Z1 1. podać opis kolumny karbonizacyjnej w produkcji sody W kolumnach solanka amoniakalna jest wzbogacana CO2 w przeciwprądzie. Mają budowę półkową. W dolnej części półki przedzielone są chłodnicami rurkowymi. Średnica kolumny 1,8-2,8 metra a wysokość do 30 metrów. Z powodu osadzania się kryształów kolumny karbonizacyjne łączy się w baterie 4-7 sztuk które kolejno się płucze solanką. Podczas płukania wprowadza się też do kolumny pewną ilość gazu z pieców wapiennych, dzięki czemu w kolumnie płukanej następuje wstępna karbonizacja solanki. Gazy zawierające CO2 pochodzą z dwóch źródeł: z wypalania wapna około 40% i rozkładu NaHCO3 60%. Gazy uboższe w CO2 wprowadza się w połowie wysokości kolumny, a gazy bardziej stężone wprowadza się od dołu kolumny. Ciśnienie słupa cieczy u dołu kolumny wynosi 0,3 MPa, wpływa to korzystnie na proces karbonizacji. Z kolumn karbonizacyjnych wypływa zawiesina kryształów NaHCO3 w ługu macierzystym (tzw. mleczko bikarbonatowe). 2. koncepcja technologiczna wykorzystania CO2 z procesu otrzymania gazu do syntezy amoniaku Gaz do syntezy musi być bardzo czysty żeby nie było zatruwania katalizatora Otrzym wodoru: 1) rozkład pary wodnej na Fe (historia), 2) elektroliza woda (dobra, ale droga), 3) zgazowanie paliw stałych (węgiel kamienny, brunatny, koks; zanieczyszczenia); 4) zgazowanie paliw ciekłych (nafta, ciężkie oleje, odpady porafineryjne); 5) konwersja lub rozdział paliw gazowych (gaz koksowniczy, ziemny, porafineryjny); 1)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. 3.podać etapy procesu przeróbki siarkowodoru metodą Clausa Proces Clausa; metoda otrzymywania siarki z gazów zawierających 60-80% siarkowodoru, wydzielanych zwłaszcza z niektórych gazów ziemnych (-> gaz ziemny, odsiarczanie) lub gazów rafineryjnych. Proces Clausa polega na dwustopniowym utlenianiu siarkowodoru do siarki wg reakcji: H2S + 1,5O2 --> SO2 + H2O 2H2S + SO2 -->3S+2H2O W pierwszym etapie następuje spalanie siarkowodoru, przeprowadzane w kotle-utylizatorze, w którym ciepło reakcji wykorzystuje się do produkcji pary. Drugi etap (reakcja siarkowodoru z dwutlenkiem siarki) przeprowadza się w tzw. piecach Clausa wobec aktywowanego boksytu jako katalizatora. Gazy poreakcyjne po wykropleniu ciekłej siarki i usunięciu dwutlenku siarki kieruje się do atmosfery.

