Szervetlen kémiai technológia I.

Tartalom

A VÍZ TECHNOLÓGIÁJA 3
1. A víz szerepe és előfordulása a természetben 3
a) A víz természetes körforgása 3
b) Felszíni vizek 5
c) Felszín alatti vizek 5
2. A víz kémiai és fizikai tulajdonságai 6
a) A kémiailag tiszta vizek tulajdonságai 6
b) A természetes vizek tulajdonságai 7
3. Vízminőségi igények 8
a) Hűtővizek minősége 8
b) Kazántápvizek és technológiai vizek minősége 10
c) Üzemi ivó- fürdő- és egyéb vizek minősége 11
4. Vízelőkészítés és tisztítás 11
a) Uszadék és homok visszatartása 11
b) Ülepítés 12
c) Derítés 12
d) Szűrés 13
e) Vas- és mangántalanítás 13
f) Vízlágyítás 15
g) Gáztalanítás 17
Ellenőrző kérdések 22
TÜZELÉSTECHNOLÓGIA 23
1. Hőtani alapfogalmak 23
a) Hőmérséklet és mérése 23
b) Hőmennyiség, fajhő és mérése 25
c) Égéshő és fűtőérték 25
d) Az égés légszükséglete - légfelesleg 26
2. Tüzelőanyagok 28
a) Szilárd tüzelőanyagok 28
b) Folyékony tüzelőanyagok 30
c) Gáznemű tüzelőanyagok 32
d) Mesterséges tüzelőanyagok 32
3. A tüzelés technológiája 33
a) Szilárd, folyékony és gáznemű tüzelőanyagok elégetésére szolgáló kazánok, tüzelőberendezések 33
b) Szenek elgázosítása; generátor- és vízgáz-előállítás 37
c) Szén lepárlása; alacsony és magas hőmérsékletű lepárlóberendezések 40
d) Fischer-Tropsch-szintézis 42
4. Baleseti lehetőségek és elhárításiak 44
a) Mechanikai és égési sérülések 44
b) A gázmérgezés veszélyei és teendők gázmérgezés esetén 44
c) Porártalmak és az ellenük való védekezés 45
Ellenőrző kérdések 45
KATALÍZIS 46
1. A katalízis általános elmélete 46
2. A katalízis fajtái 48
a) A homogén katalízis 48
b) A heterogén katalízis 49
3. Katalizátormérgek 53
Ellenőrző kérdések 54
KÉNSAVGYÁRTÁS 55
1. A kénsavgyártás alapanyagai 55
a) Elemi kén 55
b) Kén előállítása ipari megoldásokkal 55
2. A kénsavgyártás 60
a) Kontakt kénsavgyártás 60
b) Kén-trioxid-gáz elnyeletése 71
3. A kénsav szállítása, tárolása, felhasználása 72
4. Kénsavgyártás nitrogén-oxidok segítségével 73
Ellenőrző kérdések 81
SALÉTROMSAVGYÁRTÁS 82
1. Bevezetés 82
a) A salétromsavgyártás története 82
b) A salétromsav tulajdonságai és felhasználási módjai 83
c) A salétromsavgyártás gazdasági jelentősége 85
2. Salétromsavgyártás nitrátokból 85
3. Salétromsav előállítása ammóniából 85
a) Nitrogén-oxidok 86
b) Ammónia oxidációja 87
c) Ammónia-levegő keverék jellemzői 88
d) Ammónia-elégető berendezések 89
e) Nitrogén-oxidok oxidációja 91
4. Nitrogén-oxidok abszorpciója 91
a) Abszorpció 91
b) Abszorberek 91
c) Nitrogén-oxidok abszorpciója 92
5. Híg salétrom savgyártási eljárások 93
a) Salétromsavgyártás légköri nyomáson 93
b) Salétromsav-előállítás nyomás alatt 94
c) Salétromsav-előállítás kombinált eljárással 94
6. Tömény salétromsav gyártása 95
a) Előzetes töményítés 96
b) Kénsavas töményítés 96
c) Tömény salétromsavgyártás nyomás alatti oxidációval 97
7. A salétromsav fontosabb sói 99
a) Nátrium-nitrát, NaNO3 99
b) Ammónium-nitrát, NH4NO3 100
c) Kalcium-nitrát, Ca(NO3)2, mészsalétrom 100
8. Balesetelhárítás 100
Ellenőrző kérdések 101
ELEKTROKÉMIAI IPAR 102
1. Az elektrokémiai ipar tudományos alapelvei 102
a) Az elektromosság mértékegységei 102
b) Faraday törvényei 103
c) Az áramintenzitást befolyásoló tényezők 104
d) A feszültséget befolyásoló tényezők 105
2. Az egyenirányítás 107
a) A higanygőz-egyenirányítók 108
b) A higanygőz-egyenirányítók szerkezete 109
c) Az egyenirányítók működése 111
3. Nátrium-hidroxid gyártása elektrolízissel 111
a) Harangcellás eljárás 112
b) Higanykatódos eljárás 112
c) Diafragmás eljárás 117
4. Nátrium-hidroxid előállítása kémiai úton 118
5. Sósavgyártás 119
a) Sósavgáz előállítása 120
b) Sósavgáz előállítása cserebomlással 120
c) Sósavgáz előállítása szintézissel 121
d) Ipari sósavgázhulladékok feldolgozása 123
e) Sósavgáz elnyeletése 123
f) A sósav tárolása, szállítása és felhasználása 126
