Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kémiai és vegyipari technológiák 3 kredit, heti két óra, egy félév Előadó: Dr. Tungler Antal egyetemi tanár, tanszékvezető, a MTA doktora.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kémiai és vegyipari technológiák 3 kredit, heti két óra, egy félév Előadó: Dr. Tungler Antal egyetemi tanár, tanszékvezető, a MTA doktora."— Előadás másolata:

1 Kémiai és vegyipari technológiák 3 kredit, heti két óra, egy félév Előadó: Dr. Tungler Antal egyetemi tanár, tanszékvezető, a MTA doktora

2 A tárgy célja: az, hogy bemutassa a kémiai eljárások szerepét a technológiákban, a gazdaság működésében. Tárgyalásmódja olyan, hogy a korábban megszerzett alapismeretekre építve, nem teljes terjedelmében veszi sorra a vegyipart és a kapcsolódó ágazatokat, hanem megkísérli funkciójából kiindulva ismertetni azokat. Áttekintést ad azokról az ipari eljárásokról, amelyek kémiai alapokon működnek. A tárgy célja: az, hogy bemutassa a kémiai eljárások szerepét a technológiákban, a gazdaság működésében. Tárgyalásmódja olyan, hogy a korábban megszerzett alapismeretekre építve, nem teljes terjedelmében veszi sorra a vegyipart és a kapcsolódó ágazatokat, hanem megkísérli funkciójából kiindulva ismertetni azokat. Áttekintést ad azokról az ipari eljárásokról, amelyek kémiai alapokon működnek.

3 Témakörök: Témakörök: a vegyipar szerkezete és jellegzetességei, a vegyipar szerkezete és jellegzetességei, energiatermelés, energiatermelés, vízkémia, vízkémia, szénhidrogénipar, szénhidrogénipar, építőanyagok előállítása, építőanyagok előállítása, szerkezeti anyagok (fémek, műanyagok) előállítása, szerkezeti anyagok (fémek, műanyagok) előállítása, műtrágyák, műtrágyák, gyógyszerek, gyógyszerek, háztartásvegyipar. háztartásvegyipar.

4 Kémiai technológiák definíciója A kémiai technológia mindazon tudásanyag, ami a kémiai reakciók ipari hasznosítását lehetővé teszi. A kémiai technológia mindazon tudásanyag, ami a kémiai reakciók ipari hasznosítását lehetővé teszi. A kémiai technológiák működnek a vegyiparban és azon kívül is: energiatermelés, kohászat, építőanyagipar, élelmiszeripar, közlekedés, víztisztítás, korrózióvédelem. A kémiai technológiák működnek a vegyiparban és azon kívül is: energiatermelés, kohászat, építőanyagipar, élelmiszeripar, közlekedés, víztisztítás, korrózióvédelem.

5 Kémiai technológiák jellemzői Nagy számú változóval dolgoznak Nagy számú változóval dolgoznak Vezérlő változó a költség Vezérlő változó a költség Nagyméretű berendezések Nagyméretű berendezések Szervezés döntő szerepet játszik Szervezés döntő szerepet játszik

6 Az ipar fontosabb alágazatai, ahol kémiai technológiák működnek Papír és csomagolóanyag Papír és csomagolóanyag Vegyi anyagok Vegyi anyagok Szénhidrogén és szénfeldolgozás Szénhidrogén és szénfeldolgozás Műanyag és gumi Műanyag és gumi Szilikátok, építőanyag Szilikátok, építőanyag

7 Vegyianyagok fajtái Szervetlen vegyületek, ipari gázok (NaOH, klór, kénsav, O 2, N 2, CO) Szervetlen vegyületek, ipari gázok (NaOH, klór, kénsav, O 2, N 2, CO) Műanyag monomerek (etilén, vinilklorid) Műanyag monomerek (etilén, vinilklorid) Gyógyszerek (acetilszalicilsav, penicillin) Gyógyszerek (acetilszalicilsav, penicillin) Háztartási vegyszerek (szappan, mosószer) Háztartási vegyszerek (szappan, mosószer) Szinezékek (indigó) Szinezékek (indigó) Szerves vegyületek (metanol, ecetsav) Szerves vegyületek (metanol, ecetsav) Mezőgazdasági kemikáliák (műtrágyák, gyomirtók) Mezőgazdasági kemikáliák (műtrágyák, gyomirtók) Egyebek (robbanószerek) Egyebek (robbanószerek)

8 Vegyipar adatai A teljes ipari termelés kb 10%-a (fejlett országokban) A teljes ipari termelés kb 10%-a (fejlett országokban) A fejlődése az ipar átlagánál nagyobb (US 5%) A fejlődése az ipar átlagánál nagyobb (US 5%) Kinek adják el a termékeiket? 52% iparágon belül, ipar más ágai 32%, kormány és a fogyasztók 16% (ezen belül 3,3% védelem) (US adatok) Kinek adják el a termékeiket? 52% iparágon belül, ipar más ágai 32%, kormány és a fogyasztók 16% (ezen belül 3,3% védelem) (US adatok) Fizetések Fizetések

9 Vegyipar jellemzői Gyors növekedés Gyors növekedés Vegyianyagok nemzetközi kereskedelme Vegyianyagok nemzetközi kereskedelme Nagy K+F ráfordítás Nagy K+F ráfordítás (termelési érték 4-5%-a) Erős verseny Erős verseny Nélkülözhetetlen, mindenre kiterjedő Nélkülözhetetlen, mindenre kiterjedő Tőkeigényes Tőkeigényes Legkisebb, gazdaságos termelési volumen Legkisebb, gazdaságos termelési volumen Gyors amortizáció Gyors amortizáció Ciklikus árváltozások Ciklikus árváltozások

