Остапчук М.В., Рибак А.І. Системи технологій (за видами діяльності)

Подождите немного. Документ загружается.

Однак синтетичні засоби, що містять у якості миючих речовин

алькильрильсульфонати, викликають роздратування шкіри обличчя і рук.

Деякі сульфоноли важко біозасвоювані, тобто не розкладаються бактеріями

до простих, легко засвоюваних і нешкідливих продуктів. Вони забруднюють

водойми і викликають загибель тваринних і рослинних організмів. У нас

випускають переважно біозасвоювані (біологічно м'які) синтетичні миючі

речовини.

471

10.6. Процеси переробки нафти та нафтопродуктів

10.6.1. Фракційна переробка нафти

До другої світової війни основним енергоносієм було вугілля, а після війни

почався бурхливий розвиток нафтодобувної промисловості. Завдяки цьому

нафта в 70-ті pp. XX ст. стала домінуючим енергоносієм. В 1960 р. була

створена організація країн-експор-терів нафти ОПЕК (з метою підвищення

прибутку від збуту нафти). В перші 10 років свого існування ОПЕК мало

впливала на світові ціни нафти. Але в 1970... 1980 pp. зусиллями ОПЕК та

одного з найбільших експортерів нафти — СРСР ціни на нафту були

збільшені в 17 разів та досягали 350 дол/т (для порівняння пшениця коштує

близько 200 дол/т). Такі ціни у 10...20 разів перевищувала собівартість її

видобутку на Близькому Сході і ціни утримувались недовго та почали

знижуватися. В останні 10 років вони більш-менш стабілізувалися на рівні

(110...130) дол/т, тобто знизилися втричі.

Нафта складається з різних вуглеців (алканів, аиклоалканів, аре-нів —

ароматичних вуглеців — та їх гібридів) та сумішей, які містять, крім вуглецю

та водню, гетероатоми — кисень, сірку й азот.

Нафта дуже різниця за кольором (від світло-коричневого до темно-бурого) та

за густиною — від досить легкої (650..700) кг/м

до важкої (980.. .1050) кг/м

, в різній мірі насичена газоподібними вуглецями.

Нафта складається із суміші різних вуглеводів (від пентану до важких

вуглеводів), мінеральних і механічних домішок (піску, глини), органічних

сполук, що містять сірку, кисень, азот тощо.

До мінеральних домішок належить вода, в якій розчинені солі NaCl, CaCl

МgСl

тощо.

За вмістом сірки нафти поділяють на малосірчисті (0,1-0,5% сірки), сірчисті

(0,5-3%) і багатосірчисті (3-5% сірки). Сірка спричиняє корозію обладнання

як у процесі перероблення нафти, так і під час використання нафтопродуктів.

Перед тим як подати нафту до перероблення, з неї вилучають гази, воду,

мінеральні солі, механічні домішки та сірку.

Гази відділяють у резервуарах з пониженим тиском. Відділені гази

спрямовують на перероблення, внаслідок чого отримують газовий бензин,

етан, пропан, бутан. Потім з нафти вилучають пісок і глину. Для цього до

нафти додають деемульгатори. Знесолюють нафту за допомогою

електричного струму. Сірку та сірководень вилучають за допомогою

розчинів лугів або амоніаку.

472

Очищену від домішок нафту переробляють, для отримання пального, мастил,

розчинників, окремих вуглеводів тощо.

Нафтопродукти. У процесі перероблення нафти отримують пальне й паливо

(рідинне та газове), мастила, розчинники, окремі вуглеводи (етилен,

пропілен, метан, ацетилен, бензол, толуол тощо), тверді і напівтверді суміші

вуглеводів (парафін, вазелін), бітуми та пек, сажу, нафтові кислоти та їх

похідні тощо.

Рідинне пальне поділяють на карбюраторне, реактивне, дизельне. До

карбюраторного пального належать авіаційні і автомобільні бензини, а також

тракторне пальне.

Реактивне пальне складають гасові фракції різного складу або суміші з

бензиновими фракціями. Це пальне використовують в авіаційних реактивних

двигунах.

Дизельне пальне складається із газойлів (від "газ" і англ. "oil") і солярових

фракцій. Його використовують в авіаційних двигунах внутрішнього

згоряння.

