная, рыхлая, с умеренным содержанием примесей

Принц-я схема:

Глинадозирование→дробление→мокрый помол→хранение→смешение с Н2О и орг-ми добавками

Преимущества:

-уменьшение энергозатрат (отсутствие сушки)

-уменьшение износа помольного оборудывания (мокрый помол)

-облегчение получения однородной массы

Недостатки:

-необходимость хранения, иногда длит-го в особых условиях, предварительное испарение влаги. Обычно для хранения  ис-ют силос , где необх-мо предусматривать наличие влажной среды

  1. Шликерный (вл-ть≥30%)-шликерное литье или полусухое прессование

Преварительное измельчение мокрым помолом. Затем добавлением Н2О при пост-м перемешивании готовят суспензию (шликер), который затем обезвоживают. Полученный порошок исп-ют для полусухого прессования, либо разводят водой и получают шликер.

Принц-я схема сырого шликерного способа:

Недостатки: -сложность

-необходимость длительного хранения при постоянном перемешивании

Достоинства: -получение наиболее однородной массы при сложном составе сырья

Обезвоживание осуществляют с помощью барабанных вакуум-фильтров, ленточных фильтр-прессов, башенных распылительных сушилок БРС (состоит из копуса брс-1, шликеропровода-2, газодувки-3 и 4-теплообменника)

17.

18.

Сушка-удал.временной связки(воды) или сниж влажности.Сушку изделий осущ медленно с постеп подъёмомt и сниж влажности,т.к.м.получится трещины.В режиме сушки м.выдел 3 периода:1)прогрев изделия,выравниваетсяt по всемуV.2)медлен подъёмt,удал-е осн-го кол-ва влаги и происх основная усадка 3)быстрого подъёмаt и сниж влаги после прекращ усадки.удал только паровая влага,V не мен-ся.

Обжиг-заверш.этап,на кот происх процесс формир-я структуры керам.мателиала.т.е.на этом этапе формир-ся крист.фазы,кот.составл.основу керамики.Формир-ся стеклофаза как связующая прослойка, а также формир-ся строение керамики,т.е взаимное располож.тв.ф и пор.При обжиге происх.спекание керамики, кот.м.б. тв и жидкофазным.Осн.признаками спекания явл:повыш-е плотности,мех прочности,снижение пористости и водопоглощения.Выбор оптим.усл-й осущ экспер путём,для этого высуш изделия обжиг.при разной темпер.

1)участок до начала спекания,св-ва не меняются, наблюд-ся только термич.расшир-е материала 2)проц.спекания, с увеличtповыш-ся физ-мех св-ва и уменш пористость за счёт усадки 3)участок спекшегося сост-я,соотв.наилучш св-м мат-ла 4)пережога керамики,происх.вспуч-е,коробления и сниж.всех св-в. Чем вышеt, тем меньше вр обжига.для обжига чаще использ туннельные печи неприр.действия.

Глазурь-тонкая,стекловидная плёнка, толщ80-240мкм, она препятств.проникн.ж-ти и газов в поры изд-й,повыш-т прочность,хим стойкость и декор кач-ва.Поt пл различ.тугоплавкие(>1100)и легкоплав.По составу:полевошпатовые,цирконовые,стронциевые,борносвенцовые.По просвечиваемости: прозрачные,глухие.По способу приготовления:сырыми(нефриттованными),предварит.сплавлеными(фриттов-е)

Схема произв-ва сырой глазури:сырьё-пригот шихты-перемеш с водой- процеживание-эл/м сепарация-нанесение глазури на черепок.

Легкоплавкие глазури сод.значит кол-во водораст-х соед(сода,поташ),поэтому шихту сплавляют для перевода в нераств-е сост.Фриттование улучш однородность и снижt разлива.Варится фритта в ваннах или вращ.печах.Расплав вылив.в холод воду

Схема произв-ва фриттованой глазури:сырьё-пригот шихты-варка фритты-гранулир-е стекла-помол-перемеш с водой и добавками-процеживание- эл/м сепарация-нанесение на черепок

Глазурь на черепок наносится в виде водной суспензии,кот готовится в шаровой мельнице с совместным помолом всех компонентов.

При приготовлении сырой  глазури сначала загруж кремнеземлистые тв.компоненты, после размола до опред-й толщины доб остальные компоненты.Для пригот-я суспензии фритт.глазури исп до 92% фритты и 8%глинистых матер.После помола суспензия проходит магн и сетовую сепарацию.До заданной точности и влаж глазурь доводят доб.воды при перемеш.Перед глазурованием пов-ть изделия очищают,покрыв-ся парафином или маслом.Глазуруют методом:окунания, полива, пульвиризации.После глазурования опорные пов-ти изделия зачищаются от глазури на зачастных машинах и изделие передаётся на политой отжиг.

19.

Отдельным файлом “19” (альбомный формат)

20. Термическая обработка сырьевых материалов при производстве вяжущих материалов(ВМ). Основное оборудование.

При производстве различных ВМ условия тепловой обработки могут быть самыми разнообразными и определяются процессами которые протекают при обжиге. При производстве гипса протекает реакция дегидротации гипсового камня:

СаS*2O = СаS*0,5O  +1,5O

Темп.обжига в данном случае невысокая 140-170 . При производстве извести и магнезиальных вяжущих протекают реакции декарбонизации:

СaC=CaO+C

Негашеная известь

MgC=MgO +C                       Т= 800-1200

При производстве цемента протекают сложные разнообразные процессы(высушивание, дегидратация, декарбонизация, образование: силикатов, алюминатов, алюмосиликатов). Для обеспечения этих процессов требуется еще более высокая температура = 1500.

Для получения различных вяжущих материалов используется различное оборудование. Печи для обжига могут быть: периодического и непрерывного действия.