10 Vegyipar az iparon belül

11 Fizetések a vegyiparban

12 TOP 50 Termékek

13 TOP 50 Vállalatok US

14 TOP 50 Vállalatok Világ

15 MI AZ ENERGIA? Az energia változásokat idéz elő. Hajtóerő, mely mozgatja a testeket, gyártási folyamatokat visz végbe, előidézi az élőlények növekedését, szaporodását, mozgását, az emberi gondolkodást. A tudósok szerint az energia MUNKAVÉGZŐ KÉPESSÉG. Az energiának különböző megjelenési formáival találkozunk, de általánosan két nagy csoportba osztható: POTENCIÁLIS és KINETIKUS ENERGIÁRA POTENCIÁLIS ENERGIA Ez tárolt energia forma és helyzeti, gravitációs energia. A potenciális energiának különböző formáit ismerjük: Kémiai energia Az atomok és molekulák kötéseiben tárolt energia. Ez az energia tartja össze a részecskéket. A biomassza, a kőolaj, a földgáz jó példái a tárolt kémiai energiának. Tárolt mechanikai energia Erők alkalmazásakor a tárgyakban tárolt energia. Az összenyomott rúgó, a kinyújtott gumiszalag jó példák a tárolt mechanikai energiára. Nukleáris energia Az atomok magjában tárolt energia, mely az atommagokat alkotó nukleonokat tartja össze. Ez az energia szabadul fel, ha atommagok kapcsolódnak, vagy hasadnak. A jelenleg üzemelő atomerőművekben az urán atommagjait hasítják (hasadási energia), a napban és a jövő fúziós erőműveiben a hidrogén izotópjai egyesülnek (fúziós energia). Gravitációs energia Ez a helyzeti, vagy pozíciós energia. A hegytetőn lévő szikla a hegylábához képest gravitációs energiával rendelkezik. A magasan fekvő duzzasztó gát mögött lévő víz jó példája a helyzeti, vagy gravitációs energiának.

16 KINETIKUS ENERGIA Ez a mozgási energia, a hullámok, elektronok, atomok, molekulák, anyagok és tárgyak mozgásából adódó energia. A kinetikus energiának különböző formáit ismerjük: Elektromos energia Az elektronok mozgásából adódó energia. Világunk anyagai atomokból épülnek föl. Az atomokat protonok, neutronok és elektronok alkotják. Erő hatására az elektronok mozognak. A vezetőkben mozgó elektronokat elektromos áramnak nevezzük. Az elektromos áram energiáját sok helyen, így többek között a világításban, fűtésben, mozgatásban használjuk föl. Sugárzási energia Ez elektromágneses energia, mely a transzverzális hullámokban terjed. Magában foglalja a látható fény, a röntgen sugárzás, a gamma sugárzás és a rádióhullámok tartományát. A napsugárzás a sugárzási energia jellemző példája. Termikus energia Más néven hőenergia, mely az anyag belső energiája és az anyagban lévő atomok és molekulák rezgési és mozgási energiáját jelenti. Mozgási energia Az anyag és a tárgyak mozgását jelenti egyik helyről a másik helyre. A tárgyak és anyagok mozognak, ha a newtoni törvények szerint erő hat rájuk. A szél jó példája a mozgási energiának. Hangenergia Az energia az anyagban longitudinális hullámokban (sűrűsödés és ritkulás) terjed. Hang keletkezik, ha erő hatására egy anyag vagy tárgy rezgésre kényszerül, a hangenergia az anyagban hullám formájában terjed.

17 ENERGIAFORMÁK ÁTALAKÍTÁSA Energia átalakításhatásfok (%) Elektromos melegítő100 (elektromos/termikus) Elektromos generátor95 (mechanikus/elektromos) Elektromotor nagy (kicsi)90 (65) (elektromos/mechanikus) Akkumulátor90 (kémiai/elektromos) Gőzkazán85 (kémiai/hő) Házi gáz (olaj,szén) kályha85(65,55) (kémiai/hő) Gőzturbina (gázturbina)45(30) (kémiai/mechanikai) Gépjármű motor25 (kémiai/mechanikai) Fluoreszcens lámpa20 (elektromos/fény) Szilícium napcella15 (nap/elektromos) Gőzmozdony10 (kémiai/mechanikai) Izzólámpa5 (elektromos/fény)

18 Energiaátalakító technológiák területigénye Nukleáris Nukleáris Szén Szén Víz Víz Napelem Napelem Szén Szén Biomassza Biomassza Geotermikus Geotermikus Gáz turbina/tüzelőanyag cella Gáz turbina/tüzelőanyag cella 8,8 km 2 8,8 km 2 18,13-32,26 km 2 18,13-32,26 km 2 72,5 km 2 72,5 km 2 103,6 km 2 103,6 km km km km km 2 7,8 km 2 7,8 km 2 Esettől függ Esettől függ 1000MWe területigénye Technológia

19 Vízierőmű Hibrid tüzelőanyag cella Gáz-kombinált ciklus Tüzelőanyag cella Széntüzelésű erőmű Gáz turbina Nukleáris Szélerőmű Napelem Geotermikus Biomassza Energiaátalakító technológiák hatásfokai

20 Energiagazdálkodás Energiaszükségletek és rendelkezésre álló energia fajták felmérése Energiaszükségletek és rendelkezésre álló energia fajták felmérése Termelés és szükséglet összehangolás Termelés és szükséglet összehangolás Leggazdaságosabb energiaátalakítási módszerek meghatározása Leggazdaságosabb energiaátalakítási módszerek meghatározása Környezeti hatás csökkentése Környezeti hatás csökkentése (Üvegházhatású gázok!) (Üvegházhatású gázok!)

21 Fosszilis energiahordozók Szén Szén Kőolaj Kőolaj Földgáz Földgáz Fa Fa Magyarországon a szénhidrogének felhasználási aránya kb. 70% Magyarországon a szénhidrogének felhasználási aránya kb. 70% Hatásfok: Elektromos energia kőszénből 35-40% Elektromos energia + gőz kőszénből ellennyomású erőműben 72% Gőzgép 11% Diesel motor 30% Háztartási fűtés olajkazánban 66%

22 Széndioxid emissziók Beruházás/Üzemelés/Tüzelőanyag előkészítés (kg CO 2 / kWh) Víz Geotermális Szén Földgáz Biomassza/ gőz Napelem Nukleáris Szél CO 2 Emissziók (kg CO 2 /kWh) Mike Corradini, UW

23 Villamosenergia költség (Globális átlagos) (¢/kWh)

24 Energiahordozók kiaknázása

25 Energiatermelés kémiai technológiái Kémiai energia * Kémiai energia * Hőenergia Hőenergia Mechanikai energia Mechanikai energia Villamos energia Villamos energia Mechanikai energia Mechanikai energia (közlekedés) (közlekedés) Atomenergia Hőenergia Mechanikai energia Villamos energia * kémiai folyamat