Ellenőrző kérdések 126
TIMFÖLDGYÁRTÁS ÉS ALUMÍNIUMELEKTROLÍZIS 128
1. Az alumíniumgyártás története 128
2. A magyar alumíniumipar fejlődése 130
3. Az alumínium ércei 131
a) A bauxit tulajdonságai és alkotórészei 132
b) A bauxit minősítése és felhasználása 133
4. Timföldgyártási eljárások 133
a) Nedves vagy Bayer-eljárás 133
b) Száraz vagy pirogén eljárások 141
c) Kombinált eljárások 143
d) Semleges eljárások 144
e) Savas eljárások 144
5. Az alumíniumkohászat 145
a) Az alumínium gyártásának elmélete 145
b) A katódon lejátszódó folyamatok 146
c) Az anódon lejátszódó folyamatok 14?
d) Az áramkihasználást befolyásoló tényezők 147
e) A kriolit-timföld olvadék bontási feszültsége 148
f) Az alumínium gyártásának technológiája 149
g) Az alumínium elektrolitikus raffinálása 153
Ellenőrző kérdések 155
FÉMKOHÁSZAT 157
1. Ércek előkészítése 157
2. Vas- és acélgyártás 158
a) A vasgyártás alapanyagai és előkészítésük 158
3. Nyersvasgyártás 160
a) Nagyolvasztók felépítése és működése 160
b) A nagyolvasztóban végbemenő folyamatok 161
c) A nagyolvasztó termékei 161
4. Acélgyártás 164
a) Acélgyártás szélfrissítéssel 164
b) Siemens-Martin-eljárás 166
c) Elektroacél gyártása 167
5. A vegyiparba használt acélfajták és ötvözőik 168
Ellenőrző kérdések 168
SZÓDAGYÁRTÁS 169
1. A szódagyártás fejlődése 169
2. A Le Blanc-eljárás 169
3. A Solvay-féle szódagyártás 170
a) Az eljárás rövid áttekintése 170
b) Az eljárás kémiai alapelvei 171
c) A szóda felhasználása 177
Ellenőrző kérdések 178
IPARI GÁZGYÁRTÁS 179
1. Ipari gázok fizikai, kémiai tulajdonságai 179
2. A levegő cseppfolyósítása 180
a) Oxigén és nitrogén előállítása 183
b) Nemesgázok előállítása 186
3. Hidrogén előállítása 188
a) Vízbontás elektrolízissel 188
b) Vízbontás izzó szénen (vízgáz) 189
c) Szénhidrogének hőbontása 193
d) Szén-monoxid-konverzió 195
4. Szintézisgáz előállítása, felhasználása 197
5. Szén-dioxid előállítása 200
6. Klór előállítása 203
7. Acetilén előállítása 205
8. Gázok szállítása és tárolása 206
Ellenőrző kérdések 207
ÉPÍTŐIPARI KÖTŐANYAGOK, ÜVEG-, ANYAG- ÉS PORCELÁNIPAR 208
1. Építőipari kötőanyagok 208
a) Nem hidraulikus kötőanyagok 208
b) Hidraulikus kötőanyagok 211
c) Egyéb kötőanyagok 214
2. Üveggyártás 214
3. Agyag- és kerámiaipar 216
Ellenőrző kérdések 221
AMMÓNIASZINTÉZIS 222
1. Bevezetés 322
a) Az ammónia nagyipari előállításának története 222
b) Az ammónia fizikai és kémiai tulajdonságai 222
c) Az ammóniagyártás elméleti alapjai 224
2. Szintézisgáz előállítása 225
a) Hidrogéngáz előállítása víz elektrolízise útján 225
b) Vas, ill. vas-oxid reakciója vízzel, magas hőmérsékleten 225
c) Széntartalmú anyagok elgázosítása 225
d) Szenek kigázosítása útján nyert gázok szétválasztása mélyhűtéssel 227
3. Szintézisgáz tisztítása 227
a) Kéntelenítés 227
b) CO átalakítás (konverzió) 228
c) C02-eltávolítás 228
d) Szintézisgáz finomtisztítása 229
4. Ammóniaszintézis 229
a) Ammóniaszintézis-rendszerek 230
b) Konverterek szerkezete 231
c) Katalizátorok 231
5. Az ammónia jelentősége 232
a) Az ammónia felhasználási területei 232
b) A hazai nitrogénipar jellemzése 232
c) Balesetelhárítás 232
Ellenőrző kérdések 233
MŰTRÁGYAGYÁRTÁS 234
1. A műtrágyagyártás célja 234
2. Egyszerű műtrágyák 235
3. Foszforműtrágyák 235
a) Szuperfoszfát 236
b) Kettős szuperfoszfát 244
c) Precipitát 245
d) Poszforit liszt 245
e) Thomas salak 245
4. Nitrogénműtrágyák 246
a) Mészammonsalétrom 246
b) Ammónium-nitrát 247
c) Ammónium-szulfát 249
d) Egyéb nitrogénműtrágyák 250
5. Káliumműtrágyák 252
a) Természetes kálisók 252
6. Összetett és kevert műtrágyák 253
Ellenőrző kérdések 254
KORRÓZIÓ ELLENI VÉDELEM 256
1. A korrózió fogalma 256
2. Korróziófolyamatok fajtái 256
3. A korrózió megjelenési formái 257
4. Korrózió elleni védelem 258
5. Fontosabb fémek korróziója 261
Ellenőrző kérdések 262

Témakörök