Паливо. Котельне паливо — це мазут. Його використовують на теплових

електростанціях, в промислових печах. Газове пальне — це суміш пропану та

бутану в різних співвідношеннях. Його використовують для комунально-

побутових потреб.

Мастила використовують для змащування машин і механізмів. Залежно від

призначення мастила поділяють на індустріальні (веретенні, машинні тощо),

турбінні, компресорні, трансмісійні, ізоляційні, моторні. Спеціальні мастила

використовують не для змащення поверхонь виробів (деталей, вузлів,

механізмів), а як гальмівну рідину в гальмівних сумішах, гідравлічних

установах, а також як електроізоляційне середовище в трансформаторах, кон-

денсаторах тощо. Назва цих мастил свідчить про місце їх використання,

наприклад, трансформаторне, конденсаторне тощо.

Окремі вуглеводні складові нафти використовують для виробництва

полімерів і продукції органічного синтезу.

Крім цього з нафти отримують бітуми, пеки, кислоти, парафіни, вазеліни

тощо.

10.6.2. Фракційна переробка нафти

З нафти отримують пальне, паливо, мастила та інші речовини, які є

сировиною для хімічною та інших промисловостей.

Нафту переробляють фізичним та хімічним способами. До них належать:

дистиляція (фізичний спосіб) та кренінг (хімічний спосіб).

473

Дистиляція нафти полягає в поділлі нафти на пальні та мастильні фракції.

Цей поділ ґрунтується на різній температурі кипіння окремих фракцій.

Дистилюють нафту за умов запобігання розкладання вуглеводів. При такому

способі перероблення нафти кількість отримання бензину становить лише

(5...20)% кількості перероблюваної нафти.

Для точнішого розділення багатокомпонентної суміші, якою є нафта, на

окремі фракції використовують ректифікацію.

Пальні фракції отримують у колоні за атмосферного тиску, а мастильні — у

разі вакууму.

Отримання пальних фракцій. Очищену нафту через систему теплообмінників

за допомогою помп подають до трубової печі, де вона нагрівається до

температури кипіння 350 °С, а звідси вона надходить до ратифікаційної

колони для поділу на фракції. У верхній частині колони випари нафти

зрошують бензином. Фракції, що киплять за низьких температур

випаровуються і підіймаються, а ті, що киплять за високих температур

(мазут), стікають у нижню частину колони.

Усередині колони по висоті розміщені тарілки з отворами для проходження

пари угору і стікання рідин. На тарілках унаслідок зустрічного руху рідини та

газу вуглеводні, які мають низьку температуру кипіння, переходять у пару, а

ті, що киплять за високої температури, конденсуються та стікають вниз.

Таким чином у різних температурних зонах колони виділяють різні фракції

(згори вниз): бензин, лігроїн, гас, соляр.

Внаслідок перероблення отримують 14,5% бензину (температура відбору —

до 170 °С), 7,5% лігроїну (160-200 °С), 18% гасу (200-300 °С), 5% соляру

(300-350 °С) решта — мазут, який збирається в нижній частині колони.

Якщо в мазуті міститься понад 1% сірки, то його спалюють в печах. У разі

меншої кількості сірки мазут дистилюють для отримання додаткової

кількості бензину.

Мастильні фракції отримують у колоні, де тиск понижений до (0,08...0,09)

МПа. Отже, мазут, нагрітий у печі до кипіння, надходить до ректифікаційної

колони, де на тарілках конденсуються мастильні фракції (залежно від

температури кипіння): (10... 12)% веретенного мастила, 5% машинного, 3%

легкого та 7% важкого циліндрового. Внизу колони збирається до 30%

гудрону.

474

10.6.3. Високотемпературна переробка нафти

Дистиляцією отримують незначну кількість і до того ж малої якості. Для

збільшення кількості бензину і поліпшення його якості використовують

хімічні способи. Серед них процес крекінгу (розчеплення) нафтопродуктів.

Крекінгом називають перероблення нафтопродуктів, під час якого великі

молекули вуглеводів рощепляються на малі.

Наприклад,



У нафтовій промисловості використовують різні, види крекінгу, До них

належать термічний, каталізний тощо.