26 Energiatermelés kémiai technológiái Kémiai energia Hőenergia CH O 2 = CO H 2 O Égéshő: 5,55*10 4 kJ/kg Fűtőérték: 4,99*10 4 kJ/kg Atomenergia Hőenergia U + n  92 U*  36 Kr* + 56 Ba* + 3 n Atommag hasadással termelődő energia 8,21*10 10 kJ / kg 235U

27 Tüzeléstechnika Égéshő kJ/kg 33808*C% *(H% - 1/8 O%) *S% Égéshő kJ/kg 33808*C% *(H% - 1/8 O%) *S% Fűtőérték kJ/kg F= É – R Fűtőérték kJ/kg F= É – R R = 2510 (9*H% + nedv.%) R = 2510 (9*H% + nedv.%) Égési hőmérséklet az a maximális hőmérséklet, amely a tüzelőanyag elméleti levegőszükséglettel való elégetése során keletkezik, ha nincs hőcsere és veszteség. Égési hőmérséklet az a maximális hőmérséklet, amely a tüzelőanyag elméleti levegőszükséglettel való elégetése során keletkezik, ha nincs hőcsere és veszteség. Légfelesleg tényező a ténylegesen használt és az elméletileg szükséges levegő hányada. Légfelesleg tényező a ténylegesen használt és az elméletileg szükséges levegő hányada. Gyulladási hőmérséklet az a legkisebb hőmérséklet, amire ha az éghető anyagot felmelegítik levegőn, akkor magától meggyullad. Gyulladási hőmérséklet az a legkisebb hőmérséklet, amire ha az éghető anyagot felmelegítik levegőn, akkor magától meggyullad. Túl gyors égés: robbanás, robbanó elegy jellemzői az alsó és felső robbanási határ. Túl gyors égés: robbanás, robbanó elegy jellemzői az alsó és felső robbanási határ.

28 Levegő hozzávezetés, égéstermék elvezetés, veszteségek, robbanó elegyek A levegőt az égés sebességének megfelelő ütemben kell odavezetni, az égéstermékeket kellő gyorsasággal kell eltávolítani. A levegőt az égés sebességének megfelelő ütemben kell odavezetni, az égéstermékeket kellő gyorsasággal kell eltávolítani. Hőveszteségek: a füstgáz hőtartalma, sugárzási és vezetési hőveszteség, tökéletlen égés miatti veszteség. Hőveszteségek: a füstgáz hőtartalma, sugárzási és vezetési hőveszteség, tökéletlen égés miatti veszteség. Alsó és felső robbanási határ, a már és a még robbanó tüzelőanyag-levegő elegy koncentrációja. Alsó és felső robbanási határ, a már és a még robbanó tüzelőanyag-levegő elegy koncentrációja.

29 Tüzelőszerkezetek A tüzelőanyagok elégetésére és a keletkező hő hasznosítására szolgálnak. A tüzelőanyagok elégetésére és a keletkező hő hasznosítására szolgálnak. Felépítésük a tüzelőanyag halmazállapotától függ. Felépítésük a tüzelőanyag halmazállapotától függ. Működés kívánalmai: jó tüzelési hatásfok, sokféle tüzelőanyag elégetésére legyen alkalmas, jól szabályozható és gazdaságos legyen. Működés kívánalmai: jó tüzelési hatásfok, sokféle tüzelőanyag elégetésére legyen alkalmas, jól szabályozható és gazdaságos legyen. Gáz, porlasztott olaj és szénpor tüzelés. Gáz, porlasztott olaj és szénpor tüzelés.

30 Tüzelőberendezések

31 Tüzelőberendezések

32 Tüzelőberendezések

33 Tüzelőberendezések

34

35 Fluidizációs tüzelés

36 Széntüzelésű hőerőmű

37 Ahogy nő a nukleonok száma elérjük a vas környékén a kötési energia maximumát. A nagyobb tömegű magok kevésbé stabilak. Ezért egyaránt energia nyerhető a kis magok egyesüléséből fúziójából és a nagy magok hasadásából. Ezért jellemző az alfa-bomlás a nehéz magok esetén. Így energia nyerhető kétféleképpen: Maghasadással: atomok elhasadása--> ez történik a hasadási atomreaktorokban. energia nyerhatő, ha nagy a mag minél kisebb a végtermék mag, annál stabilabb A nukleáris energiatermelés elvi alapjai

38 A NUKLEÁRIS ENERGIATERMELÉS: I. MAGHASADÁS

39 LÁNCREAKCIÓ Kritikus reakció:amikor éppen elegendő hasadás történik ahhoz, hogy a láncreakció fönnmaradjon. Ez a nukleáris energiatermelés alapja. Szuperkritikus reakció: Amikor a láncreakcióban hasítóképes neutronfelesleg keletkezik és nő a hasadás sebessége. Ez történik az atombombákban. KRITIKUS TÖMEG: a hasadóanyag legkisebb tömege, mely fenntartja a láncreakciót. Ez 235 U esetében 56 kg.

40 HASADÁSI ENERGIA A hasadási reaktorok zömében jelenleg az 235 U az alkalmazott hasadóanyag. Egy lehetséges hasadási reakció: 1 n U --> 92 Kr Ba n + energia vagy Egy urán atom elhasadásakor kb. 200 MeV energia szabadul föl. 100 g 235 U elhasadása 8, J=1785 tonna TNT energiájának megfelelő energiát képvisel.