4. efekt koagulacji osiąga się poprzez: -dodanie do r-ru koloidalnego elektrolitu obniżającego potencjał elektronik.; -wytworzenie się wodorotlenków metali na których adsorbują się jony, koloidy; -wzajemne przyciąganie się i aglomeracja cząstek o różnoimiennym ładunku pow. 6. co to jest paliwo umowne, przeliczniki z układu SI Paliwo umowne, umowna jednostka miary wartości opałowej różnych paliw energetycznych. Miara jednostkowa jest równa 7000 kcal/kg=2,93·10^7 J/kg (jako ekwiwalent węgla kamiennego – c.e.) lub 4,2·10^7 J/kg (jako ekwiwalent ropy naftowej – o.e.) 7. przemysłowa klasyfikacja metali 1)met.grupy żelaza(Fe,Cr,Mn); 2)met.nieżelazne: A)lekkie-Al,Na,Ca; B)ciężkie-Cu,Ni,Pb,Zn; C)Szlachetne-Ag,Au,Pt; D)Rzadkie (trudnotopliwe-Mo,Ti,V,W; Rozproszone-Ga,Ge; lekkie-Li,Sr,Cz; met.pierw.ziem rzadkich); E)radioaktywne; F)kruche-Bi,Sb 8. przeróbka rudy cynkowej na kwas siarkowy i cynk metaliczny Ruda ZnS,PbS>rozdrabnianie i mielenie>flotacja>1)-konc.galenowy(79%Pb);2)konc.Zn(zaw.Zn61%)>utl.koncentratu(ZnS+1,5O2->ZnO+SO2)>1)7%SO2 do prod H2SO4;2)prażonka(technicznyZnO)>1)redukcja(ZnO+C->Zn+CO-prod.ZnO;2)ługowanie(ZnO+H2SO4->ZnSO4+H2O)>oczyszczanie r-ru>rozdział faz>1)szlamy;2)elektroliza>prod.ZnO 9. Schemat: ekstrakcyjny kwasu fosforowego 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) w 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 10. strefy reakcyjne w piecu obrotowym do otrzymywania klinkieru, określić procesy jakie przebiegają Aparatem do wypalania klinkieru jest piec obrotowy. Piec zasila się szlamem, który najpierw ulega wysuszeniu, następnie traci wodę konstytucyjną kaolitu(Al2O3x2SiO2xH2O).Dalej przebiegają reakcje między wapniakiem i składnikami gliny w którym panuje najwyższa temperatura, tworzenie się klinkieru. Klinkier chłodzi się podgrzewając część pow. Wtórnego wchodzącego do pieca. 12. charakterystyka zmiękczania wody (termiczna), jednostki twardości wody. Zmiękczanie termiczne wody o twardości głównie węglanowej może być prowadzone metodą termiczną. Wodę podgrzewa się bezprzeponowo parą w granicach 70-90stC. Wytrącane osady oddziela się w odstojnikach. Zmiękczanie termiczne jest połączone z daleko idącym odgazowaniem wody. Twardość wyraża się w stopniach twardości lub w milimolach soli wapnia i magnezu zawartych w 1dm3 wody. Stopień niemiecki (1°u) odpowiada 10mg CaO lub 7,19mg MgO zawartych w 1dm3 wody. Reakcje metody termicznej: Ca(HCO3)2->CaCO3+H2O+CO2 Mg(HCO3)2->MgCO3+H2O+CO2 MgCO3+H2O->Mg(OH)2+CO2+H2O

Z2 1.Kolumna Hoblera dozowniki HNO3 i wody amoniakalnej, górna część: saturator, w którym zachodzi absorpcja amoniaku, alkaliczny r-r spływa rurą do drugiej części: skrubera, gdzie ług amoniakalny miesza się z nadmiarową ilością kw.azotowego, dalej neutralizator końcowy (część r-ru zawraca się do saturatora)>do wyparek 2.Stosowanie podwyższonego ciśnienia w produkcji gazu syntezowego powoduje wzrost użycia gazu syntezie amoniaku, lepsze wykorzystanie ciepła wzrost wydajności procesu 4.izoterma układu CaO-P2O5-H2O 5.Warunki absorpcji przy wytwarzaniu oleum i monohydratu kw. Siarkowego Czynniki reagujące należy schłodzić przed absorpcją i utrzymywać stężenie kwasu w aparaturze w granicach 97,7-98,7%. Gdy kwas o stęż 98,3% absorbuje SO3 to tworzy się oleum (dymiący kw. Siarkowy-20%oleum). Stosuje się 2 wieże w układzie szeregowym. W wieży do prod. monohydratu absorbuje się resztki SO3 uchodzące z wieży do prod. oleum 6.Podąć etapy otrzymywania superfosfatu. Napisać reakcję podać składniki nieporządne w surowcu wyjściowym Roztwarzanie fosforytu: 2Ca5(PO4)3F+7H2SO4+3H2O=7CaSO4+3[Ca(H2PO4)2xH2O]+2HF I.etap: Ca5F(PO4)3+5H2SO4+25H2O=5(CaSO4x1/2H2O)+3H3PO4+HF II.etap: Ca5F(PO4)3+7H3PO4+3H2O=5[Ca(H2PO4)2xH2O+HF Składniki niepożądane: Tl.żelaza i glinu (powodują tworzenie FePO4 i AlPO4) 7.Schemat wytwarzana H2SO4 z pirytu Prażenie utleniające siarczków(gazy prażalnicze)>elektrofiltr suchy>+70%H2SO4;>przeywanie osadu(wieża bez wypełnienia)>+10%H2SO4;>przemywanie (w wieży z wypełnieniem)>+96%H2SO4;>elektrofiltr>Suszenie pyłu>wymiennik ciepła>konwersja SO2=SO3>chłodzenie gazu>absorpcja>1)oleum;2)H2SO4 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2