Наиболее простым аппаратом являетсягипсоварочный котел-аппарат периодического действия для производства гипса.СаS*2O

1-топка26

2-труба для дымовых газов5

3-теплоизоляция7пар

4-гипсоварочный котел(из стали, толщина   4

стенок 12-16 мм.)3       8

5-крышка       9

6-загрузочное устройствоСаS*

7-граблевидная мешалка0,5O

8-теплообменник

9-шибер(заслонка)1

Для производства извести, а в некоторых случаях цемента используются шахтные печи- это аппараты непрерывного действия.                                                                     СaC

Сх.шахтной печи62

1-корпус(шахта)высота от 8 до 20 м.,

диаметр до 4 м.,может иметь различную

форму поперечного сечения(круглую,4дымовые газы

элипсовидную, прямоугольную)

2-зугрузочное устройство1

3-горелки

4-дымосос             природный газ3

5-разгрузочная решетка

6-аварийный клапан                      воздух5

                                                                                                                                              СaO

Шахтные печи имеют производительность до 600т. В сутки.

Для производства цемента обычно используют вращающиеся печи. По сравнению с шахтными они более производительные и обеспечивают более полный и равномерный обжиг.

Все процессы можно автоматизировать и механизировать, однако эти печи имеют более высокие потери тепла в окружающую среду и характеризуются большим расходом топлива на единицу продукции. Вращающаяся печь представляет собой стальной барабан,сваренный из отдельных частей и футерованный внутри огнеупором. Печи устанавливаются под углом 2-5 к горизонту. Печь приводится во вращение электромотором, скорость вращения колеблется от 0,5 до 2 обор.в мин, причем при обжиге ее можно регулировать.

Длина и диаметр печи зависят от способа производства: - сухой(короткие печи:L=60-95м.,d=4-7м.)

Дымовые газы                                              -мокрый(длинные печи:L=150-185м.,d=3,6-5 м.)

СырьеСх.вращающейся печи

Глина+                     3          1                                        0,5-2 об/мин

5Прир.газ+

СaC                                                                                                                                                           воздух

4                                                                                                                                                                                  6  К

                                                    2                                                                                           Холодный воздух

ХК-холодный конец; ГК- горячий конец; К-клинкер

1-вращающийся барабан

2-опоры

3-дымовая труба

4-загрузочное устройство

5-факел

6-колосниковый холодильник

21.Основные экологические проблемы силикатной промышленности (СП) и пути их решения.

СП оказ. воздействие на все комн-ты природн. среды: атмосферу, гидросферу и литосферу.Max воздействие оказ. на атмосферу. Все отрасли СП выбрасывают в атмосферу оч. много неорг. пыли. эта пыль выбрасывается при транспортир.сыпуч. мат-лов, при пересыпке, а также при сухом дроблении, помоле и смешении. Небольш. кол-во пыли, также обр-ся на стадиях высокоtº обработки. Для очистки от пыли в наст. время на всех заводах исп-ют циклоны.

Циклоны обеспеч. высокую эф-ть очистки (до 99%) для частиц размером более 5 мкм. Эффективность очистки в циклоне зав-т от его диаметра, чем меньшеd, тем выше эф-ть очистки. Однако, циклоны с маленькимd явл-ся низкопроизвод. и не позволяют очищать большие объёмы газов, т. о. в СП выдел. высокоэффективные и высокопроизводит.циклоны.

                выход           выход

вход                                  вход

взвеш. вещ-вавзвешен. в-ва

высокоэффект.высокопроизвод.

Чтобы обеспеч. одновременно и высокую эф-ть и высок. производит. исп-ют батарейные или групповые циклоны. В них мн-во мультициклонов объединены в 1 циклон.

Для улавливания мелких взвешен. частицd менее 5 мкм исп-ся различн. фильтры. В стекольной и керамич. промышл. наиб. распростр. получили рукавные тканевые фильтры.

В цементной пр-тиmax распространение получили электрофильтры.

Принцип действия электрофильтров осн. на ударной ионизации газова в зоне коронирующего разряда, передаче «-» заряда взвешен. в-вам и осаждении их на противоположно заряжен. осадительн. электроде.

осадит. электроды в электрофильтрах м. б. плоскими (пластинчатыми) или трубчатыми (цилиндрическ.).

      .     .    .

      .     .    .

      .     .    .  ·

электрод       .     .    .

осадит.       .          .    .-      = +

= +

-  коронир. электрод

Электрофильтр (схема прибора):

           выходДля регенерации осадит. электродов и удаление с их

уловленных взвеш. частиц, периодич. осущ. их

пов-ти уловленных взвеш. частиц, периодич. осущ.

ЭСих встряхивание (сухой электрофильтр) либо

входсмывают взвешен. в-ва Н2О (мокрый электрофильтр).

Эфф-ть очистки электрофильтром более 99% в том числе для субмикронных частиц.

Недостатки электрофильтра: высокая материалоёмкость, большие габариты, сложность ремонта и обслуживания.

В силикатн. пр-ти также исп-ся мокрые сис-мы очистки:

 34в атмосферу       

вход    1          вода

    2

         5   шлам

1 – предварит. очистка газа от крупных взвешенных в-в (напр.: циклов)

2 – мокрый пылеуловитель, в кот. улавливание взвеш. в-в осущ. за счёт их контакта с Н2О. Мокрые пылеуловители м. б. различн. конструкции: полые, посадочные, тарельчатые т. д.

3 – каплеуловитель

4 – теплообменник (при необх.) для улучшения условий рассеяния выбросов

5 – шламонакопитель.

Осн. недостаток сис-мы: сложность переработки шлама, а часто необх. его дополнит. обработки. Уловленные взвешенные в-ва необх. возвращать в тех. процесс. Кроме пыли в СП выбрасыв. в атмосферу значит. кол-во оксидовN2(кот. обр-ся при сгорании газа с воздухов в печи). Для уменьшения выбросов оксидовN2может применять различн. методы очистки. Наиб. эффект. явл-ся СКВ и НСКВ (селективное каталит. восстановление). Селективное – значит восстан. только оксидыN2, а неселективное – все в-ва, кот. могут восстан.

В обоих методах оксидыN2 восст. доN2 в кач-ве восст-ей исп-сяNH3, илиNH4OH. В кач-ве катализ. исп-сяPt, поладий, радий,Au. Главный недостаток этих методов увеличивает стоимость.

В наст. время в РБ этот метод реализ. на гомельском стекольном з-де.

Гораздо дешевле для уменьшения выбросов оксидовN2 исп-ть организ. мероприятия: рециркуляцию дымов, газов; предварит. подогрев воздуха, конструктивн. совершенствование горелок и регулир. коэф. избытка воздуха (α): α = 1,02 ÷ 1,05 от стехеом. расчёта.