41 Definíció Nyersolajnak nevezzük azokat a szerves anyagokat, amelyek folyékony halmazállapotúak az öket tartalmazó réteg körülményei között. Nyersolajnak nevezzük azokat a szerves anyagokat, amelyek folyékony halmazállapotúak az öket tartalmazó réteg körülményei között. A kőolaj összetétele: A kőolaj összetétele: - szénhidrogének -S, O, N, P vegyületek -fém vegyületek (V, Ni, Cu, Co, Mo, Pb, Cr, As) H 2 S és víz Elemi összetétel: C 79,5-88,5%, H 10-15,5%

42 A kőolaj összetevői Alkánok Alkánok Naftének Naftének Aromások Aromások

43 A nyersolajok osztályozása Paraffin alapúak –mélyebb rétegekben találhatóak Paraffin alapúak –mélyebb rétegekben találhatóak Naftén vagy aszfalt bázisúak –felsőbb rétegekben vannak Naftén vagy aszfalt bázisúak –felsőbb rétegekben vannak Kevert bázisúak –közbenső zónákban vannak Kevert bázisúak –közbenső zónákban vannak Összetétel a világ összes kőolaját tekintve: Összetétel a világ összes kőolaját tekintve: ~30% paraffinok, 40% naftének, 25% aromások ~30% paraffinok, 40% naftének, 25% aromások

44 Földgáz Száraz és nedves földgáz Száraz és nedves földgáz Összetevők: metán, nehezebb szénhidrogének, nitrogén, széndioxid, hidrogén szulfid, hélium Összetevők: metán, nehezebb szénhidrogének, nitrogén, széndioxid, hidrogén szulfid, hélium Kisérő gáz, kőolajhoz kötődik Kisérő gáz, kőolajhoz kötődik Földgáz---önálló lelőhelyen Földgáz---önálló lelőhelyen

45 Kőolaj és földgáz keletkezése és előfordulása Tengerben élt egysejtűek elhalása nyomán keletkezett iszap (szapropél) anaerob(légmentes) bomlása révén. Tengerben élt egysejtűek elhalása nyomán keletkezett iszap (szapropél) anaerob(légmentes) bomlása révén. A kőolaj és a földgáz gyakran együtt fordulnak elő. Tengeri eredetű üledékes kőzetekben találhatók, parthoz közeli tengerek alatt. A kőolaj és a földgáz gyakran együtt fordulnak elő. Tengeri eredetű üledékes kőzetekben találhatók, parthoz közeli tengerek alatt. Jellegzetes telepek: gázenergiával és vízenergiával. Jellegzetes telepek: gázenergiával és vízenergiával.

46 Kőolaj és földgáz előfordulások Európa: Északi Tenger (UK, Norv.) Románia Európa: Északi Tenger (UK, Norv.) Románia Amerika: Texas, Alaszka, Mexico, Venezuela Amerika: Texas, Alaszka, Mexico, Venezuela Ázsia: Oroszo., Kaukázus, Aral tó, Kína, Vietnam, Irak, Irán, Szaud-Arábia, Arab Emirátusok, Kuvait Ázsia: Oroszo., Kaukázus, Aral tó, Kína, Vietnam, Irak, Irán, Szaud-Arábia, Arab Emirátusok, Kuvait Afrika: Nigéria, Líbia, Algéria Afrika: Nigéria, Líbia, Algéria Ausztrália, Indonézia Ausztrália, Indonézia Kőolaj világtermelés 3*10 9 tonna/év Kőolaj világtermelés 3*10 9 tonna/év (1 Barrel= 159 liter)

47 Production and reserves

48 Kőolaj logisztikája Kutatás: geológiai, fúrás Kutatás: geológiai, fúrás Feltárás: fúrás (rotary, turbinás) Feltárás: fúrás (rotary, turbinás) Termelés: elsődleges (saját nyomás hozza felszínre), másodlagos (visszasajtolt gáz vagy víz hozza fel) Termelés: elsődleges (saját nyomás hozza felszínre), másodlagos (visszasajtolt gáz vagy víz hozza fel) Előkészítés: víz és gáz elválasztás Előkészítés: víz és gáz elválasztás Tárolás: fix vagy úszó fedelű tartályokban, kisebb, föld alatti tartályok (benzin kutaknál) Tárolás: fix vagy úszó fedelű tartályokban, kisebb, föld alatti tartályok (benzin kutaknál) Szállítás: csővezetéken, tartályhajókon, vasúti tartálykocsikban, tankautókon Szállítás: csővezetéken, tartályhajókon, vasúti tartálykocsikban, tankautókon

49 A mélyfúrás története

50 A mélyfúrás technológiája Rotari fúrás Furó szerszám: fogas görgőt Fúró iszap: tixotrop folyadék, adalékokat tartalmaz, mint a bentonit, celluloz, emulgeátorok, inhibítorok, sűrűsége 1.1 and 1.4 g/cm 3 között Van. Vízszintes fúrás aktív irányítással

51 A legfontosabb tengeri olajbányászati technológiák

52 Földgáz logisztikája Kutatás: geológiai, fúrás Kutatás: geológiai, fúrás Feltárás: fúrás (rotary, turbinás) Feltárás: fúrás (rotary, turbinás) Termelés: elsődleges (saját nyomás hozza felszínre) Termelés: elsődleges (saját nyomás hozza felszínre) Előkészítés: víz és magasabb forrpontú komponensek elválasztása Előkészítés: víz és magasabb forrpontú komponensek elválasztása Tárolás: föld alatti, kimerült gázmezőkbe visszasajtolva Tárolás: föld alatti, kimerült gázmezőkbe visszasajtolva Szállítás: csővezetéken, tartályhajókon mélyhűtéssel Szállítás: csővezetéken, tartályhajókon mélyhűtéssel

53 Földgáz kezelése Kéneltávolítás Higany eltávolítás Víztelenítés Szénhidrogének kivonása Széndioxid és kénvegyületek eltávolítása

54 Fölgáz földalatti tárolóhelye

55 Európai fölgáz vezetékek

56 Kőolaj és földgáz kémiai összetétele Kőolaj Kőolaj Paraffinos Paraffinos Közbülső Közbülső Nafténes (aszfaltos) Nafténes (aszfaltos) Kéntartalom szerinti osztályozás Technikai szempontú frakciók: Benzin, petróleum, kerozin, gázolaj (fehérárúk) KenőolajokParaffin Aszfalt, bitumen Földgáz CH 4, E, PB, H 2 S, CO 2, H 2 O, He Metános, széndioxidos, nedves gázok

57 Kőolajfeldolgozás Desztilláció: atmoszférikus, vákuum Desztilláció: atmoszférikus, vákuum Forrpont szerinti elválasztás: Forrpont szerinti elválasztás: benzin o C benzin o C petróleum o C petróleum o C gázolaj o C gázolaj o C Fűtő és kenőolajok, szilárd termékek, paraffin, bitumen Fűtő és kenőolajok, szilárd termékek, paraffin, bitumen Hajtóanyagok felhasználása: Otto motor, benzin (oktánszám, aromás tartalom, illékonyság) Gázturbina, kerozin (kéntartalom) Diesel motor, gázolaj (cetánszám, kéntartalom, dermedéspont )

58 Finomítói folyamatok: desztilláció Feladat: elválasztás a) sótlanító; b) hevítő; c) Fő rektifikáló oszlop; d)Kondenzátor; e) Kerozin kigőzölő; f ) Könnyű gázolaj kigőzölő; g) Nehéz gázolaj kigőzölő; h) Vákuum hevítő; i) Vákuum desztilláló

59 Desztillált kőolajfrakciók továbbfeldolgozása Kénmentesítés katalitikus! Kénmentesítés katalitikus! Krakkolás katalitikus! Krakkolás katalitikus! Hidrokrakkolás katalitikus! Hidrokrakkolás katalitikus! Reformálás katalitikus! Reformálás katalitikus! Maradékfeldolgozás termikus Maradékfeldolgozás termikus Keverő komponens gyártás katalitikus! Keverő komponens gyártás katalitikus!

