Materie primă și bază energetică a industriei chimice

Industria chimică prelucrează cantități uriașe de materii prime, consumă cantități mari de apă, combustibil și energie. Utilizarea eficientă a materiilor prime și a energiei în procesele tehnologice este una dintre cele mai importante probleme ale industriei chimice. Principalele modalități de resurse sunt următoarele: cea mai bună utilizare a forței motrice a CTP, utilizarea rațională a resurselor energetice, cea mai bună utilizare a unităților structurale și funcționale și mașini, metoda de alimentare cu apă închise, menținerea și îmbunătățirea fiabilității instalațiilor chimice, structura rațională a echipamentului de producție chimică.







Materie primă de bază.

Din punct de vedere al utilizării materiilor prime, caracteristicile caracteristice ale producției chimice sunt:

1) multivariatul bazei de materii prime, care include materii prime extrase din subsol, produse agricole, aer și apă, precum și produse de prelucrare a materiilor prime naturale în industria chimică și în industriile conexe;

2) posibilități largi de utilizare complexă a acelorași tipuri de materii prime pentru obținerea de produse chimice diverse;

3) varietatea metodelor de prelucrare chimică, care permit obținerea unei varietăți de produse chimice din aceeași materie primă. În același timp, același produs poate fi obținut din diferite materii prime.

Materiile prime din industria chimică sunt clasificate în funcție de diferite caracteristici:

1) după origine - mineral, vegetal, animal;

2) prin rezerve - neregenerabile (minereuri, minerale, fosile combustibile) și regenerabile (materii prime pentru apă, aer, legume și animale);

3) compoziția chimică - anorganică (minereuri, minerale) și organică (petrol, cărbune, gaze naturale);

4) în compoziția agregate - solide (minereuri, minerale, cărbune, șisturi, turbă), lichid (apă, saramuri, ulei) și gazos (aer, gaze naturale).

În plus, materiile prime pot fi împărțite în primar (minerale, vegetale și animale, combustibilii fosili, apa și aerul) și secundar (deșeuri industriale și de consum), precum și cocsul naturală și artificială (fibre chimice, cauciuc sintetic, coloranți sintetici, rășini și altele asemenea).







Materiile prime utilizate în HTP trebuie să îndeplinească o serie de cerințe, în special pentru a asigura:

1) numărul minim de etape de procesare în produsul final;

2) costurile minime de energie și materiale pentru pregătirea materiilor prime pentru transformarea chimică și, în general, pentru implementarea procesului;

3) împrăștierea minimă a energiei inițiale, adică să se caracterizeze printr-un maxim de exergie (munca maximă pe care o poate obține un sistem termodinamic atunci când trece dintr-o anumită stare într-o stare de echilibru cu mediul);

4) posibile temperaturi, presiuni, consum de energie pentru schimbarea stării agregate a substanțelor care reacționează;

5) concentrația maximă a produsului dorit în amestecul de reacție.

Baza energetică.

Industria chimică modernă este unul dintre cei mai mari consumatori de combustibil și electricitate; utilizează pe scară largă energia termică, electrică și mecanică.

Procesele termice consumă căldura de diferite potențiale de temperatură. În funcție de tipurile de energie termică folosită, acestea sunt împărțite în procese de înaltă, medie și joasă temperatură și criogenice.

Procesele la temperaturi ridicate (la temperaturi de peste 773 K) sunt folosite în principal pentru a schimba proprietățile fizico-chimice ale materiilor prime, pentru a intensifica reacțiile chimice. Această energie este primită direct în dispozitivele tehnologice, în timp ce ard diferite tipuri de combustibil (cărbune și produse de prelucrare: cocs, furnal și gaz de cocserie, combustibil lichid și gaze naturale).

Temperatura medie (423-773 K) și temperatură scăzută: (373 - 423 K), procesele utilizate atunci când necesare schimbări fizice și chimice ale proprietăților astfel de tipuri de materiale, a căror aplicare necesită temperatură și presiune ridicată. Aceasta este piroliza termică și cracarea, evaporarea, distilarea, conversia, uscarea și încălzirea. Principalii purtători de energie care furnizează energie termică pentru procesele cu temperatură medie și joasă sunt aburul și apa caldă.

Procesele criogenice apar la temperaturi sub 120 K (lichefierea și solidificarea gazelor), ele sunt folosite pentru implementarea proceselor tehnologiei criochimice.

Energia electrică este utilizată pentru efectuarea proceselor electrochimice (electroliza soluțiilor și a topiturilor) și electrotermic (încălzire, topire, sublimare, sinteză la temperaturi ridicate). În industria chimică există și procese asociate fenomenelor electromagnetice și electrostatice. Sunt utilizate fenomene electronice și fotoelectrice pentru controlul proceselor, telecontrolarea acestora și alarma. Energia electrică este, de asemenea, utilizată pentru iluminarea și obținerea energiei mecanice.

Energia mecanică este necesară în principal pentru operațiunile fizice: zdrobirea, măcinarea, amestecarea, centrifugarea, pompele, compresoarele și ventilatoarele.

Principalele tipuri de resurse energetice în condițiile moderne sunt combustibilii fosili (cărbune, petrol, gaze naturale, turbă, șisturi) și produsele de prelucrare a acestora; energia apei; biomasă; energie atomică.

Resursele de energie sunt împărțite în combustibil (cărbune, petrol, gaze naturale, șist, turbă, biomasă) și non-combustibil (energie hidro, energia eoliană), surse regenerabile și neregenerabile, primar și secundar.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: