Vegyipari technológia

Tartalom

Bevezetés 3
1. Kénipar 5
1.1 Kénsavgyártás 5
1.1.1 A kénsav gazdasági és műszaki jelentősége; termelése és felhasználása 5
1.1.2 A kénsav tulajdonságai; kereskedelmi kénsavfajták 6
1.1.3 A kénsavgyártás technológiája 9
1.1.3.1 A kénsavgyártás nyersanyagai és a gyártási lehetőségek rövid összefoglalása 9
1.1.3.2 A kénsavgyártás fizikai-kémiai alapjai 12
1.1.3.2.1 A kén-dioxid-oxidáció egyensúlyi állandója 12
1.1.3.2.2 Katalizátorok 16
1.1.3.2.3 A kén-trioxid-elnyeletés fizikai-kémiája 19
1.1.3.3 A kontaktkénsavgyártás folyamata 22
1.1.3.3.1 A pörkgáz készítése 24
1.1.3.3.2 A kontaktkemence, konverzió 30
1.1.3.3.3 Hűtés, szárítás, abszorpció 36
1.1.3.3.4 A fajlagos kénfelhasználás 38
1.1.3.3.5 A kénsavgyártás és felhasználás szerkezeti anyagai 39
1.1.3.3.6 A kontaktkénsavgyártás néhány üzemi problémája 40
1.1.3.3.7 A kénsavgyártás melléktermékei 40
1.1.4 Egyéb kénsavgyártási módok 41
1.1.4.1 Nedves katalízis 41
1.1.4.2 Kénsavgyártás gipszből és anhidritből 41
1.1.4.3 A toronyrendszerű (nitróz) kénsavgyártás 42
1.1.5 A kénsavgyártó eljárások összehasonlítása, a fejlődés lehetőségei 42
1.1.6 A kénsavgyártás története 45
2. Nitrogénipar 49
2.1 A szintetikus ammónia gyártása 49
2.1.1 Az ammónia tudományos, műszaki és gazdasági jelentősége; a termelése és felhasználása 49
2.1.2 Az ammónia tulajdonságai; kereskedelmi fajták 51
2.1.3 Az ammóniaszintézis technológiája 52
2.1.3.1 A szintetikus ammónia nyersanyagai; a gyártási lehetőségek rövid összefoglalása 52
2.1.3.2 Az ammóniaszintézis fizikai-kémiai alapjai 54
2.1.3.3 Az ammóniaszintézis folyamata 57
2.1.3.3.1 A szintézisgázgyártás 59
2.1.3.3.2 A szén-monoxid-konverzió 65
2.1.3.3.3 A szén-dioxid kivonása 66
2.1.3.3.4 A kompresszió 68
2.1.3.3.5 A szintézisgáz finomtisztítása 71
2.1.3.3.6 A konverterek 75
2.1.3.3.7 Az ammóniagyártás és felhasználás szerkezeti anyagai 80
2.1.3.3.8 Üzemi problémák, a szintézis melléktermékei 81
2.1.4 Egyéb ammóniaszintetizáló eljárások, fejlődési tendenciák 82
2.1.5 Az ammóniaszintézis kialakulása és fejlődése; a hazai helyzet 83
2.2 A salétromsavgyártás 87
2.2.1 A salétromsav tulajdonságai és felhasználása 88
2.2.2 A salétromsavgyártás technológiája 88
2.2.2.1 A salétrom savgyártás fizikai-kémiai alapjai 88
2.2.2.2 A salétromsavgyártás folyamata 90
2.2.2.2.1 Az ammónia elégetése 93
2.2.2.2.2 A nitrózus gázok oxidálása és a salétromsav képződése 95
2.2.2.2.3 A salétromsavgyártás néhány jellemző adata 98
2.2.2.2.4 Szerkezeti anyagok 99
2.2.2.2.5 Biztonságtechnikai megjegyzések 100
2.2.3 Egyéb salétrom savgyártó eljárások 101
2.2.4 A salétromsavgyártás története 102
3. Műtrágyák 104
3.1 Nitrogénműtrágyák 118
3.1.1 A karbamid 119
3.1.1.1 A karbamid tulajdonságai, a gyártás feltételei 120
3.1.1.2 A karbamidgyártás folyamata 120
3.1.1.3 A karbamidgyártás technológiai problémái 122
3.1.2 Az ammónium-nitrát 124
3.1.2.1 Az ammónium-nitrát jelentősége, tulajdonságai 124
3.1.2.2 Az ammónium-nitrát- és a mészammonsalétrom-gyártás fizikai-kémiai alapjai 124
3.1.1.3 Az ammónium-nitrát- és a mészammonsalétrom-gyártás folyamata 125