При меньшем зн-нии α может набл-ся неполное сгорание топлива и выбросах будут углеводороды и СО2. При большем зн-нии α увелич. выброс оксидовN2.

К специфич. выбрасам СП отн-ся выбросы свинца содерж. пыли (при пр-ве хрусталя), соединенияF2 (при пр-ве глумоного стекла и глумон. глазури), выбросы аэрозолейH2SO4 иHF (при пр-ве хрусталя).

Воздействие на гидросферу СП невелико, сточные воды в осн. обр-ся при промывке оборудования и загрязнены взвешен. в-вами. Для их очистки исп-ют отстойники различн. конструкций и фильтры для тонкой очистки. Для интенсификации отстаивания в анст. время широко исп-ют коагуляцию флокуляцию. Это процессы укрупнения частиц дисперсной фазы под влиянием соотв. раегентов.

В кач-ве коагулянтов исп-ютAl2(SO4)3,FeCl3, в кач-ве флокулянтов исп-ют синтетич. и природн. ВМС (напр.: полиакриламид и его производные).

В последнее время из фильтров для очистки воды получ. распространение фильтры с плавающей загрузкой. Они представляют собой ёмкости загруж. заполненные вспененным полимерн. материалом (пенополиуританом, пенопластом). Наиб. опасное сточные воды обр-ся при пр-ве хрусталя, на стадии хим. полировки и при нанесении глазури, на стадии глазурования.

Твёрд. отходов в СП обр-ся не много вернее эти отходы явл-ся вторичным сырьём и возвр. в тех. процесс (стеклобой, керамич. бой и т.д.). Более того СП может переробат. отходы др. пр-в (металлургич. шлаки, отходы гальванич. пр-ва). В этом случае особое внимание необх. уделять экологич. без-ти получен. продукции. СП также оказ. на окр. среду парометрическое воздействие, т.е. шум, вибрация и т. д.

Т. к. в СП исп-ся высокотемпературные процессы (1000 и более градуссов) имеет место тепловое загрязнение окр. среды. Для его уменьш., а также для экономии энергоресурсов необх. исп-ть утилизацию тепла, в частности, исп-ют:

1 – циклонные теплообменники при сухом способе пр-ва цемента

2 – исп-ние цепных теплообменников при мокром пр-ве цемента

3 – башенные распылительные сушки в цементной и керам. пр-ти

4 – горячие дымовые газы для подсушивания сырья

5 – регенеративных и рекуперативных стекловаренных печей.

       1                                        2

воздух

для горения

1 и 2 рекупираторы

22. Технологич сх-ма произ-ва листового стекла флоат – способом.

1-загрузчик шихты                 5- печь отжига

2-стекловаренная печь           6- нарезчик

3-сливной лоток                     7- отломщик

4- флоат - ванна                      8 – лента стекла

23. Технологическая схема производства стекла методами ВВС и БВВС и их сравнительная харатеристика.

Метод вертикального вытягивания стекла изобрел Фурко. Для формования листа стекла стекломассу в выработачном канале погружают в спец. огнеупорное тело «лодочка». Это прямоугольный брус с узкой щелью по середине. Стекломасса, выдаваясь, формирует «луковицу», которую оттягивают вверх с помощью валков машины ВВС. Между луковицей и 1-ой парой валков – водяной холодильник. Толщина стекла = 0,8-15 мм, мирина до 3 м. Скорость вытягивания=80-120 м/ч. Время непрерывной работы 300-700 ч. Недостаток – полосатость и волнистость, оптические искажения.

БВВС – получают стекло более высокого качества. В методе отсутствует лодочка. Вместо нее центральное погружное тело и оконтурирование зеркала стекломассы. Размеры стекла те же, но скорость вытягивания выше (110-130 м/ч), выше время работы – 1000 ч. Аппаратура сложнее и выше требования к поддержению температуры.

ТС производства листового стекла методом ВВС:

1-загрузчик шихты

2-загрузочный карман

3-С/ванная печь

4-выработочные каналы

5-подмашинная камера

6-машина ВВС

7-нарезчик

8-отломщик

9-лента стекла

ТС производства листового стекла м-м БВВС:

Аналогична, но другой узел подкамеры (см. распечатку, которую она давала)

24.

25. Техн сх произв-ва стекл бутылок

26.

Отдельным файлом “26” (альбомный формат)

27.

Отдельным файлом “27” (альбомный формат)

28. Технологическая схема производства цемента мокрым способом. Процессы, протекающие во вращающейся печи.

      12H2O

CaCO3

известняк          3

                   дымов. газы

H2O

         1     2        3

Глина

Al2O3*SiO2

*2H2O         4

CaSO4*0.5H2OCH4+ воздух

      6         69

ГП  УП  КК

       воздух      7воздух

1-волковая дробилка, 2-дозатор, 3-шаровая мельница мокрого помола, 4-роспуск глины, 5-шламобассейн, 6-силос, 7-шаровая мельница сухого помола, 9-длинная вращающаяся печь, 10-колосниковый холодильник.

Процессы, протекающие во вращающейся печи:

1) Зона сушки (при мокром способе) темп-ра увеличивается в этой зоне до 100-200ºС и из сырья удаляется вода. При мокром способе эта зона занимает до 40% длины печи.

2) Зона подогрева. Температура постепенно увеличивается от 200 до 700ºС при этом выгорают орг. примеси присутствующие в сырье, из глинистых минералов выдел. кристаллохим. вода. В результате чего обр-ся безводный алюмосиликат (Al2O3*SiO2)  и др. подобные ему соединения.

3)Зона кальценирования.В ней темп-ра увелич-ся с700 до1100ºС,при этом завершается декарбонизация известняка (CaCO3=>CaO+CO2). Глинистые минералы расподаются на отдельные оксиды:Al2O3,SiO2 иFe2O3 и начинается взаимодействие с нимиCaO. На этой стадии обр-ся 3CaO*Al2O3,CaO*Al2O3, частично 2CaO*SiO2-белит и др.

4) Зона экзотермической реакции. В ней температура увеличивается от 1100 до 1250ºС протекают экзотермич. твердофазные реакции с образованием3CaO*Al2O3,CaO*Al2O3*4Fe2O3,  2CaO*SiO2 и др.

