1.Max wykorzystanie produktów w metodzie Solvaya
Jako produkt w metodzie Solvaya po karbonizacji otrzymujemy związki amonowe (NH4OH, (NH4)2CO3, NH4HCO3, NH4Cl). Amoniak możemy odzyskać z wodorotlenku i węglanów przez ogrzewanie r-ru do 70C. Chlorek rozkłada się pod działaniem wodorotlenku wapnia. Zregenerowany amoniak jest zawracany i używany ponownie do nasycenia solanki.
2.Ile wież stosuje się w met. nitrozowej otrz. H2SO4
W met. nitrozowej stosuje się 3 wieże (2 gay-lussaca i 1glovera). W wieżach G-L tlenki azotu uchodzące z komór absorbują się w kwasie siarkowym, otrzymując nitrozę. W wieży głównej G następuje rozkład nitrozy pod działaniem gorących gazów prażalnych oraz stężenie kwasu
3.Schemat prod. amoniaku z metanu
Gaz do syntezy musi być bardzo czysty żeby nie było zatruwania katalizatora
Otrzym wodoru: np)Przy konwersji metanu z parą wodną powstaje CO i CO2 (CH4+H2O). Konwersję nawilżonego CH4 prowadzi się w temp 700-900°C. 2) Konwersja CO+H2O->CO2+H2, niskotemperaturowa(200°C), kat CrO i CuO, 30atm(polepszenie wymiany ciepła). 3)wymywanie CO2:A) Met abs fiz (aceton, woda; w niskich temp.; pod cisn.), B) Abs chem. 25-35r-rwodny K2CO3 K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3; (115°C) Aparatura do wymywania CO2 wodą pod ciśnieniem: kolumna ads (sprężanie) i desorpcyj (rozprężanie); woda do układu; powietrze z CO2 możemy wykorzystać jako suchy lód; Aparatura do wymywania za pomocą K2CO3: kol adsorpcyjna - gaz zraszany węglanem: zachodzi reakcja; roztw do kol desorpcyjnej; następuje rozkład wodorowęglanu do CO2 → usuwamy go, a roztw dajemy z powrotem do kol ads.; 4)usuwanie CO i resztek CO2:absorpcja w amoniakalnych r-rach soli miedziowych(10°C).Aby usunąć resztki CO2 gaz kieruje się do kolumny zraszanej NaOH.
Reakcja syntezy amoniaku: odwracalna, ze zmniejszeniem obj, egzot; N2+3H2=2NH3; przy 200C i 100MPa super wydaj, ale za długo; 400-500C i małe p - mala wyd, ale to jest w stanie równ.(rzadko mamy proces w stanie równ.); w miesz poreakcyjnej mamy mało amoniaku, wodor i azot zawracamy do procesu; Katal ŻELAZO - kat tlenkowe, mogą pracować w temp 380-550; Met otrzym amoniaku mogą być: nisko(10-20MPa), średnio(20-45MPa), wysokocisnieniowe60-100 Kat żelazawy: Fe3O4 (magnetyt)+4H2=3Fe+4H2O; egzo,
Schemat: reaktor rurowy (konwersja metanu z parą wodną) /wcześniej odsiarczanie/ → konwersja CO (z parą wodną, daje wodór) → otrzymywanie gazu synt → usuwanie CO2 → końcowe oczyszczanie (metanizacja - prekataliza) → synteza amoniaku.