Термічне перероблення нафтопродуктів поділяють на термічний крекінг,

піроліз і коксування.

Термічний крекінг проводять за температури (470...540) °С і тиску (2...7)

МПа. Вуглеводні починають розщеплюватися за температури (380...400) °С.

Із підвищенням температури швидкість розщеплення зростає. Підвищення

температури крекінгу за постійних тисків спричинює збільшення виходу

легких компонентів і зменшення важких та коксу. У разі збільшення тиску,

підвищується температура кипіння сировини. Змінюючи тиск, можна

впливати на фазовий стан і проводити крекінг у паровій, рідинній та мішаній

фазах.

У паровій фазі проводять крекінг гасово-газойлевих фракцій, у рідинній —

мазуту та гудрону. Під час крекінгу в мішаній фазі тиск сприяє гомогенізації

сировини — газ частково розчиняється в рідині, зменшуючи її густину.

Рідинний крекінг проходить у двофазній системі: рідина — пара. Сировиною

є мазут. У процесі нагрівання молекули мазуту розщеплюються з утворенням

бензину, газу, коксу та залишку.

Крекінг мазуту проводять у дві стадії. Спочатку за температури (450...470) °С

і тиску 2,5 МПа отримують бензин, гасово-солярові фракції. На другій стадії

проводять крекінг гасово-солярових фракцій. Для цього збільшують тиск до

4,5 МПа і підвищують температуру до (500-520) °С. Внаслідок розщеплення

важких молекул отримують легкі фракції бензинів. Якщо на першій стадії

розщеплення вихід бензину становить 10%. то на другій за рахунок більш

глибокого розщеплення отримують (30...35)% бензину. Октанове число

крекінг-бензину (



70) більше, ніж бензину, отриманого дистиляцією. Крім

бензину отримують до 55% крекінг-залишку і (10... 15)% крекінг-газів, які

складаються з водню, метану, етану, пропану, бутану, етилену, пропілену та

бути-

475

лену. Після розділення крекінг-газів на складові їх використовують для

синтезу полімерів, різних органічних сполук, отримання великооктанового

бензину.

Крекінг-залишок використовують для виробництва пального або на теплових

електростанціях, морських суднах чи в промислових печах.

Технологічна система термічного крекінгу нафтопродуктів залежить від виду

сировини. А це всі нафтопродукти, отримані дистиляцією та важкі фракції

каталізного крекінгу і коксування. Спільною для всіх систем термічного

крекінгу є трубова піч, в якій нагрівається та частково розщеплюється

сировина. У сучасних технологічних системах термічного крекінгу

застосовують рециркуляцію (наявність зворотного потоку сировини в

системі), внаслідок чого максимально використовуються сировина й

обладнання.

Піроліз нафтопродуктів проводять для отримання газів і рідинних

ароматичних вуглеводнів. Піроліз нафтопродуктів проводять за температури

(700... 1000) °С і тиску, близького до атмосферного. Внаслідок розщеплення

молекул гасу або легкого газойлю отримують до 50% газу, ароматичні

вуглеводні та смолу.

Гази піролізу відрізняються від газів крекінгу більшою кількістю етилену,

пропілену, бутилену, які є сировиною для виробництва продукції органічного

синтезу (етиловий і метиловий спирт, оцтова кислота, барвники, лікарські

препарати) і особливо для виробництва синтетичних волокон, пластмас,

каучуків тощо.

У процесі піролізу обладнання більш матеріаломістке, ніж у процесі

термічного крекінгу, оскільки пара нафтових фракцій погіршує умови

передачі теплоти в врубових печах, що призводить до збільшення довжини

труб у печі. Крім того, збільшуються витрати теплоти на нагрівання.

Зараз відомо багато нових видів піролізу: із застосуванням каталізаторів, у

присутності водню (гідропіроліз) тощо.

Коксуванням нафтопродуктів називають розкладання нафтових, залишків

(мазуту, гудрону, крекінг-залишку) при нагріванні без доступу повітря.

Цей процес проводять для отримання додаткової кількості рідинного

пального та коксу, який згоряє без твердого залишку (жужелиці). Отриманий

кокс використовують для виробництва електродів необхідних металургії,

карбідів для авіаційної та ракетної техніки, ядерної енергетики тощо. Чистий

вуглець використовують як сповільнювач нейтронів у атомних реакторах.