9.Podział i charakterystyka metod wzbogacania siarki A)met.Frosha:czystość S:99,9% B)met.flotacyjno-filracyjna: po zmieleniu na mokro i klasyfikacji rudę poddaje się kilkustopniowej flotacji (85%S), koncentrat odwadnia się, następnie wytapia się i sączy w cisnieniowych filtrach koorowych.Końcowa czstość S:99,9% C)met.ekstrakcyjna-S wymywana jest r-rem siarczku amonowego. R-r rozkłada się termicznie (pod cisn) na S,H20,NH3 i H2S, oddziela się od H2O i krystalizuje-99,9%S D)met.Clausa-utlenianie stęż.H2S do siarki na kontakcie z aktywowanego boksytu. Metody: Wzbogacanie grawitacyjne (różnice w gęstości minerałów użytecznych i skały płonnej); separacja magnetyczna(róż w podatnościach magnetycznych); elektrostatyczne (róż we własnościach elektrostal); Flotacja(róż w zwilżalności ziaren); termiczne (róż w topliwości minerałów); chem,biol (róż w rozpuszczal, wzbogacanie ogniowe) 10.Wpływ parametrów na proc.karbonizacji Wydajność rea. zmniejsza się ze wzrostem temp, ponieważ wzrasta rozp. wodorowęglanu sodowego. Wpływ wzrostu temp można skompensować zwiększając stężenie amoniaku w solance. Proces prowadzi się w T=15stC. Podwyższenie cieśn. w procesie mogłoby podnieść wydajność przemiany, ale jest to nieekonomiczne. 11.Otrzymywanie amoniaku z gazu ziemnego. otrzymywania gazu syntezowego (wodoru) z metanu: 1) Rozkład termiczny metanu z otrzymaniem acetylenu: CH4=C2H2+3H2 (egzo); 2) Połspalanie metanu do wodoru i CO: CH4+0,5O2=CO+2H2 (O:C>1 – reakcja nie zachodzi); 3) Katalityczne półspalanie metanu (kat niklowy); 4) Konwersja katalityczna metanu z parą wodną: CH4+H2O=CO+3H2 CO+H2O=CO2+H2 (otrzymujemy 4 mole wodoru); Piec rurowy – możemy prowadzić konwersję metanu lub CO z wodą; w rurach kat (cement glinoey, kaolin, tl Mg, Ni); wchodzi metan i woda, odbieramy CO, wodór i spaliny (ich ciepło może być wykorzystane); rury muszą być ogrzewane; musi być mało S, żeby nie zanieczyszczać kat (metan często z siarkowodorem; trzeba go usunąć; można go potem wykorzystać); Instalacja: 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 mocznika -> synteza amoniaku.

Z3 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 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 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.

Z5 1. Trójfosforan sodu Ekstrakcyjny kw.fosforowy+Na2CO3> neutralizacja(80C)> filtracja(+H2O, zawracanie popłuczyn do neutralozacji)> 1)odpad; 2)suszenie(suszarka rozpyłowa)>Na5P3O10 3K3PO4+2,5Na2CO3+nH2O=2Na2HPO4+NaH2PO4+(n+2,5)H2O+CO2 4Na2HPO4+2NaH2PO4=(200C)2Na4P2O7+Na2H2P2O7+3H2O 2Na4P2O7+Na2H2P2O7=(400C)2Na5P3O10+H2O 2N2O4+O2+H2O=4HNO3 2. Etapy otrz HNO3->NO 1)wydzielenie wody(nadmiar); 2)utlenienie NO->NO2; 3)dotlenienie resztek NO za pomocą stęż HNO3; 4)chłodzenie gazów i kwasu; 5)absorpcja NO2 w stęż.kw.azotowym; 6)desorpcja NO2 pod wpływem temp.; 7)otrzym ciekłego N2O4; 8)bielenie (usunięcie N2O4) 3.Efekt anodowy Powstaje wskutek braku zwilżalności anody i jest to gwałtowny wzrost napięcia na elektrolizerze. Wskaźniki tech-ekonom elektrolizy (na 1t Al.) Wyd.prądowa 87%; wyd.energet 30%; napięcie robocze 4,5V; zużycie tl.glinu 2t.; zużycie kriolitu 0,05t, zużycie energii 15000kWh 5.Metody odsiarczania gazu ziem: -mokre (absorpcyjne) – pochłanianie składników kwaśnych w cieczach dzięki absorpcji chem lub fiz; stosujemy gdy zawartość H2S =20-40g/m3 -suche (adsorpcyjne)- H2S max 12g/m3 -kombinowane lub dwustopniowe (mokre, suche) 6.Wzbogacanie Metody: Wzbogacanie grawitacyjne (różnice w gęstości minerałów użytecznych i skały płonnej-osadzarki); separacja magnetyczna(róż w podatnościach magnetycznych); elektrostatyczne (róż we własnościach elektrostat-separatory elektrostat); Flotacja(róż w zwilżalności ziaren); termiczne (róż w topliwości minerałów); chem,biol (róż w rozpuszczal, wzbogacanie ogniowe-reaktory, aglomeracja); ręczne (róż połysku itp.)