5) Зона спекания. Температура увеличивается до максимальной 1450-1500ºС происходит частичное плавление материала и юбр-ся главный минерал клинкера 3CaO*SiO2-алит. В этой зоне алит выпадает из расплава в виде мелких кристаллов.

6) Зона охлаждения. Температура падает до 1000ºС при этом из жидкой фазы кристаллиз. различн. минералы. Прежде всего алит и белит, часть расплава затвердевает в виде стеклофазы. Т.о. на данной стадии полностью формируется структура и состав клинкера. При выходе из печи клинкер попадает в холодильник, где охлаждается до 100-200ºС. Охлажденный клинкер отправляется на закрытый склад, где вылеживается до полного охлаждения перед помолом.

29.

30. Технологическая схема производства извести с использованием шахтной печи.

1-волковая дробилка                2-сушильный барабан          3-шаровая мельница                                  4-промежуточный бункер       5-шахтная печь                      6-силос

Воздушная известь это продукт обжига известковых магнезиальных карбонатов, содержащих не более 6% глинистых и кремнезёмистых пород. Сырьём  для получения извести служат известняки, мел, доломит, а так же некоторые карбонатные отходы производства

CaCO3=CaO+CO2

CaCO3.MgCO3= CaO+MgO+2CO2

В зависимости от содержания в известиMgO различают:

- кальциевую известь (до 5%MgO)

- магнезиальную известь (до 20%MgO)

- доломитовую известь (до 40%MgO)

Выходящая из печи известь представляет собой куски и комья различного фракционного размера. Она называетсякомовой.

При измельчении комовой извести получают порошкообразную известь. Если затворить водой, то она гасится, т.е. превращается в  гидроксиды кальция и магния. Получаемый продукт в виде белого порошка называетсяпорошкообразной гидратной известью илигашённой илипушёнкой.

Влажность гидратной извести не должна превышать 5%.

31. Технологическая схема производства армированного стекла. Отжиг стекла

Отжиг стекла

После формования стекла любым способом необходимо осуществить его отжиг. Это связано с тем, что в процессе формования при достаточно быстром охлаждении стекломассы в стекле возникают внутренние напряжения, которые снижают физ.-мех. свойства стекла. Для снятия внутреннего напряжения применяют дополнительную обработку, т.е. отжиг. Процесс отжига включает в себя стадии:

  1. Нагрев до верхней темп-ры отжига (Тв.о.). При этой температуре за 3 мин снимается 95% внутренних напряжений и она соответствует вязкости стекла 1012 Па*с. Для большинства промышленных стекл эта Т=540-560 С.
  2. Выдержка при верхней темп-ре обжига 5-10 мин.
  3. Медленное охлаждение до нижней темп-ры обжига (Тн.о.), при которой за 3 мин снимаются оставшиеся 5% внутренних напряжений, и которая соответствует вязкости 1013,5 Па*с (Т=420-450 С)
  4. Выдержка 5-10 мин при Тн.о.
  5. быстрое охлаждение от Тн.о. до комнатной темп-ры.

График температурного режима отжига

Для отжига применяют отдельно стоящие печи отжига, которые называют леер. Обычно используются непрерывные печи отжига, работающие на природном газе либо электропечи. Исключение составляет процесс выработки стекла ВВС и БВВС. В этих случаях отжиг осуществляется непосредственно в машине ВВС.

32.

отдельно файл  “32”(альбомный формат)

33. Технологическая схема производства керамического кирпича

1-волковая дробилка    2-сита

3-дозатор                    4-шаровая мельница

5-смеситель                 6-вакуум-камера

7-ленточный пресс       8-резательный автомат

9-сушильная камера    10-печь обжига

Сырьё: глина 80%, песок 20%. Способ приготовления массы - пластический. Формование - пластическое.

34. технологическая схема производства строительного гипса с использованием гипсового котла.

1-щековая дробилка   2- мельница аэрофол   3-циклон

4- рукавный фильтр   5-промежуточный бункер

6-гипсоварочные котел  7-шаровая мельница  8-сито

35. ВМС и их роль в народном хозяйстве. Классификация ВМС

ВМС играют большую роль в народном хозяйстве. Они лежат в основе пластмассы, хим волокон, резины и тд. Они обладают совокупностью спец свойств, могут быть эластичными или жёсткими, твёрдыми или мягкими, и тд.

ВМС- особый класс органических соединений, молекулы которых состоят из сотен или тысяч атомов, связанных между собой в макромолекулы. Размер молекулы ВМС зависит от степени полимеризации (n)- числа повторяющихся элементарных звеньев.

Классификация ВМС:

1.По происхождению

2.По форме макромолекулы

3.По хим составу

4.По отношению к воздействию тепла

5.По способу получения

поликонденсационные (поликонденсация- процесс соединения большого числа молекул полимеров, сопровождающийся отщеплением простых веществ (H2O,CO2). Состав полимера не совпадает с элементарным составом мономеров.)

       36.Синтез ВМС полимеризацией и поликонденсацией. ТС производства полиэтилена

           высокого давления.

Исходным сырьем для производства полиэтилена явл.этилен. Он представляет собой при н.у. бесцветный газ с Ткип. – 103,8 С. В промышленности этилен получают пиролизом предельных УВ при Т =780-830 С. В этих целях используются попутные газы, выделяющиеся при добычи нефти и ее обработки.

Пиролиз представляет собой высокотемпературный процесс, протекающий без доступа О2. Его проводят в трубчатых печах, при этом образуется пиролизный газ, смола и кокс. Для получения этилена высокой чистоты пиролизный газ подвергают очистки. Ее проводят путем фракционирования при Т=(-100)-(-130) С и давления от 0,5 до 4,9 МПа, при этом получают этилен содержащий не менее 95% основного продукта , не этиленовая часть состоит в основном  из метана и этана, в незначительном количестве может содержаться ацетилен и др. примеси, отрицательно влияющие на процесс полимеризации. При прохождении этилена через систему очистительных колон получают этилен чистотой 99,9%, который практически не содержит активных примесей.

Полиэтилен получают из этилена 3 способами:

1)путем полимеризации под давлением 150-250 МПа с использованием в качестве инициаторов небольших количеств кислорода. Этим способом получаетсяполиэтилен высокого давления ПЭВД.