476

Коксування проводять у технологічних системах періодичних,

напівбезперервних і безперервних. Найпоширенішими є напівбезперервні

системи, в яких сировина подається безперервно, а вихід коксу періодичний.

Термічні способи перероблення нафтових фракцій швидко витісняються

менш енергомісткими та ефективнішими — каталізни-ми, які порівняно з

термічними проходять з більшою швидкістю за нижчих температур І тисків.

Крім того, вони дають можливість перероблювати нафтопродукти, з великим

вмістом сірки.

Каталізний крекінг нафтопродуктів проводять за участю каталізаторів, якими

можуть бути платина, оксиди молібдену, хрому, алюмосилікати тощо. На

відміну від термічного крекінгу каталізний проводять за нижчих температур і

тисків. Використання каталізаторів для крекінгу нафтопродуктів зменшує

затрати палива, збільшує продуктивність реакторів. Крім того, поліпшується

якість і збільшується кількість отриманого бензину та інших нафтопродуктів.

Каталізні процеси, які використовують при переробленні нафтопродуктів,

поділяють на каталізний крекінг і каталізний реформінг (англ. "reforming" від

лат. "reformo" — перетворюю).

Для крекінгу каталізатори виготовляють із твердих високо-пористих

алюмосилікатів. У процесі розщеплення вуглеводнів на поверхні каталізатора

осідає кокс, що спричиняє зниження активності каталізатора.

Для зменшення відкладень коксу на поверхні каталізатора крекінг

нафтопродуктів проводять під тиском у присутності водню. Такий процес

називають платформінгом. Для платформінгу каталізатори виготовляють із

платини, оксиду хрому, оксиду молібдену тощо.

1. Каталізний крекінг. Цей вид крекінгу нафтопродуктів проводять у

контактному апараті з рухомим каталізатором за температури 450 °С і тиску

(0,1 ...0,2) МПа. Контактний апарат є складовою елемента технологічної

системи.

Сировину (солярову, гасову чи іншу фракцію) нагрівають у печі за

температури (350...360) °С і спрямовують до реактора, в який із бункера

подають каталізатор (алюмосилікат) у вигляді дрібних частинок. У реакторі

відбувається каталіз сировини. У процесі перерозподілу водню між

молекулами нафтопродуктів виділяється кокс (вуглець), який осідає на

поверхню каталізатора і зменшує його активність.

477

У процесі каталізного крекінгу гасо-солярових фракцій отримують близько

(12... 15)% газу, який містить цінні для органічного синтезу пропан-

пропіленову і бутан-бутиленову фракції, до 10% газойлю (дизельне пальне),

(4...5)% коксу та до 70% бензину з октановим числом (77...78).

Порівняно великий вихід бензину з добрими антидетонаційними (проти

вибуховими) властивостями є однією з переваг каталізного крекінгу

порівняно з термічним.

Друга перевага цього способу полягає в отриманні бензину з малим вмістом

сірки незалежно від її кількості в сировині. А це дуже важливо, оскільки

добування нафти, яка містить незначну, кількість, сірки, скорочується, а

зростає добування нафти з великим вмістом сірки.

Щоб поліпшити якість бензину та збільшити його октанове число,

впроваджують каталізний риформінг. На відміну від крекінгу реформінг

проводять з участю водню у присутності каталізаторів платини, оксиду

молібдену тощо.

Відомо кілька промислових способів реформінгу, які різняться

каталізаторами, температурою, тиском І способом регенерації каталізаторів.

Найчастіше застосовують каталізний реформінг із використанням

платинового каталізатора (платина нанесена на поверхню оксиду алюмінію)

в середовищі водню за температури (470...540) °С і тику (2...4) МПа. Цей

процес називають плат-формінгом. Переробляють легкі нафтові фракції —

малооктанові бензини, які отримують у процесі дистиляції нафти або

бензино-легроїнової суміші. У результаті такого перероблення отримують

бензин з великим октановим числом або ароматичні вуглеводи (бензол,

толуол, ксилол). Якщо платформінгу проводять за тиску (1,5...3) МПа, то

отримують бензол, толуол, ксилол; за тиску



5 МПа утворюється дуже

якісний бензин з октановим числом 98. Отриманий бензин має незначний

вміст сірки, є стійким під час зберігання та використання.