7.NH3 z gazu ziemnego otrzymywania gazu syntezowego (wodoru) z metanu:> Konwersja katalityczna metanu z parą wodną: CH4+H2O=CO+3H2 CO+H2O=CO2+H2 (otrzymujemy 4 mole wodoru); Piec rurowy – możemy prowadzić konwersję metanu lub CO z wodą; w rurach kat (cement glinoey, kaolin, tl Mg, Ni); wchodzi metan i woda, odbieramy CO, wodór i spaliny (ich ciepło może być wykorzystane); rury muszą być ogrzewane; musi być mało S, żeby nie zanieczyszczać kat (metan często z siarkowodorem; trzeba go usunąć; można go potem wykorzystać); Schemat: Gaz ziem>odsiarczanie>reaktor rurowy (konwersja metanu z parą wodną) → konwersja CO (z parą wodną, daje wodór) → otrzymywanie gazu synt → usuwanie CO2 → końcowe oczyszczanie (metanizacja – prekataliza) -> synteza amoniaku. 8.Otrz superfosfatu Schemat: sur.fosforonośny>suszenie>mielenie>rozcieńczenie H2SO4>zarabianie(mieszalnik)>tężenie>ogrzewanie(nawet kilka tyg)>rozdrabnianie>superfosfat Roztworzenie fosforytu H2SO4 2Ca5F(PO4)3+7H2SO4+3H2O=7CaSO4+3[Ca(H2PO4)2*H2O]+2HF Etap1: Ca5(PO4)3F+5H2SO4*2,5H2O=5(CaSO4*0,5H2O)+H3PO4+HF Etap2:Ca5(PO4)3F+7H3PO4*3H2O=5Ca[2H2PO4*H20]+HF Niepożądane są tlenki żelaza i glinu (powstają FePO4 i AlPO4) 9.Absorpcja SO3 SO3+H2O=H2SO4, dH=-31,5kcal Aby zminimalizować powstawanie mgły kw.siarkowego czynniki reaagujące się chłodzi przed absorpcją i utrzymuje stężenie kwasu w granicach 97,7-98,7%. Gdy kwas o 98,3% absorbuje SO3 tworzy się oleum.

Z7. 1.Przeróbka mineralnych sur fosforonośnych 3.Schemat tech zatężania HNO3 za pomocą Hg(NO3)2 55%-65%rozc HNO3 70% Hg(NO3)2 usuwanie H2O Destylacja 55-65% Mg(NO3)2 99% Stęż HNO3 4.Równ kinetyczne konwersji SO2->SO3 c)T+=W-; p+=W+; O2/SO2=1,5-1 2SO2+O2=2SO3 Kp=p(SO3)^2/p(SO2)^2*p(O2) p(SO3)/p(SO2)=…=alfa 5.Zasada umiaru tech na podstawie 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 6.otrzym Karbidu (fizykochem) CaO+3C=CaC2+CO Rea w temp 1800-2100C. piece elektryczne do wytw karbidu to piece oporowo łukowe (przepływ prądu przez r-r i gaz) 7.Otrzymywanie sody Leblanca 2NaCl+H2SO4=NaSO4+2HCl Na2SO4+2C+CaCO3=(prażenie)NaCO3+CaS+2CO2 Schemat: otrzymywanie siarczanu sodu>prażenie siarcz.sodu z węglem i kamieniem wapiennym>ługowanie stopu wodą (przeprowadzenie sody do r-ru i odparowanie>soda krystaliczna 8.Schemat otrz H2SO4 z rudy siarki: Ruda(20-30%S)>rozdrabnianie i mieszanie>flotacja> 1)odpady(4-4.5%S); 2)koncentrat(85%)> odwodnienie dwustopniowe>topieni siarki w topielniku>rafinacja> 1)KEK (40-45%S)zawracane do rozdrabniania; 2)siarka> spalanie(S+O2=SO2)> konwersja(SO2+0,5O2=SO3)> absorpcja(SO2+H2O=H2SO3; H2SO3+2HNO2=H2SO4+2NO+H2O)> H2SO4