60 Katalitikus krakkolás Feladat: molekulatömeg és forrpont csökkentés Katalizátor: savas zeolit a) reaktor, b) sztrippelő; c) regenerátor; d) rizer; e1) regenerátor vezetéke; e2) sztripper vezetéke; f) ciklon; g) légfúvó; h) füstgáz turbina; i) kazán; j) frakcionáló; k) abszorber; l) debutanizáló; m) depropanizáló.

61 Gázolaj hidrodeszulfurizálás Feladat: kéntartalom csökkentése Katalizátor: Mo, Co, Ni szulfid a) folyamat kemence, b) reaktor, c) nagy nyomású szeparátor, d) kis nyomású szeparátor, e) gázolaj sztrippelő, f) gázolaj szárító, g) sztrippelő fej tartály

62 Katalitikus reformálás Feladat: oktán szám növelés, aromás termelés Katalizátor: Pt alumíniumoxidon (ónnal ötvözve Sn) a) Hőcserélő, b) kemence, c), d), e) reformáló reaktorok, f) katalizátor regeneráló, g) szeparátor, h) stabilizáló oszlop, i) gáz recirkuláltató kompresszor, j) termék hűtő.

63 Benzin keverőkomponens gyártás MTBE oktánszám javító és égésfokozó Alkilát benzin jó oktánszámú műbenzin finomítói C4 frakcióból Mindkét eljárásban savas katalízis!

64 Maradékfeldolgozó eljárások Feladat: a „fehérárúk” arányának növelése„H-be” és „C-ki” folyamatok

65 Integrált finomítói struktúrák Hydroskimming Atmoszférikus desztilláció Kéntelenítő (Claus üzem) Reformáló Katkrakk és viszkozitástörés Atmoszférikus és vákuumdesztilláció Viszkozitástörő Katkrakk (FCC) Kéntelenítő Reformáló Hidrogénező Hidrokrakk—katkrakk Atmoszférikus és vákuumdesztilláció Viszkozitástörő Katkrakk (FCC) Kéntelenítő Reformáló Hidrogénező Hidrokrakk Alkilező Mindegyikből jön ki fűtőolaj!!!

66 Integrált finomítói struktúrák Hidrokrakk—késleltetett kokszolás Nincs fűtőolaj, csak petrokoksz!

67 Európai finomítók anyagfelhasználása és kibocsátásai

68 Modern üzemanyagok: benzin Otto motorhoz Otto motorhoz Négyütemű Négyütemű Beszívja az üzemanyag- levegő keveréket Beszívja az üzemanyag- levegő keveréket Komprimálja és adott időben gyújt Komprimálja és adott időben gyújt Égés és kiterjedés (munkavégző ütem) Égés és kiterjedés (munkavégző ütem) Kipufogás Kipufogás a) gyulladás nélkül, b) normál égés, c) kopogó égés, d) felső holtpont

69 Modern üzemanyagok: gázolaj Diesel motor Diesel motor Az üzemanyag-levegő keverék heterogén, a gyújtás termikus Az üzemanyag-levegő keverék heterogén, a gyújtás termikus Az üzemanyagot a felhevült levegőbe fecskendezi be a kompressziós ütem végén, ahol magától begyullad. Az üzemanyagot a felhevült levegőbe fecskendezi be a kompressziós ütem végén, ahol magától begyullad. a) zajos égés, b) normál égés, c) égés nélkül, d) késleltetett gyulladás1, e) késleltetett gyulladás2, f) felső holtpont, g) injektálási periódus

70 Benzin minősége Oktánszám: kompressziótűrés jellemzője Sűrűség Illékonyság Kezdő és végforrpont Aromástartalom Kéntartalom Keverőkomponensek: Straight-run benzin, bután, pirolízis benzin, krakk benzin, kokszoló benzin, reformátum, izomerizátum, alkilát benzin, polimer benzin, MTBE

71 Benzin komponensek Straight-run benzin Straight-run benzin Krakkbenzin: termikus és katalitikus Krakkbenzin: termikus és katalitikus Reformátum Reformátum Izomerizátum Izomerizátum Alkilátbenzin Alkilátbenzin Polimer benzin Polimer benzin Oxigenátok (MTBE, ETBE) Oxigenátok (MTBE, ETBE)

72 Kenőanyagok Kenőanyagok feladata : surlódási ellenállás csökkentése, tömítés, súrlódási hő elvezetése, védelem a kémiai behatásokkal szemben. Kenőanyagok feladata : surlódási ellenállás csökkentése, tömítés, súrlódási hő elvezetése, védelem a kémiai behatásokkal szemben. Motorolajok (<0,5%-a az üzemanyagnak) Motorolajok (<0,5%-a az üzemanyagnak) Intermedierbázisú kőolajból, vákuumdesztillációval, majd finomítással. Fontos jellemző a viszkozitás és a viszkozitási index. Intermedierbázisú kőolajból, vákuumdesztillációval, majd finomítással. Fontos jellemző a viszkozitás és a viszkozitási index. Adalékok: javítják az olaj tulajdonságait, kenőképesség, szennyezésfelvétel, stabilitás, viszkozitási index növelő, dermedéspont csökkentő, inhibítorok, detergensek. Adalékok: javítják az olaj tulajdonságait, kenőképesség, szennyezésfelvétel, stabilitás, viszkozitási index növelő, dermedéspont csökkentő, inhibítorok, detergensek. Szintetikus kenőanyagok, különleges tulajdonságúak, könnyebben lebomlanak a környezetben. Szintetikus kenőanyagok, különleges tulajdonságúak, könnyebben lebomlanak a környezetben. Hűtő-kenő folyadékok, fémmegmunkáláshoz. Hűtő-kenő folyadékok, fémmegmunkáláshoz.