3.1.2.4 Az ammónium-nitrát- és mészammonsalétrom-gyártás egyéb módjai 127
3.1.3 A nátrium-nitrát 132
3.1.4 A kalcium-nitrát (mészsalétrom) I33
3.1.5 A cseppfolyós ammónia, ammoniakátok 134
3.1.6 A nitrogénműtrágya-gyártás kialakulása 135
3.2 Foszforműtrágyák 136
3.2.1 A szuperfoszfát 138
3.2.1.1 A szuperfoszfátgyártás fizikai-kémiai 139
3.2.1.2 A szuperfoszfátgyártás folyamata 143
3.2.1.3 Egyéb szuperfoszfátgyártó eljárások 148
3.2.1.4 A szuperfoszfátgyártásnál képződő fluortartalmú gázok hasznosítása 149
3.2.2 A dúsított ún. kettős vagy hármas szuperfoszfát 150
3.2.3 Az ammonizált szuperfoszfát 150
3.2.4 Nitrofoszfátok 151
3.2.4.1 A salétromsavas feltárás kémiai alapjai 152
3.2.4.2 A kalcium-hidrogén-foszfát (dikalciumfoszfát, precipitát) gyártása 154
3.3 Folyékony kevert műtrágyák 156
4. A nátrium-kloridon alapuló és kapcsolódó iparok 160
4.1 Klórgyártás 162
4.1.1 A klór jelentősége, termelése és felhasználása 162
4.1.2 A klór tulajdonságai 164
4.1.3.2 A nátrium-klorid-elektrolízis fizikai-kémiai alapjai 165
4.1.3.3 A nátrium-klorid-elektrolízis folyamata 174
4.1.3.3.1 A sólé készítése és tisztítása 174
4.1.3.3.2 Az egyenirányítók 175
4.1.3.3.3 Diafragmás cellák 176
4.1.3.3.4 Higanykatódos cellák 177
4.1.3.3.5 A diafragmás és a higanykatódos eljárás összehasonlítása 181
4.1.3.4 A klórgyártás egyéb lehetőségei 183
4.1.3.4.1 A sósav elektrolízise 183
4.1.3.4.2 Nátrium-klorid-olvadék elektrolízise 183
4.1.4 A klór cseppfolyósítása, tárolása és szállítása 184
4.2 A nátrium-hidroxid gyártása 185
4.3 A hidrogén 186
4.4 A sósavgyártás 186
4.5 A timföldgyártás 189
4.5.1 A timföldgyártás technológiája (Bayer-eljárás) 190
4.5.1.1 A timföldgyártás nyersanyaga 190
4.5.1.2 A gyártás fizikai-kémiai alapjai 192
4.5.1.3 A timföldgyártás folyamata 195
4.5.2 Egyéb timföldgyártási eljárások 197
4.5.2.1 A pirogén (zsugorító) timföldgyártási eljárások 197
4.5.2.2 A mész-szódás-eljárás 198
4.5.2.3 Kombinált eljárások 198
4.5.3 A hazai timföldgyártás 199
5. A levegő feldolgozása 201
5.1 A cseppfolyós levegő gyártása 201
5.1.1 A levegő cseppfolyósításának a fizikai-kémiai alapjai 201
5.1.2 Levegőcseppfolyósítási eljárások 203
5.2 Oxigéngyártás, a cseppfolyós levegő szétválasztása 205
5.3 Nemesgázok kinyerése 210
5.4 A levegőfeldolgozás története 211
6. Petrolkémia, a kőolaj és földgáz vegyipari hasznosítása 213
6.1 A szintézisgázgyártás 222
6.2 Az acetiléngyártás 225
6.3 Etiléngyártás 231
6.3.1 Az etiléngyártás kémiája 235
6.3.2 A benzinpirolízis ipari megvalósítása 237
6.3.3 A pirolízis egyéb megoldásai 241
6.4 A propilén gyártása 242
6.5 A butének gyártása 242
6.6 Az olefintartalmú gázok feldolgozása 243
6.7 Az aromás szénhidrogének kinyerése 245
6.8 A hazai petrolkémiai ipar 247
7. A vegyipari technológia néhány általános kérdése 254
7.1 Vízgazdálkodás; a vegyipari vízellátás problémái 259
7.2 A vegyipar és a levegő szennyezése 270
8. Függelék 273
8.1 Az ismertetett vegyipari technológiákhoz kapcsolódó szabványok 273
8.2 Irodalom a jegyzet kereteit meghaladó tanulmányokhoz 274
Tartalomjegyzék 277

Témakörök