Незалежно від умов процесу у ході реформінгу паралельно з рідинною

продукцією отримують (5…15)% газової, яка містить водень, метан, етан,

пропан, бутан та ізобутан. Деякі з них використовують у виробництві

метанолу, формальдегіду тощо, які додають до бензину.

Отримані нафтопродукти в більшості випадків не готові до використання,

оскільки містять різні домішки, які впливають на

478

стабільність властивостей. Щоб позбутися цих домішок використовують

хімічні та фізико-хімічні способи очищення. Нафтопродукти очищають

лугом (NaOH), сірчаною кислотою (H

), проводять адсорбцію,

екстракцію тощо. Очищення нафтопродуктів робить їх дорожчими, але

якіснішими.

10.6.4. Коксування кам'яного вугілля

Коксуванням називають перетворення природного палива, головним чином

кам'яного вугілля, на кокс та іншу цінну продукцію нагріванням у печах за

високих температур без доступу повітря.

Для коксування беруть суміш вугілля різних видів з таким розрахунком, щоб

у процесі коксування утворювалася достатня кількість летких речовин, а

металургійний кокс мав певну пористість та міцність.

Процес коксування починається з температури понад 100 °С. У процесі

нагрівання вугілля до температури 200°С випаровується вода та виходять

гази СО

і СН

. У разі подальшого нагрівання до 350 °С починають

розкладатись органічні речовини з виділенням CO, H

O та інших сполук.

Подальше підвищення температури спричинює перехід вугільної маси у

пластичний стан і виділення кам'яновугільної смоли. За температури 600 °С

утворюється напівкокс.4 У межах температур (600-1000) °С напівкокс

перетворюється на кокс.

Якість коксу залежить від вмісту у вугіллі бітумів. Завдяки бітумам маса,

вугілля спочатку стає пластичною, а потім пористою. Вміст у вугіллі

мінеральних домішок погіршує якість коксу і негативно впливає на

чавуноваріння, адже кокс є одним із основних видів палива у процесі

виробництва чавуну. Тому вугілля перед коксуванням збагачують.

Мінеральні домішки повністю залишаються в коксі й зумовлюють

збільшення в шихті кількості флюсів. Крім того, великий вміст у коксі

речовин, які в процесі згоряння утворюють жужелицю, зменшує його

міцність.

Найбільш шкідливою домішкою у вугіллі є сірка, оскільки частина її

залишається в коксі, а частина виноситься разом із коксовим газом.

Збільшення вмісту сірки у коксі на 1% спричинює збільшення в домновій

шихті вмісту флюсів на (10...20)% і зменшення продуктивності печі на

(20...30)%. Тому вугілля, яке

479

містить велику кількість сірки, збагачують флотаційним способом, що

зменшує вміст сірки на (15... 20)%

Коксують вугілля періодичним і безперервним способами.

Періодичний спосіб коксування вугілля. Його проводять у пе-чах-камерах,

які працюють періодично. Для наближення періодичного коксування до

безперервного печі об'єднують у батареї, які складаються з кількох десятків

печей.

Коксова піч — це камера, викладена з вогнетривкої цегли.

Довжина печі-камери (12-13 м) визначається потужністю кок-

совиштовхувальної машини, висота (4-4,3 м) — можливістю рівномірного

нагрівання вугілля, ширина — не перевищує 0,4 м, з боку

коксовиштовхувальної машини вона на 3-5 см вужча. Місткість камер —

(15...28) т.

Подрібнене і збагачене вугілля завантажують у бункери печі-камери, стінки

якої нагрівають зовні. Процес коксування починається біля стінок камери і

поширюється до середини. Леткі продукти безперервно виходять із печі

через газовиводи у газозбирач, а потім ідуть на перероблення. Вугілля

нагрівають до температури 1400 °С протягом (14... 16) год. За цей-час

утвориться кокс. Після закінчення коксування кокс виштовхують із печі кок-

совиштовхувачем. Розжарений кокс потрапляє до вагона, а звідси — до

гасильної башти, де охолоджується водою. Застосовують також сухе гасіння

коксу. Охолоджений кокс сортують за розмірами. Металургійним коксом є

куски розміром (25...40) мм.