Т.к. плотность получаемого полиэтилена ≈ 930 кг/м3 его так же называютПЭ низкой плотности.

2)полимеризация при атмосферном или небольшом давлении (0,2-0,6 МПа) и невысокой температуре 60 – 80 С в присутствии комплексных, металлорганических катализаторов в среде нефтяного УВ при полном отсутствии влаги и О2.

Полученный ПЭ называютПЭНД, он имеет плотность 960 кг/м3.

3)полимеризация при давлении 2,5-7 МПа на оксидных катализаторах (в основном оксидыCr) и температуры 130-240 С.

Полученный ПЭ называютПЭСД(среднего давления), он имеет плотность около 970 кг/м3.

«Полимер» Новополоцк

ОАО «Нафтан»

Полимеризация этилена при высоком давлении представляет собой цепную реакцию по свободно протекающему механизму с выделением большого количества тепла ΔН = -3650 кДж/кг.

Т.к. реакция является экзотермической, для нормального хода процесса необходим систематический отвод тепла и строгое регулирование температуры.

Скорость полимеризации и выход полимера зависит от:

1)температуры

2)давления

3)степени чистоты исх. газа

4)кол-во инициаторов р-ции

1)с повыш. Т возрастаетv полимеризации и степень конверсии мономеров в полимер, но умен. молекулярная масса полимеров. С повыш. Т увел. кол-во двойных связей в полиэтилене и степень его разветвления т.е. снижается его качество. Оптимальная Т процесса 200-270 С.

2)с повыш. Р возрастает выход полимера,v полимеризации, молекулярная масса и плотность полиэтилена, т.е. улучшаются физ-механические св-ва продукта. Поэтому р-цию ведут при возможно выс. давлении 150-250 МПа.

3)степень чистоты исх.этилена, использованного для синтеза полиэтилена должна быть очень высокой (99,9%-99,99%). В связи с этим перед синтезом этилен проходит многоступенчатую очистку.

4)в качестве инициаторов в полимеризации используется О2, для образования первичных радикалов. Кол-во инициаторов вызывающее полимеризацию этилена относительно не высоко и составляет тысячные доли % от массы мономера.

Обычно концентрация О2 составляет 0,002 – 0,008 %

Полимеризация этилена под Р осущ-ся в аппаратах трубчатого типа приближаются к аппаратам идеального вытеснения или реактора с мешалками, приближающихся к аппаратам идеального смешения.

Чаще используетсятрубчатые реакторы.

Он представляет собой систему толстостенных наклонно расположенных труб с внутренним диаметром до 25мм в виде змеевика длиной 300-400 м. трубы снабжены водяными рубашками. Полученная смесь расплавленного ПЭ и не прореагированого этилена поступает в газоотделитель высокого давления (25-30 МПа), в котором за счет разности плотностей этилена и полиэтилена происходит их разделение.

Не прореагировавший этилен из верхней части аппарата направляется в циклонные сепараторы и холодильники, где от этилена отделяются унесенные частицы полиэтилена. Затем охлаж.этилен, после прохождения фильтра для доулавливания частиц полиэтилена, возвращается в технологический процесс.

Расплавленный ПЭ из нижней части газоотделителя высокого давления направляется в отделитель низкого давления, в котором поддерживается давление 0,15-0,59 МПа. Расплав ПЭ освобожденный от остатков растворенного этилена при 180-190 С, через разгрузочный штуцер поступает в гранулирующие агрегаты. В грануляторы непрерывно подается стабилиз.смесь, а т.ж. др. добавки. ПЭ смешанный с добавками направляется на грануляцию в гранулирующую головку. Для быстрого охлаждения гранул в гранулирующую головку подается вода.

Охлажденные до 600-700 С гранулы выносятся водой на вибросито, а затем подсушиваются.

Реактор полимеризации этилена при выс. Р.

Работает по принципу идеального смещения. Представляет собой толстостенный сосуд, толщиной стенок 125-150 мм, высотойh=5-6 м.

Здесь конверсия этилена идет полнее, но остановка мешалки приводит к полному нарушению процесса (вплоть до взрыва).

Поликонденсационные ВМС

Поликонденсационные смолы:

-фенолоальдегидные

-аминоформальдегидные

-полиэфирные

-эпоксидные

И др.

Изделия на основе этих смол после отверждения могут эксплуатироваться длительное время в более широком интервале температур, и при повышении Т они меньше меняют свои физ-механические св-ва, чем изд-лия из большинства полимеризационных ВМС. Но смолы этого класса более хрупкие, чем полимеризационные.

Наиб.распространеные поликонденсационные смолы-фенолоальдегидные.

В рез-те поликонденсации фенола с альдегидом получают смолы 2 видов:

-термопластичные

-термореактивные

Термопластичные смолы известны под наз.новолочных. Образуется в избытке фенола в исх.смеси и применении кислых катализаторов(HCl).

Термореактивные фенолоальдегидные смолы наз.резольные получают при избытке альдегида и обычно в присутствии щел.катализатора.

В промышленностиноволочныеирезольные смолы выпускаются в сухом и житком состоянии.

Производство состоит из след.основных стадий:

1)подготовка сырья(плавка фенола, подготовка формалина)

2)дозировка и загрузка сырья в реактор

3)конденсация(варка) смолы

4)сушка

5)охлаждение готовой смолы и ее дальнейшая переработка изделия.

Производство фенолоальдегидных смол осуществляется периодическим или непрерывным методом.

В качестве варочного котла(реактор)в период.м-де применяется цилиндрический аппарат изгот-ный из легированной стали вместимостью 5-15 м3 со сферическим дном, в котором имеется сливной штуцер с краном или заборным устройством для выпуска готовой смолы.

В крышке расположен загрузочный люк и смотровые стекла. Реактор снабжен мокрой мешалкой и водяной рубашкой для поддержания Т.

Для непрерывной поликонденсации используетсяреакторидеального смешения. Он представляет собой колонку, состоящую из расположенных одна над другой секций и снабжен мешалкой мокрого типа.

