СЫРЬЕВАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БАЗА ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Классификация

СЫРЬЕВАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БАЗА ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

Классификация сырья по происхождению: минеральное, растительное, животное; - по запасам: невозобновляемое (руды, минералы, горючие ископаемые) и возобновляемое (вода, воздух, растительное и животное сырье); - по химическому составу: - неорганическое (руды, минералы) и - органическое (нефть, уголь, природный газ); - по агрегатному состоянию: - твердое (руды, минералы, торф, сланцы, уголь), - жидкое (вода, нефть, рассолы) и - газообразное (воздух, природный газ). -

• Первичное (минеральное, растительное и животное, горючие ископаемые, вода и воздух) и вторичное (промышленные и потребительские отходы), • природное и искусственное (кокс, химические волокна, синтетический каучук, красители, смолы и т. д. ). • Минеральное сырье включает в себя рудное, нерудное и горючее.

Вторичное сырье К вторичным материальным ресурсам (ВМР) относятся отходы производства, отходы потребления и побочные продукты. l Отходами производства называют остатки сырья, материалов и полупродуктов, образующиеся в процессе производства продукции, которые частично или полностью утратили свои качества. l Отходами потребления называют различные бывшие в употреблении изделия и вещества, восстановление которых экономически нецелесообразно. l Побочные продукты образуются в процессе переработки сырья наряду с основными продуктами производства, но не являются целью производственного процесса. l l Те побочные продукты, которые получаются при добыче или обогащении основного сырья, принято называть попутными продуктами (например, попутный газ).

Подготовка сырья к переработке предполагает приготовление растворов и газов и твердых веществ определённой концентрации, состава и степени чистоты. Обогащение сырья увеличение процентного содержания полезного компонента в сырье. l очистка сырья – удаление вредных примесей из сырья. l

Методы обогащения и очистки жидкого и газообразного сырья Жидкое сырье: - дистилляция и ректификация l Экстракция l Адсорбция l Химические методы и т. д. l Газообразное сырье: Глубокое охлаждение, сжижение и фракционная разгонка l Абсорбция l Адсорбция l Химические (каталитические) методы и т. д. l

Обогащение твердого минерального сырья l l l l обогащение твердого сырья осуществляется уже на стадии подготовки его к обогащению, т. е. при дроблении и классификации. l Методы обогащения Гравитационные (пневматические и гидравлические классификаторы) Электромагнитное обогащение Электростатическое обогащение Обогащение основанное на различной растворимости веществ Химические методы Флотационное обогащение и т. д.

дробилки

Обогащение в тяжелых средах тяжелые органические жидкости: трихлорэтилен C 2 HCl 3 d=1, 46; четыреххлористый углерод CCl 4 d=1, 6; дибромметан C 2 H 2 Br 2 d=2, 17. l насыщенные растворы солей: хлористого кальция или хлористого цинка, но последний дорог и токсичен. l минеральные суспензии: взвесь песка и глины в воде, ферросилиция в воде d= 2, 0 3, 2; магнетита d 2, 0; кварцевого песка d= 1, 5 1. 9.

Флотационное обогащение твердого минерального сырья l Различают : пленочную, масляную и пенную флотации. Состав флотационных растворов : Собиратели или коллекторы –– олеиновая кислота, нафтеновые кислоты. l Пенообразователи – (таловое масло, фракции каменноугольной смолы, алифатические спирты С 5 – С 6 и др. ) способствуют образованию прочных воздушных пузырьков. l Подавители (депрессоры) – известь, цианистые соли, сульфиты и др. l Регуляторы р. Н –: известь, сода, сульфаты и другие вещества. l l l Существует селективная и коллективная флотация.

Показатели эффективности обогащения минерального сырья l Степень обогащения показывает во сколько раз процентное содержание полезного компонента в концентрате выше, чем в исходной руде. l Степень извлечения – отношение массы полезного компонента в концентрате к его массе в исходной руде. l Выход концентрата – отношение массы концентрата к массе исходной руды.

Принципиальная схема флотационной обогатительной фабрики Бункер шаровая мельница гидравлический классификатор щековая дробилка грохот Раствор Воздух флотатор концентрат хвосты

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ Классификация топливно-энергетических ресурсов Энергетические ресурсы разделяют на: топливные (уголь, нефть, торф, сланцы, природный газ, биомасса); нетопливные (гидроэнергия, энергия ветра, энергия Солнца, термальная энергия Земли и т. д. ), возобновляемые и невозобновляемые; первичные и вторичные. К возобновляемым (неисчерпаемым) энергетическим ресурсам относятся: энергия Солнца, ветра, приливов и отливов, гидроэнергетика. К практически неисчерпаемым относят геотермальные и термоядерные энергетические ресурсы. К невозобновляемым энергетическим ресурсам относят те, запасы которых по мере их добычи необратимо уменьшаются. l l l l

Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) l К ним относится энергетический потенциал отходов, побочных и промежуточных продуктов. Разделяют на три группы ВЗР: Горючие (топливные) ВЭР - топливные вторичные продукты и отходы, получаемые в технологическом процессе, которые как правило, содержат H 2, СО и другие горючие компоненты. l Тепловые ВЭР – теплота отходящих газов, рабочих тел систем охлаждения, отработанного пара и горячей воды, а также теплота попутно вырабатываемого газа и нагреваемой воды (например в котлах утилизаторах и экономайзерах). l ВЭР избыточного давления, или силовые, - газы и жидкости, покидающие технологические агрегаты и обладающие потенциальной энергией (давлением). l l

По видам используемой тепловой энергии различают: высоко- , средне-, низкотемпературные и криогенные процессы. l Высокотемпературные процессы (температура выше 500 о. С) l Среднетемпературные (250 – 500 о. С) l Низкотемпературные (100 – 250 о. С) l Криогенные процессыпротекают при температуре ниже 120 К и используются в химической промышленности, в основном, для сжижения газов.