Безперервний спосіб коксування вугілля. При цьому способі коксування

проводять у стовбурних печах. Шихту попередньо підігрівають у камерних

печах або в печах із "псевдокиплячим шаром" до температури 400 °С. За цієї

температури шихта розм'якшується. Потім із цієї шихти на спеціальній

машині формують брикети розміром 60*60*70 мм

. Отримані брикети

завантажують до печі, у середній частині якої найвища температура, тут і

відбувається коксування. У верхній частині печі брикети нагріваються, а в

нижній — охолоджуються. Остаточне охолодження та гасіння коксу

проводять так само, як і в разі періодичного способу коксування.

У разі безперервного способу отримання коксу час коксування скорочується

до 3 год.; отриманий кокс має відповідні форму та розміри, що дуже важливо

для виробництва чавуну; крім того, можна коксувати також буре вугілля, а це

дуже важливо, оскільки коксівного залишилось не так багато.

480

10.7. Виробництво кислот та лугів

Із 22-х видів неорганічних кислот найчастіше використовують сірчану,

азотну, соляну та фосфорну. Саме тому їх виробляють найбільше.

Сірчана кислота (H

) Серед мінеральних кислот, які виробляє хімічна

промисловість, сірчана кислота за обсягом виробництва й використання

посідає перше місце. Вона належить до найсильніших і найдешевших кислот.

Властивості сірчаної кислоти. Безводна сірчана кислота важка, безколірна,

тягуча як олія рідина, змішується з водою і з SO

у будь-якому

співвідношенні, за температури 0 °С має густину

1850 кг/м

У процесі нагрівання понад 200 °С розкладається:



Сірчана кислота має властивість забирати воду звідусіль, навіть з хімічних

сполук. У сірчаній кислоті добре розчиняється SO

. Такий розчин називають

олеумом.

Сірчайа кислота не димить, а концентрована не руйнує чорні метали.

Зберігають сірчану кислоту на спеціальних складах у циліндричних сталевих

резервуарах об'ємом до 1000 м

, перевозять у сталевих цистернах і скляних

бутлях.

Споживачі отримують башняну кислоту (74...75%), купоросну оливу

(90.5...92,5%), акумуляторну кислоту (92...94%), олеум малої концентрації,

який містить 18,5-20% вільного SO

, олеум великої концентрації, в якому

міститься 65(±1,5)% вільного SO

Використання сірчаної кислоти. Важко знайти галузь промисловості, де не

використовують сірчану кислоту та її солі. Найбільшим споживачем сірчаної

кислоти є підприємства, на яких виробляють мінеральні добрива (наприклад

фосфорні), інші кислоти (концентровану азотну кислоту), солі (мідний

купорос). На виробництво мінеральних добрив витрачається майже половина

сірчаної кислоти. У металообробній промисловості сірчану кислоту

використовують для очищення поверхонь металевих виробів перед

нанесенням декоративно-захисних покрить (наприклад, лакове, цинкове,

нікелеве, хромове покриття). її використовують у виробництві вибухових

речовин, штучних і синтетичних волокон (наприклад, віскозне волокно,

штучний шовк, капролактам). Велика кількість сірчаної кислоти витрачається

на очищення нафтопродуктів. У харчовій промисловості сірчану кисло-зіюз

481

ту використовують для виробництва крохмалю, патоки та іншої продукції.

Транспорт користується свинцевими сірчанокислими акумуляторами. За

допомогою сірчаної кислоти регенерують йоніти, якими очищають воду на

теплових електростанціях.

Азотна кислота (H

). За значеннями і масштабами використання азотна

кислота посідає друге місце після сірчаної.

Властивості азотної кислоти. Безводна азотна кислота за нормальної

температури є безбарвною рідиною. За температури 15 °С її густина

становить 1520 кг/м

. Жовтуватого кольору кислоті надає діоксид азоту,

який виділяється на світлі в процесі нагрівання:

ONO

HNO

Т,світло

 

 Ñ85

Азотна кислота є сильним окиснювачем. У процесі взаємодії з металами

виділяється не водень, як має місце в разі дії соляної чи сірчаної кислот, а N0

і NO

Концентровану азотну кислоту зберігають і перевозять у резервуарах і

цистернах, виготовлених з алюмінію, та скляних бутлях. Поверхня алюмінію

захищена від дії кислоти тонким корозієстійким шаром оксиду алюмінію.