73 Hidrosztatikus kenés folyadéktöréssel

74 Viszkozitási index ábrázolása

75 Kenőanyag szerkezetek, amelyek érzékenyek a nyírófeszültséggel szemben

76 Petrolkémia kőolajbázison előállított intermedierek, monomerek technológiái Etilén, propilén, butadién Etilén, propilén, butadién Pirolízis: hőbontás vízgőz jelenlétében, utána gyors hűtés, alacsony hőmérsékletű desztilláció, frakcionálás. Aromások (BTX) Aromások (BTX) Reformátumból aromás extrakcióval, desztillációval. Szintézisgáz (CO+H 2 ) Szintézisgáz (CO+H 2 ) Metánból vízgőzzel nikkel katalizátoron Acetilén Acetilén CaC 2 Karbidból és metán részleges oxidációjával Korom (gumigyártáshoz) Korom (gumigyártáshoz) Szénhidrogének oxigénszegény elégetésével

77 A pirolízis során lejátszódó reakciók Láncindítás: C-H vagy C-C kötéshasadás C 2 H 6 →CH 3 ∙+CH 3 ∙ Láncátadás: CH 3 ∙+C 2 H 6 →CH 4 +C 2 H 5 ∙ C 2 H 5 ∙→C 2 H 4 +H∙ H∙+C 2 H 6 →H 2 +C 2 H 5 ∙ Lánczárás: gyökök rekombinálódnak H∙+H∙→H 2 CH 3 ∙+ C 2 H 5 ∙→C 3 H 8 Molekuláris reakciók: C 2 H 4 +C 4 H 6 →C 6 H 6

78 t/év etilén üzem nyersanyag igénye

79 A pirolízis kemence

80 Pirolízis hozamok a különböző alapanyagokra

81 1 kg etilén előállításának energia igénye különböző alapanyagokból Az olefin gyártás nagyon energia intenzív, a gazdaságosság az energia áraktól és az energiaintegrációtól függ.

82 A finomítókból származó alapanyagok a kémiai ipar számára Aromás vegyületek (BTX) Olefinek Savak Alkoholok Oldószerek

83 Szervetlen vegyipar ágazatai Kénsav és származékai : H 2 SO 4, H 3 PO 4, Al-szulfát Kénsav és származékai : H 2 SO 4, H 3 PO 4, Al-szulfát Ipari gázok: nitrogén, oxigén, széndioxid, szintézis gázok Ipari gázok: nitrogén, oxigén, széndioxid, szintézis gázok Nitrogén vegyületek: ammónia, salétromsav, ammónium nitrát és szulfát Nitrogén vegyületek: ammónia, salétromsav, ammónium nitrát és szulfát Mészkő termékek: mész, szóda, kalciumklorid, nátriumszilikát (vízüveg) Mészkő termékek: mész, szóda, kalciumklorid, nátriumszilikát (vízüveg) Kősó termékek: nátriumhidroxid, klór, hidrogén, sósav Kősó termékek: nátriumhidroxid, klór, hidrogén, sósav Egyebek: titándioxid, káliumhidroxid, korom Egyebek: titándioxid, káliumhidroxid, korom

84 Víz kémiai technológiája Víz felhasználása: ivóvíz, hőközlő anyag, oldószer Víz felhasználása: ivóvíz, hőközlő anyag, oldószer Víz jellemzői: fajhő, párolgáshő, pH, Víz jellemzői: fajhő, párolgáshő, pH, Oldott anyagok gázok, sók Lebegő szennyezések ásványi, növényi, állati, ipari eredetűek Víz keménység: Ca és Mg sók, állandó és változó keménység, oldott szénsav 1 német keménységi fok egyenértékű 10 mg/liter CaO-dal

85 Vízforrások: Vízforrások: Felszini vizek Felszini vizek Folyó Folyó Tó Tó Talajvíz Talajvíz Kavicsrétegen szűrt folyóvíz Kavicsrétegen szűrt folyóvíz Csapadékvíz Csapadékvíz Tengervíz Tengervíz Só kinyerése Só kinyerése Vízelőkészítési műveletek: Űlepítés, derítés, szűrés, gáztalanítás, vastalanítás, mangántalanítás, arzén-, nitrát, szilikátmentesítés, olajtalanítás, fertőtlenítés, lágyítás, sótalanítás

86 Víztisztítás Ülepítés megfelelő méretű medencékben Ülepítés megfelelő méretű medencékben Derítés nagyfelületű csapadékképzés, szervetlen sók (Al, Fe) Derítés nagyfelületű csapadékképzés, szervetlen sók (Al, Fe) Szűrés aprószemcsés kavicsrétegen Szűrés aprószemcsés kavicsrétegen Gáztalanítás széndioxid és oxigén eltávolítása, fizikai és kémiai módszerek: szellőztetés, meszes kezelés, termikus, gőzzel való kezelés, kémiai oxigén eltávolítás, hidrazinnal Gáztalanítás széndioxid és oxigén eltávolítása, fizikai és kémiai módszerek: szellőztetés, meszes kezelés, termikus, gőzzel való kezelés, kémiai oxigén eltávolítás, hidrazinnal Vas és mangán eltávolítása ivóvízből oxidációval Vas és mangán eltávolítása ivóvízből oxidációval Szilikátmentesítés csapadékképzéssel vagy ioncserével Szilikátmentesítés csapadékképzéssel vagy ioncserével Olajtalanítás adszorpcióval Olajtalanítás adszorpcióval Víz fertőtlenítése ózon, UV fény, klór, klórmész, hipoklorit, fluor, hidrogénperoxid Víz fertőtlenítése ózon, UV fény, klór, klórmész, hipoklorit, fluor, hidrogénperoxid Vízlágyítás termikus, meszes-szódás, foszfátos, ioncserés, teljes sótlanítás kation és anion cserélő gyantával, membrános ionmentesítés Vízlágyítás termikus, meszes-szódás, foszfátos, ioncserés, teljes sótlanítás kation és anion cserélő gyantával, membrános ionmentesítés