4. Schemat prod. kw. Fosforowego metodą ekstrakcyjną.
Ca5(PO4)3F+10HRaq→5CaR2+2 H3PO4+HF↑
CaR2:CaSO4(słabo rozp. w H3PO4, wypada w post. osadu, rozdział przez filtracją, zwykle używanyH2SO4); Ca(NO3)2i CaCl2 (dobrze rozp. w H3PO4)
Sur.fosforonośny (konc.apatytowy)+H2SO4 > P2O5 (rozkład konc.T=75-80°C ) >stabilizacja (mieszanie) kryształów gipsu (65°C)> +H2O>filtracja> 1)fosfogips 4% P2O5 2)surowy H3PO4>oczyszczanie surowego kw.->rozdział faz>H3PO4
Po stabilizacji pulpa cyrkulacyjna (H3PO4 + CaSO4,2H2O)zawracana do etapu rozkładu surowca. Z filtracji popłuczyny (18 - 24% P2O5)zawracane do etapu rozkładu surowca. Zawracanie zarodków krystalizacji - dobra jakość kryształów(płytkowe)
Parametry: T = 75 - 80°C, stężenie - 30% P2O5
5.Jakie katalizatory stosuje się w konwersji metanu? Jaka jest ich zależność od ciśnienia?
Proces konwersji metanu prowadzony jest w piecu opalanym metanem, w komorze pieca znajdują się rury kontaktowe wypełnione kontaktem niklowym. Powstały po procesie CO utlenia się w konwersji normalno temperaturowej (kat:tl.żelaza, Tl.chromu), lub niskotemperaturowej (kat:tl.chromu i miedzi)
6.Całkowite wytrącenie soli wapnia i magnezu z wody jest niemożliwe ze wzgl. na: -powolny przebieg Rea.zmiękczania; -pewną rozpuszczalność w wodzie wytrąconych związków wapnia i magnezu; -stosowanie nadmiaru Ca(OH)2
7. Jak wpływa T i P na polimeryzację NO2
8. moduły kaustyczne -otrzymywanie klinkieru
Do wypalania klinkieru stosuje się piec obrotowy. Zależnie czy mieszanie składników przed wypaleniem odbywa się na mokro czy na sucho rozróżnia się:
Schemat met mokrej: wapień>kruszarka, młyn>cyklonowe wymienniki ciepła>1)elektrofiltr. 2)piec obrotowy>prekalcynator>odprowadzenie pyłów spowrotem do procesu
Schemat met.suchej: Pył węglowy> piec obrotowy> (+zimne pow) chłodnik rusztowy>(+gips)młyn kulowy>cement
Moduły cementu: (zależność pomiędzy zawart wapna, krzemionki, Tl.zelaza i glinu
-hudrauliczny MH(<1,7)=CaO/SiO2+Al2O3+FeO3
-krzemianowy MK(1,9-3,2)=SiO2/Al2O3+Fe2O3
-glinowy MG=Al2O3/Fe2O3
-kwasu krzemowego
9.Metoda umiaru technologicznego na przykładzie elektrolizy NaCl
Q=ρ i J L t ; ρ-przewodnictwo elektrolitu; L-długość przewodnika; Q=UJt; R=U/J ; R= ρL/S
Wraz ze wzrostem obciążenia wydziela się większa ilość ciepła
10. Otrzymywanie aluminium w elektrolizerze
Elektroliza w T=950°C przy zast. subst. obniżających temp. topnienie Al2O3. stapianie jest konieczne aby w ukł. obecne były jony, czyli aby proces elektrochemiczny byłmożliwy
Surowce: Al2O3,masa anodowa i sur. pomocnicze (kriolit Na3AlF6 +domieszki [np. SiO2 Fe2O3], fluorek glinu)
Na3AlF6↔3Na3++ AlF63-
2Al2O3↔ Al3++AlO2-
Al2O3↔ Al3++AlO33-
K: 2Al3++3e→2Al
A: AlO2-→3Al2O3+6e+1.5O2
2 O2+3C→2CO+CO2 materiał anody też jest reagentem
sumarycz:Al2O3+1.5(x+1)C=2Al+3zCO+1.5(1-x)CO2
Schemat: Al+kriolit>elektrolizer o okresowym trybie pracy (równocześnie odzysk kriolitu, wytworzenie syntetycznego kriolitu, zagospodarowanie gazów zawierających F)>na dnie stopiony Al. metaliczny >spuszczenie surowego aluminium 99 - 99.7%Al.