37. Пластмассы: общая характеристика, классификация, сырье. Переработка пластмасс в изделия: прессование, каландрование, литье, экструзия

К пластмассам относят обширную группу материалов, главной составной частью которых являются природные или синтетические ВМС, способные при повышенной температуре и давлении переходить пластическое состояние, формоваться под воздействием внешних сил и затем после охлаждения или отверждения устойчиво сохранять принятую форму.

По составу  пластмассы делят на:

-   не наполненные, представляющие собой чистые, или с незначительными добавками полимеры.

- наполненные, смеси содержащие наполнители, красители, стабилизаторы и др. добавки, равномерно распределённые в ВМС.

Сырьё для производства пластмасс (кроме ВМС):

- наполнители – твёрдые вещества, которые вводятся для придания или усиления  в пластической массе определённых физ.-хим. свойств: прочности,  теплостойкости, износа стойкости, для снижения усадки во время отверждения. Наполнители увеличивают негорючесть изделий, повышают водостойкость и диэлектрические свойства, улучшают  внешний вид. Применяют органические и минеральные соединения: тальк, молотый кварц, графит, опилки, бумагу и др.

- пластификаторы – малолетучие, в большей части жидкие вещества, повышающее пластичность композиций при повышений температуры и придающее отформованному изделию морозостойкость, большую эластичность и упругость. При увеличении содержания пластификатора прочность пластмассы на растяжение и сжатие уменьшается, зато резко увеличивается прочность на удар. Пластификаторы: касторовое масло, дибутилфтолат и др.

- красители – применяют для придания изделию желаемой окраски.

- отвердители – вызывают переход пластмасс в неплавкое состояние.

В пластмассы часто вводятся и д.р. добавки: ускорители, стабилизаторы, смазки, порообразователи и антисептики.

Плотность пластмасс колеблется от 0,01 до 2,2 г/см3. Ценным свойством пластмасс является их высокая механическая прочность. Многие пластмассы не горючие, некоторые обладают высокой оптической прозрачностью. Они стойки к атмосферным условиям, устойчивы в различных агрессивных средах.

Однако есть и недостатки: низкая термостойкость (по сравнению с металлами), их старение.

Переработка пластмассового изделия

Переработка пластмасс представляет собой совокупность различных процессов. С помощью которых их полимерный материал превращается в изделие с заданной конфигурацией.

Выбор метода переработки для изготовления определённого изделия определяется в каждом конкретном случаи: технологическими особенностями перерабатываемого материала, конструктивными особенностями изделия, условиями их эксплуатации, экономическими факторами.

Литьё под давлением –высоко производительный и автоматизированный метод переработки термопластов.  Существующее в настоящее время разновидности литья под давлением отличаются способами и степенью нагрева материала, способами его ввода в форму и последующего формования. Литьё под давление включает в себя следующие операции: подогрев материала (пластификация); впрыск (заполнение формы); выдержка под давлением; выдержка на охлаждении    ( отверждение).

Всё эти операции осуществляются в литьевой машине – агрегате, обеспечивающим пластификацию массы, впрыск расплава под давление в форму, оформление и удаление готовой отливки из формы.

1 – литьевой поршень;2 – литьевой цилиндр;3 – загрузочный механизм;4 – электронагреватели;5 – неподвижная платформа;6 – литник;7 – электронагреватель для нагрева формы;8 – подвижная платформа;9 – полость формующая

Метод позволяет формовать изделия небольших размеров и сложной конфигурации. К недостаткам метода относят низкую производительность при изготовлении изделий сложной формы а так же высокую стоимость литьевых форм.

Экструзия –процесс формования изделий путём продавливания материала через формующий канал. Метод экструзии предназначен для получения изделий погонажного типа: труп, листов, плёнок.

Экструзия осуществляется с помощью одно- и двухчервячных  экструдеров. Экструзия на одночервячных машинах могут быть переработаны практически все известные полимеры и их композиции производительность этих экструдеров составляет от 3000 до 20000 тысяч кг/ч. Основным рабочим органом экструдера является обогреваемый цилиндрический корпус, внутри которого вращается червяк. Загрузка перерабатываемого материала осуществляется с помощью загрузочного устройства. Формующий инструмент (экструзионная головка) располагается на выходе из корпуса, обогреваемого при помощи нагревателей.  Привод червяка осуществляется от электродвигателя. В процессе переработке исходный материал из загрузочного устройства поступает на червяк и перемещается в осевом направлении в винтовом канале червяка. При движении материал уплотняется, расплавляется, происходит удаление воздуха и гомогенизация расплава, развивается давление, под действием которого подготовленный расплав продавливается через экструзионную головку. Таким образом в одночервячном экструдере в направлении движения материала могут быть выделены три зоны : питания (загрузки); плавления (пластификации); дозирования (выдавливание или формование).  Диаметр червяка составляет от 20 до 500 мм, длинна зон может колебаться в значительных пределах в зависимости от свойств перерабатываемого материала. В целом длинна червяка составляет 15-35 диаметров.

В формующих инструментах расплаву полимеров придаётся определённая конфигурация.

В зависимости от формы экструзионной головки различают формующий инструмент с замкнутым контуром ( для получения труб, полых профилей, покрытий проводов, кабелей) и с открытым контуром ( для получении листов, плёнок).

Прессование– процесс обработки материала давлением с целью придания ему нужной формы. Для прессования используются различные прессы по виду привода прессы разделяются на: механические, гидравлические, гидромеханические. Прессование включает в себя следующие операции: дозирование и загрузка; запирание пресс формы и отверждение материала; раскрытие пресс формы, удаление изделия и чистка пресс формы.

После смыкания пресс формы фиксация формы происходит в результате реакции отверждения материала, протекающих при определённой температуре .

Прессование используется для реактопластов.  Для завершения реакции отверждения требуется некоторое время и приложение внешнего давления. После отверждение изделие извлекается из формы и форма чистится. Извлекать изделии можно выталкиванием, или используя разъёмные формы. При переработке реактопластов рекомендуются следующие параметры процесса прессования: удельное давление прессования (15-80 МПа), температура пресс формы (135 – 145 С), время выдержки (100 – 200 сек/мм толщены стенки изделия).

Каландрование– пластмасс применяется для получения листовых и плёночных материалов, а так же для одностороннего и многостороннего нанесения покрытий на текстильные ткани и бумажное полотно. Таким способом получают линолеум.