87 a) Biológiai szűrő réteg; b) Finom homok, rétegmagasság 0.8 – 1.5 m; c) Hordozó rétegek, 0.2 – 0.4 m; d) csatornarendszer; e) kifolyásszabályzó Víz szűrése homokon

88 a) Részecskék; b) Makromolekulák; c) Kis molekulatömegű oldott anyagok (mikrosolutumok); d) oldószer; e) gáz Elválasztási folyamatok membránokon

89 Szennyvíztisztítás Ülepítés, szűrés, derítés Ülepítés, szűrés, derítés Öntözés, elárasztás (területigényesek) Öntözés, elárasztás (területigényesek) Oxidáció mikroorganizmusokkal-biológiai szennyvíztisztítás Oxidáció mikroorganizmusokkal-biológiai szennyvíztisztítás Csepegő testes Csepegő testes Aktivált iszapos módszer Aktivált iszapos módszer Mindkettő levegőztetést igényel! Szennyvíz iszapot rothasztják, biogáz keletkezik. Membrános tisztítás

90

91 A teljes oxidációs folyamat reakciói a formiát oxidációjának példáján

92 Fokozottan szennyezett vizek tisztítása Tömény kommunális szennyvizek Tömény kommunális szennyvizek Mezőgazdasági, állattartásból származó szennyvizek Mezőgazdasági, állattartásból származó szennyvizek Ipari szennyvizek Ipari szennyvizek Szénhidrogének Szénhidrogének Fémvegyületek Fémvegyületek Vegyianyagok Vegyianyagok Élelmiszeripari szennyvizek Élelmiszeripari szennyvizek

93 Biológiai tisztításhoz előkészítés KOI (kémiai oxigén igény) csökkentése KOI (kémiai oxigén igény) csökkentése Mérgező anyagok eltávolítása vagy elbontása Mérgező anyagok eltávolítása vagy elbontása WAO-wet air oxidation- nedves levegős oxidáció, emelt hőmérsékleten és nyomáson (>250 o C és >100 bar) WAO-wet air oxidation- nedves levegős oxidáció, emelt hőmérsékleten és nyomáson (>250 o C és >100 bar)

94

95

96 Szilikátiparok Kerámiai iparok fogyasztói: építőipar, hiradástechnika, kohászat, fémmegmunkálás Kerámiai iparok fogyasztói: építőipar, hiradástechnika, kohászat, fémmegmunkálás Aluminoszilikátok, több komponensű rendszerek Aluminoszilikátok, több komponensű rendszerek Durva- (tégla, cserép), finomkerámia (porcelán), oxidkerámia (félvezetők, ferritek), fémkerámia Durva- (tégla, cserép), finomkerámia (porcelán), oxidkerámia (félvezetők, ferritek), fémkerámia Építőipari kötőanyagok Építőipari kötőanyagok Mész, cement, beton Mész, cement, beton Üvegipar zománcipar Üvegipar zománcipar Síküveg, öblösüveg, hőálló üveg, vegyipari készülékek Síküveg, öblösüveg, hőálló üveg, vegyipari készülékek

97 Kerámia fajták Pórusosszövetügyártm.Tömörszövetügyártm. Az anyag sárga v. vörös Az anyag fehér Az anyag nem fehér Az anyag fehér Máz nélkül mázzal Átlátszó vagy színes máz Máz nélkül Mázzal bevonva Tégla, cserép Tűzálló építőanyag Kályha- csempe, majolika Kőedény- fajansz Klinker, keramit, saválló burkoló Kőagyag csatornák porcelán

98 Szilikátipar alapanyagai Agyagaluminoszilikát Agyagaluminoszilikát Vízzel összegyúrva képlékeny, száradáskor és kiégetéskor alakját megtartja Vízzel összegyúrva képlékeny, száradáskor és kiégetéskor alakját megtartja SiO 2 kvarchomok, homokkő SiO 2 kvarchomok, homokkő Földpát kálium-aluminoszilikát Földpát kálium-aluminoszilikát Tömörré teszi a kerámiát Tömörré teszi a kerámiát Mészkő, márga, magnezit, dolomit Mészkő, márga, magnezit, dolomit Kalcium és magnéziumkarbonátok Kalcium és magnéziumkarbonátok Porozitást növelik Porozitást növelik

99 Kerámiák gyártástechnológiája Aprítás, őrlés szemcseméret csökkentése, homogenizálás Aprítás, őrlés szemcseméret csökkentése, homogenizálás Formázás nedves és száraz sajtolás, korongozás Formázás nedves és száraz sajtolás, korongozás Szárítás természetes, mesterséges, hőigényes, közben zsugorodás Szárítás természetes, mesterséges, hőigényes, közben zsugorodás Égetés kémiai és fizikai folyamatok, fontos paraméterek: felfűtés sebessége, égetés hőmérséklete, ideje, lehűtés módja, Égetés kémiai és fizikai folyamatok, fontos paraméterek: felfűtés sebessége, égetés hőmérséklete, ideje, lehűtés módja, Kemencék lehetnek szakaszos és folytonos működésűek, gáz, olaj, fa tüzelés, elektromos fűtés Kemencék lehetnek szakaszos és folytonos működésűek, gáz, olaj, fa tüzelés, elektromos fűtés Égetési hőmérsékletektégla o C Égetési hőmérsékletektégla o C kőedény o C kőedény o C kőagyag, keramit o C kőagyag, keramit o C porcelán o C porcelán o C tűzálló anyagok o C tűzálló anyagok o C

