Giáo trình Hóa kỹ thuật: Phần 1

Giáo trình Hóa kỹ thuật: Phần 1 nhằm trang bị cho sinh viên về các quá trình sản xuất những vật liệu quan trọng trong đời sống và công nghệ hóa học điển hình là các vấn đề về: Nguyên tắc của nền sản xuất hóa học, sản xuất Axit Sunfuric,... Cùng tìm hiểu để nắm bắt nội dung thông tin vấn đề.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Hóa kỹ thuật: Phần 1 __________________________________________________________________________ TÊN HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG 1 (HÓA CÔNG) MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Học phần này nhằm trang bị cho sinh viên về các quá trình sản xuất những vật liệu quan trọng trong đời sống và công nghệ hóa học. Trên cơ sở các kiến thức cơ bản về công nghệ hóa học, các sinh viên sau khi tốt nghiệp có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ trong truyền đạt các kiến thức về giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong các nhà trường phổ thông. Nội dung của học phần này có thể giúp cho sinh viên chuyển đổi nghề khi họ có nguyện vọng làm việc ở các cơ sở nghiên cứu khoa học và sản xuất hóa học. Đối với sinh viên khi học học phần này cần nắm vững các cơ sở hóa lý của mỗi quá trình sản xuất như: sự ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ, chất xúc tác... đến các quá trình sản xuất. Đồng thời sinh viên phải nắm vững được cấu tạo và hoạt động của những thiết bị chính trong một dây chuyền sản xuất. Cuối cùng là phải nắm được dây chuyền sản xuất của một số sản phẩm chủ yếu. Sau phần thực hành sinh viên phải biết tiến hành những thí nghiệm tương tự như đã được học. __________________________________________________________________________ Trần Thị Ngọc Bích - Khoa Hoá Trường Đại học Sư Phạm - Đại học Đà Nẵng. 1 __________________________________________________________________________ Chương I NGUYÊN TẮC CỦA NỀN SẢN XUẤT HÓA HỌC Mở đầu: Đối tượng của kỹ thuật công nghiệp hoá học Hoá kỹ thuật công nghiệp nghiên cứu quá trình sản xuất và các sản phẩm sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Thực tế sản phẩm của công nghệ hoá học đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của một quốc gia. Từ những sản phẩm sử dụng trong sinh hoạt đến các sản phẩm công nghệ cao đều được sản xuất từ những nhà máy hoá học. Quá trình sản xuất hoá học ở qui mô công nghiệp phụ thuộc rất nhiều yếu tố. Ngoài việc nghiên cứu động học các chuyển hoá hoá học cơ bản để chọn lựa cấu tạo thiết bị, xác định các tính chất như độ bền hoá, bền nhiệt, bền cơ học của thiết bị, nó còn giúp lựa chọn nguyên liệu và tổ chức lực lượng lao động phù hợp. Tổ chức một quá trình sản xuất phải tính đến: * Yếu tố kinh tế: Tính kinh tế phụ thuộc vào - Chất lượng và giá thành của nguyên liệu, - Năng lượng tiêu tốn cho một đơn vị sản phẩm - Trình độ cơ khí hoá, tự động hoá quá trình sản xuất. Hiện náy các ngành khoa học tự nhiên phát triển rất mạnh như toán học, vật lý, hoá học, sinh học... có tác động rất hiệu quả vào các quá trình sản xuất hoá học. Đặc biệt trong các quá trình tự động hoá người ta còn ứng dụng tin học để kiểm tra các thông số trong quá trình sản xuất. Một số nền công nghiệp đạt đến trình độ cao phải kể đến công nghệ các hợp chất cao phân tử và chế biến dầu mỏ. Một cách tổng quát nhiệm vụ chủ yếu của công nghiệp hoá học là: - Từ nguyên liệu đầu điều chế, tổng hợp thành các chất có giá trị khác - Nghiên cứu quá trình sản xuất hoàn chỉnh để đạt hiệu quả tốt nhất mà không gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đời sống của dân cư. Không ngừng cải tiến thiết bị để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của sản phẩm. - Xác định các chế độ kỹ thuật để tăng năng suất, chất lượng sản phẩm ổn định. - Xác định hiệu quả kinh tế và giải quyết hàng loạt các vấn đề kinh tế, kỹ thuật. __________________________________________________________________________ Trần Thị Ngọc Bích - Khoa Hoá Trường Đại học Sư Phạm - Đại học Đà Nẵng. 2 __________________________________________________________________________ Những chỉ tiêu quan trọng nhất đặc trưng cho hiệu quả kinh tế của một quá trình công nghệ hoá học: - Tiêu hao nguyên liệu, nhiên liệu cho một đơn vị sản phẩm thấp nhất. - Hiệu suất và chất lượng sản phẩm cao nhất. - Giá thành hạ. Phương hướng hiện nay của ngành hoá học thế giới là giải quyết, phát triển các mối liên quan: - Đạt tối đa năng suất với một thiết bị sản xuất. - Cơ khí hoá các quá trình lao động. - Tự động hoá và điều khiển từ xa, thay các quá trình gián đoàn thành các quá trình liên tục - Sử dụng tổng hợp nguyên liệu. - Liên hiệp các xí nghiệp sản xuất hoá học liên quan Để đáp ứng các nhu cầu đặt ra ở trên, thực tế sản xuất hoá học phải tuân theo một số các nguyên tắc cơ bản sau §1. TĂNG TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG CỦA QUÁ TRÌNH HÓA HỌC Một đặc trưng rất quan trọng của sản xuất hóa học là làm biến đổi thành phần hóa học của nguyên liệu để tạo ra các sản phẩm thông qua các phản ứng giữa các chất. Tốc độ của quá trình sản xuất phụ thuộc vào tốc độ của các phản ứng hóa học. Do vậy làm tăng tốc độ của các phản ứng hóa học sẽ ảnh hưởng lớn đến giá thành của sản p ...