9. Etapy otrz stęż.HNO3 metodą bezpośrednią 2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 -otrzym Tl.azotu przez kontaktowe utl.amoniaku -wydzielenie nadmiaru wody -utlenianie w gazach NO do NO2 -dotlenianie resztek NO za pomocą stęż kw.azotowego -ochładzanie gazów i stęż kw. przed absorpcją -absorpcja NO2 w stęż kw,azotowym -desorpcja NO2 z nitroleum w 80C -otrz ciekłeo dimeru N2O4 -Synteza kw w autoklawie -odpędzenie N2O4 ze stęż kw przez bielenie 10.podział procesów metalugicznych a)ogniowe(pirometalurgia): -term.rozkład (Hg,Au,Ag,Pt) -redukcja: ^węglem(Fe,Mn) ^wodorem(Ni,W) ^metalami(Mo,Ti) -elektroliza: ^soli stopionych ^wodnych r-rów soli b)w r-rach wodnych(hydrometalurgia) -elektroliza(to samo co wyżej) -strącanie(Cu,Ag,Au) 11.Od czego zależy wymiana jonów -rodzaj jonitu, gr.funkc,st.jonitu,T, wartościowości jonów, pH wody, czasu kontaktu

Z10. 4. Schemat: ekstrakcyjny kwasu fosforowego 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) w 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.Otrzymywanie sody Leblanca 2NaCl+H2SO4=NaSO4+2HCl Na2SO4+2C+CaCO3=(prażenie)NaCO3+CaS+2CO2 Schemat: otrzymywanie siarczanu sodu>prażenie siarcz.sodu z węglem i kamieniem wapiennym>ługowanie stopu wodą (przeprowadzenie sody do r-ru i odparowanie>soda krystaliczna 7.Chlor met. Grzymka Schemat: Spiekanie sur. Glinonośnych z kamieniem wapiennym [Al2O3*SiO2*H2O=(300-600C)>Al2O3+2SiO2;; CaCo3=(700-1100C)CaO+CO2+H2O;;; xCaO+yAl2O3=5CaO*3Al2O3+CaO*Al2O3] > ługowanie spieku [5CaO*3Al2O3+Na2CO3+H2O=6NaAlO2+5CaCO3+NaOH] > odkrzemianie r-ru glinianu [2Na2SiO3+22NaAlO2+Ca(OH)2+H2O=(160C, 2h) 6NaOH+CaAl2O3*2SiO2] > karbonizacja r-ru NaAlO2 [NaAlO2+CO2+NaOH+nH2O=Na2CO3+Al(OH)3+nH2O] > kalcynacja i regeneracja [2Al(OH)3=(1300C) Al2O3+3H2O] > Al2O3

8.Chlor met. rtęciową NaCl+H2O>rozpuszcz.soli>oczyszczanie solanki>filtracja>elektroliza > 1)zawracanie do rozp.soli; 2)prrodukt Cl2; 3)rozkład amalgamatu(+H2O) > 1)Hg zawracane do elektrolizera; 2)wydzielenie H2; 3)roztw. NaOH Rtęć rozp sól i tworzy amalgamat: Na++xHg=NaHgx (K); (A) 2 Cl-+2e=Cl2 Gorąca woda roztwarza amalgamat: NaHgx+H2O=NaOH+xHg+0,5H2; ; temp 60-70C 11.podział procesów metalugicznych a)ogniowe(pirometalurgia): -term.rozkład (Hg,Au,Ag,Pt) -redukcja: ^węglem(Fe,Mn) ^wodorem(Ni,W) ^metalami(Mo,Ti) -elektroliza: ^soli stopionych ^wodnych r-rów soli b)w r-rach wodnych(hydrometalurgia) -elektroliza(to samo co wyżej) -strącanie(Cu,Ag,Au) 12.parametry wydajność karbonizacji w Solvayu Wydajność Rea zmniejsza się ze wzrostem temp, bo wzrasta rozp. wodorowęglan sodowego.Ciśnienie słupa cieczy u dołu kolumny karb wynosi ok. 3atm-wpływa to korzystnie na wydajność.Proces prowadzi się w ok. 15C. Ze względu na koszty niee podwyższa się ciśnienia. Wydajność karbonizacji to 72-76%.