Оксиди азоту й азотна кислота належить до речовин із сильними отруйними

властивостями; тому допустимий вміст оксидів азоту в повітрі не повинен

перевищувати 0,1 мг/м

Промисловість виробляє розведену азотну кислоту з вмістом (45.. .60)% HNO

і концентровану, в якій міститься (97... 98)% HNO

Використання азотної кислоти. Основним споживачем розведеної азотної

кислоти є виробники мінеральних добрив, які містять азот. Це калієва,

натрієва й амонійна селітри та комплексні мінеральні добрива.

Концентровану азотну кислоту використовують для виробництва вибухових

речовин, пластмас, барвників, нітролаків та інших речовин, Частина азотної

кислоти йде на виробництво сірчаної кислоти нітрозним способом.

Використовують азотну кислоту також як реактив у хімічних лабораторіях.

Соляна кислота (НСl). Це безбарвна рідина з різким запахом., має густину

1180 кг/м

. Соляна кислота належить до сильних кислот. Вона має велику

хімічну активність, руйнує всі метали, крім платинита золота. Соляну

кислоту виробляють з концентрацією хлороводню (НСl), яка дорівнює

(18...38)%.

Використання соляної кислоти. У промисловості соляну кислоту

використовують у виробництві хлоридів металів, у гальва-

482

нопластиці, у гідрометалургії для виробництва металів (платини, золота,

срібла), у процесі паяння та лудіння металів, при бурінні нафтових

свердловин, при гідролізі крохмалю, для очищення парових казанів від

накипу, у процесі виробництва анілінових барвників, оцтової кислоти,

активованого вугілля, дублення та фарбування шкіри, у побуті тощо.

Лугами та содами називають розчинні у воді гідрооксиди амоніаку, лужних і

лужноземельних металів, а також: вуглекислі солі лужних металів.

У промисловості найбільше виробляють, а відповідно і використовують

кальцитової, харчової та каустичної соди й амоніач-ної води.

1. Кальцинована сода (Na

). Це білі дрібні кристалики, які добре

розчиняються у воді.

Промисловість виробляє технічну, фотографічну й оптичну кальциновану

соду. Між собою вони відрізняються ступенем чистоти.

Кальциновану соду використовують для виробництва оптичного та

вакуумного скла, їдкого натру, мила, у текстильній, це-Ілюлозно-паперовій,

лакофарбовій, шкіряній промисловостях, а також для побутових потреб.

2. Каустична сода (NaOH). її ще називають гідрооксидом натрію або їдким

натром. Це біла кристалітна речовина з температурою плавлення 321 °С і

кипіння 1378 °С. На повітрі каустична сода швидко поглинає вологу та

вуглекислий газ. Тому для її зберігання та перевезення необхідна

вологонепроникна тара. Виробляють каустичну соду електролізом водного

розчину хлориду натрію.

Каустичну соду використовують у виробництві штучних волокон, паперу,

мила, синтетичних барвників, у текстильній промисловості, металургії для

виробництва натрію, для очищення нафтопродуктів (бензину, гасу) тощо.

3. Харчова сода (NaHCO

). Це проміжна продукція, яку отримують у

процесі виробництва кальцинованої соди.

Очищений гідрокарбонат натрію використовують у харчовій промисловості,

медицині, вогнегасниках, для побутових потреб тощо. Гідрокарбонати

натрію, які використовують у харчовій промисловості та медицині, не

повинні містити в собі солей амоніаку, важких металів і арсену.

483

10.8. Виробництво сірчаної кислоти

Сировиною для виробництва сірчаної кислоти є сірка, сірковий колчедан та

сірководень, спалюючи які одержують оксид сірки (IV) SO

Схему одержання сірчаної кислоти наведено на рис. 1. Сірчаний колчедан

подають стрічковим конвейєром до бункера, а потім до печі, в яку

безперервно вдувається повітря. Температура в печі повинна бути на менш