Перед каландрованием в полимер добавляется множество компонентов. Выбор исходного сырья определяется требованиями готовой продукции и особенностями технологического процесса. Перед каландрованием все компоненты диспергируются и тщательно перемешиваются в необходимых пропорциях. Используются да способа смешения исходных материалов: холодное и горячие смешение. При холодном смешении исходные компоненты загружаются в необходимой пропорции в камеру тихоходного смесителя без подвода тепла из вне. В зависимости от содержания жидких компонентов получается увлажненная масса или паста. При горячем смешении исходные компоненты загружаются в смеситель с обогреваемыми стенками. В этом случаи при смешении одновременно происходит пластификация. Пластификация включает в себя разогрев смеси до температуры переработки; растворение в жидких и низкомолекулярных компонентах остальных составляющих смеси; гомогенизация смеси.

В настоящее время для пластификации используют скоростные смесители закрытого типа. Они состоят из смесителей камеры, в которой вращается один или дваZ-образных ротора. В смесительную камеру загружается исходный материал (10-50 л).

Недостаток смесителей: периодичность выгрузки. После относительно короткого времени смешения готовая смесь выгружается в виде бесформенной массы через разгрузочный люк.

Формование расплавов полимеров, а так же охлаждений изделия и придания ему товарного вида осуществляется на каландрах. Желательно чтобы каждый валок каландрам был снабжен своим приводом. Каландрование производится при температуре наружной поверхности валков 160 – 190 С. Скорость вращения волков 10 – 100 м/мин. В качестве теплоносителя может использоваться пар, горячая вода или нагретое масло.

Принцип каландрования следующий: пластифицированная масса подаётся к каландру не прерывно действующий транспортёрной лентой и равномерно распределяется в зазоре между первыми двумя валками. Затем пластифицированная масса подхватывается следующими валками, формуясь, превращаясь в лист или плёнку. Отбор отформованного изделия осуществляется с последней парой валков гладильным устройством. Затем лист или плёнка охлаждается, обрезаются продольные кромки и листы сматываются в рулоны. Толщина плёнки или листа зависит от последнего меж валкового зазора.

38. Каландрование. Принципиальная и технологическая схема производства моющих обоев

Отдельный файл  “38”(есть альбомный формат)

39. Волокна и их классификация. Принципиальная схема производства химических волокон. Воздействие на ОС. Производство химических волокон.

Волокна-материалы, длина которых во много раз превышает размеры их поперечного сечения. По происхождению волокна подразделяются на природные, химические и высокомодульные.

Кприроднымотносятся растительные (хлопок, лен) и животные (шерсть, шелк).

Химические волокна – волокна, формуемые из органических природных или синтетических полимеров. По природе исходного полимера химическиеподразделяются на искусственные и синтетические.

Искусственныеволокна получают из природных полимеров. Например, это волокна на основе целлюлозы или белковых веществ. На основе целлюлозы выпускают вискозное и ацетатное волокно. На основе белковых веществ - казеиновое и сое-бобовое.

Синтетические волокна получают на основе полимеров, синтезированных химическим путем. Синтетические волокна разнообразны и многочисленны. Например, полиамидное волокно, полиэфирные волокна, полиолефиновые и т.д.

Высокомодульныеволокна - это металлические, стеклянные, угольные и др. специфические волокна.

В РБ химические волокна выпускают на предприятиях:

При получении любых химических волокон реализуетсяобщая принципиальная схема:

Сырьё Получение ВМС Приготовление прядильной массы Формование волокна Отделка волокна КК УП ГП

40. Приготовление прядильной массы для производства хим. Волокон. Обработка после формования.

Может осуществляться 2мя методами:

1)плавление

2)растворение полимеров

Плавление является наиболее простым и дешевым способом перевода полимера из твердого в вязкотекучее состояние. Только некоторые полимеры могут плавиться без разложения . к ним относятся полиэфиры, полиамиды, поли пропилены и полиэтилены. Расплавы полимеров могут быть получены в процессе синтеза полимеров либо путем расплавления гранул полимера. Плавление полимеров осуществляется путем нагревания до 20-50 С выше, чемt плавления 290 С. Повышение температуры способствует снижению вязкости расплава,т.е облегчает дальнейшее формование волокна. В промышленности используют 2 типа плавильных устройств:

-плавильные решетки

-экструдеры

В обоих случаях обычно используют электроподогреват. Расплавление полимеров ,представл. Собой сложный медленный и дорогой процесс. (выбор подходящего растворителя) для растворения используют щелочи, спирты и органич. Растворители. Для облегчения процесса растворения исп. След. Приемы:

  1. Сильное измельчение исходного полимера
  2. Снижение вязкости раствора путем его нагревания до 30 С
  3. Интенсивное растирание набухшей массы
  4. Спец. Подготовка полимера, получение высокопористых гранул

Растворение полимеров может осущ-ся в аппаратах периодического и непрерывного действия,кот. Наз. Растворители. Прядильная масса перед формованием волокна проходит дополнит. Подготовку.расплав подвергается только фильтрации для удаления механ. Примесей, т.к. темп. Расплава = 260-290 С, его фильтруют через слой кварцевого песка и металлической сетки. Подготовка раствора вкл. В себя 3 стадии:

  1. Смешение
  2. Фильтрация
  3. Удаление воздуха

1.- необходимо для гомогенизации раствора, а также для перехода с периодического на непрерывный процесс.  Смесители представляют собой вертек. Или горизонт. Металлические аппараты с мешалками емкостью от 70-200 м3

2.-осущ. С помощью тканевых или волокнистых фильтров. Основные требования к фильтр. Материалу- высокая химическая стойкость. Обычно используют 2х, 3х-кратное фильтрование. При фильтровании растворов удаляются как посторонние механ. примеси, так и нерастворяющиеся кусочки полимера.

3.- в прядильном растворе всегда содержится довольно значительное кол-во воздействий как в диспергирующем так и в растворенном виде. Для обезвоздушивания р-ра используют аппараты тонкого слоя. Для облегчения удаления воздуха р-р нагревают, что приводит к снижению вязкости, а аппарат подсоединяют к вакууму.

Основная цель обработки –придание волокнам необходимых свойств и подготовка их к последующей переработке в изделие. Обраб. Хим. Волокон состоит из ряда операций. Кол-во и последовательность этих операций зависит от вида формуемого волокна, способа формования и предъявления к волокну требований. Общей стадией обработки для всех волокон является их вытягивание, для улучшения, повышения мех. Свойств. Все хим. Волокна обрабатываются спец. Текстильно-вспомагательными веществами (ПАВ), которые облегчают их текстильную переработку. К текстильно- вспомаг. В-вам относятся:

-ПАВ (снижение трения)

-антистатические добавки(снижение электро статического заряда, образ. На поверхности волокна)

-смачивающие добавки(удаление примесей в процессе промывки). Промывка необходима только в случае формования волокон мокым методом из раствора.

Все волокна так же подвергают кручению или пневмоперепутыванию при получении комплексной нити. Все операции обработки волокон после формования – отделка волокна. Готовое волокно поступает на упаковку на механизм окончательной приемки волокна, при этом могут быть получены покавки двух видов:-жесткая:-мягкая. Жесткая осущ-ся на какой либо сердечник, а мягкая- в центрифугальную кружку.

41.

Не набран  !!!!!!

42

.

43 Технологическая схема производства капронового волокна

Капроновое волокно –синт. волокно, сформ-ное из поликапроамида (ПКА):

[ -NH (CH)5CO - ]n

ПКА получают путем полимеризации капролактама. Капролактам вырабатывают в виде белого порошка из фенола, бензола и циклогексана. Капр. волокно относится к группе полиамид. волокон, поэтому его можно формовать из расплава.

Капр. волокно получило широкое распространение благодаря высок. износостойкости, хим. стойкости. Капрон устойчив к действию большинства растворителей и хорошо окрашивается. Капр. волокно используется как в легкой пром-ти, так и для изготовления тех. тканей.

Как правило, ПКА производится на том же заводе, где выпускается капр. волокно. Т.о. в данном случае получение полимера и форм-ие волокна предст-ют собой единый технол. процесс.

Полимеризация происходит непосредственно в расплаве. Тв. капролактам поступает в плавитель, к-рый предст-ет собой реактор с мешалкой, обогреваемый паром.Темп-ра плавления капролактама – 215оС. Расплав существует до 300оС, после чего капролактам разлагается. В плавителе поддерживают оптимальную темп-ру – 260-265оС. Плавление капролактама – длительный процесс (18-20 ч). Расплавленный капролактам фильтруется и поступает в верхнюю часть реактора полимеризации. Это реактор колонного типа, приближающийся к реактору идеального смешения. В реактор полимеризации одновременно дозируется 50%-ый раствор соли АГ (выполняет роль катализатора и вводится в незначительных количествах). В реактор полимеризации и в плавитель вводится азот для предотвращения окисления капролактама и ПКА.

Расплав полимера вытекает через щелевидную фильеру из нижней части реактора. Далее расплав поступает в охлаждаемый водой полый барабан, из к-рого выходит в виде затвердевшей ленты.Получ. полимерн. лента поступает на дробление и измельчение в крошку. Крошка подается в экстрактор, где промывается горячей водой. При этом из полимера вымыв-ся остатки водораств-го мономера (капролактама), а также олстатки соли АГ.

После промывки ПКА высуш-ся в сушилке и подается на формование из расплава. Крошка полимера плавится на плавильной решетке при Т=260-290оС. Расплав фильтруется через слой кварц. песка и мет-кую сетку и поступает на формование к фильере.

Полученное волокно после мех-ма пром-ой приемки подвергается вытягиванию, при необходимости окраш-ся, подвергается кручению или пневмоперепутыванию и поступает на мех-м окончат-ной приемки волокна.

Технологическая схема производства капронового волокна

1 – плавитель; 2 – фильтр; 3 – реактор полимеризации; 4 – охлаждающий барабан; 5 – дробилка; 6 – экстрактор; 7 – сушилка; 8 – плавильная решетка; 9 – слой кварц. песка; 10 – металлическая сетка; 11 – прядильная машина; 12 – промежуточное приемное устройство; 13 – вытягивание волокна; 14 – кручение; 15 – катушка или бабина.

Схема 43

тарельчатый                                                    скруббер

Хол. воздух

сл. раствор

NH4NO3

Выбросы

    пар

T=180-200 p=18-20 Мпа

холодный воздух

99.7-99.8% NH4NO3

н2о

в атм.

92%Н2SO4

70%H4PO4

92-93% NH4NO3

NH3

 4

2

Горячие гранулы

58%HNO3

1

3

5

6

7

  ПАВ

кк

уп

гп

Горячие гранулы

8

9

cоковый пар

NH3изб.

180 С

соковый пар

NH4NO392-93%

H2SO4и H3PO4

NH3г. HNO3ж.

6

Измельченный апатитовыйконцентрат

HF на очистку

H2O(600С)

фосфогипс в отвал

Готовая продукция

7

3

1

5

75%H2SO4

2

Тв. фаза

Шлам

ГП

Уп

КК

Маточник

KCl

( КCl )тв

Cl)2, (NaCl)1,H2O )жид.

совместный мокрый помол→хранение→процеживание (полусухое прессование)→обезвоживание→роспуск в воде→хранение→процеживание (шликерное литье)

Глина→дробление→дозирование→ помол

+

Добавки→дробление→дозирование→помол

ХК                                                                                                                             ГК

СаСО3(известняк)

1

2

Т=150 С

3

4

Дым.газы

СН4

воздух

СаО

в 6

5

из 5

6

3

SiO2

6

КК

Уп

ГП




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. Предмет и значение курса. Классификация римского права. Периодизация истории римского права. Источники римского права

2. Словообразовательный словарь РЯ Тихонова значение.

3. ИХ ФУНКЦИИ И ЗНАЧЕНИЕ В ЖИЗНИ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА.

4. а. Чем больше это значение тем выше чувствительность микрофона.

5. Морфемно-орфографический словарь Тихонова значение.

6. . Логика как наука её значение в деятельности судебного эксперта.

7. Великая хартия вольностей 1215г. – основные особенности и историческое значение

8. МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

9. . Фразеологические сращения устойчивые сочетания обобщенно-целостное значение которых не выводится из з

10. Лексическая семантика. Лексическое значение слова, его аспекты, основные типы (В.В.Виноградов).