100 Építőipari kötőanyagok A kötőanyagok kémiai és fizikai folyamatokban pépes vagy folyékony állapotból szilárd állapotúvá válnak és a beléjük kevert szilárd anyagokat összeragasztják. A kötőanyagok kémiai és fizikai folyamatokban pépes vagy folyékony állapotból szilárd állapotúvá válnak és a beléjük kevert szilárd anyagokat összeragasztják. Természetes (agyag, bitumen) vagy mesterséges (mész, gipsz, cement) eredetűek. Természetes (agyag, bitumen) vagy mesterséges (mész, gipsz, cement) eredetűek. Hidraulikus (cement) és nem hidraulikus (mész, gipsz) kötőanyagok. Hidraulikus (cement) és nem hidraulikus (mész, gipsz) kötőanyagok. Két fázis: kötési és szilárdulási szakasz. Két fázis: kötési és szilárdulási szakasz. Mész Mész égetésCaCO 3  CaO + CO 2 égetésCaCO 3  CaO + CO 2 oltás CaO + H 2 O  Ca(OH) 2 oltás CaO + H 2 O  Ca(OH) 2 kötésCa(OH) 2 + CO 2  CaCO 3 + H 2 O kötésCa(OH) 2 + CO 2  CaCO 3 + H 2 O Gipsz Gipsz CaSO 4 2 H 2 O  CaSO 4 anhidrit + 2 H 2 O o C CaSO 4 2 H 2 O  CaSO 4 anhidrit + 2 H 2 O o C Cement Cement o C Alapanyag: agyag és mészkőMűveletek: őrlés és égetés o C Szilárdulás, kötés: hidrolízis és hidratáció Beton: cement+kavics+acélnagynyomószilárdság+ jó húzószilárdság Beton: cement+kavics+acélnagynyomószilárdság+ jó húzószilárdság

101

102

103 Klinker kemence rácsos előmelegítő-hűtővel a) Tablettázó; b) Köztes porgyűjtő; c) Szárító kamra; d) Forró kamra; e) Rács; f) Forgó kemence; g) Égő; h) Rácsos hűtő; i) Klinker szalag

104 Cementgyártás folyamata

105 A fajlagos energiafogyasztás változása a cementgyártásban Németországban

106 a) Porozitás; b) Kalcium szilikát hidrát, hosszú szálak; c) Kalcium szilikát hidrát, rövid szálak; d) Kalcium hidroxid; e) Kalcium aluminát hidrát, vas(III)oxid tartalommal; f) Monoszulfát; g) Triszulfát Portlandcement szilárdulási folyamata

107 Üvegablakok a Charles katedrálisból Fáraó fej, üvegbe öntve

108 Mi az üveg? Az üveg megszilárdult folyadék, aminek nem állt elegendő idő arra, hogy kristályosodjon lehűtés közben.

109 Üvegipar Üveg olyan anyag, aminek energiatartalma a folyadék és kristályos állapot között van. Üveg olyan anyag, aminek energiatartalma a folyadék és kristályos állapot között van. Üveg közelítő összetétele: R 2 O*R’O*6SiO 2 Üveg közelítő összetétele: R 2 O*R’O*6SiO 2 Ahol R és R’ lehet Ca, Mg, Al, B, Na, K, Fe, Pb, Mn Ahol R és R’ lehet Ca, Mg, Al, B, Na, K, Fe, Pb, Mn Nyersanyagok: kvarchomok, szóda, mészkőliszt, ólomoxid, bórsav, dolomit, timföld. Nyersanyagok: kvarchomok, szóda, mészkőliszt, ólomoxid, bórsav, dolomit, timföld. Üveggyártás folyamatai: keverés, olvasztás, formálás, hűtés, megmunkálás, hőkezelés-feszültségmentesítés Üveggyártás folyamatai: keverés, olvasztás, formálás, hűtés, megmunkálás, hőkezelés-feszültségmentesítés Formálás: fúvás, húzás, öntés, hengerlés, sajtolás. Formálás: fúvás, húzás, öntés, hengerlés, sajtolás.

110

111 Regeneratív, kereszttüzelésű üvegolvasztó kemence

112 Sorg LoNOx olvasztókemence palacküveg előállításhoz

113 a)Beadagolás; b) Lefújás c) Ellenfújás; d) Átbillentés talpára; e) Újrahevítés; f) Végső fújás belső hűtéssel; g) Kivétel Palackfújás folyamata

114 A Danner eljárás üvegcső előállítására

115 Üvegszövet gyártása a) Olvasztó tartály; b) Centrifúga fúvókákkal; c) Kötőanyag befújása; d) Üvegszövedék; e) Kötésképző kemence; f) Bárd; g) Termék

116 A Pilkington síküveg gyártási eljárás a) Kemence; b) Olvasztott ón; c) Síkfürdő; d) Nitrogén-hidrogén elegy az ón oxidációjának megakadályozására; e) Kivezető nyílás; f) Hengerek

117 Üvegfelhasználások megoszlása

118 Vas és acél gyártás Vasércek összetétele: vaskarbonát, vasII és vasIII oxidok, vasszulfid Vasércek összetétele: vaskarbonát, vasII és vasIII oxidok, vasszulfid Kohósítás: Kohósítás: indirekt és direkt redukció indirekt és direkt redukció ( fok) ( fok) ( fok) ( fok) FeO + CO = Fe + CO 2 FeO + C = Fe + CO FeO + CO = Fe + CO 2 FeO + C = Fe + CO Alapanyagok: vasérc, koksz, salakképzők (CaO, szilikátok, aluminátok)  nyersvas Alapanyagok: vasérc, koksz, salakképzők (CaO, szilikátok, aluminátok)  nyersvas Acélgyártás: szennyezések (C, Si, S, P) eltávolítása a nyersvasból oxidációval, levegővel vagy oxigénnel Acélgyártás: szennyezések (C, Si, S, P) eltávolítása a nyersvasból oxidációval, levegővel vagy oxigénnel Elektroacél gyártás Elektroacél gyártás Ötvözött acélok (Ni, Cr-korrózióálló) Ötvözött acélok (Ni, Cr-korrózióálló)

119 Acélgyártás folyamata a) Tablettázó; b) Szinterező; c) Kokszoló; d) Nagyolvasztó; e) Torpedó kanál; f) Buga öntő; g) Alap oxigénes konverter; h) Siemens – Martin kemence; i) Elektromos ív kemence; j) Folyamatos öntés; k) Nedves akna; l) Buga öntés; m) Hengerdébe; n) Szállításhoz

120 A világ acéltermelése és az ahhoz használt nyersanyagok Nyersvas, vashulladék, direkt redukált vas

121 Alumínium gyártás Bauxit  feltárással timföld, alumíniumoxid Bauxit  feltárással timföld, alumíniumoxid Bayer eljárás lúgos oldás, majd Al(OH) 3 kristályosítás Bayer eljárás lúgos oldás, majd Al(OH) 3 kristályosítás Alumíniumoxid elektrolízise  fém alumíniummá redukálják többkomponensű elektrolitban (Na 3 AlF 6, CaF 2, AlF 3, LiF, MgF 2 ) Alumíniumoxid elektrolízise  fém alumíniummá redukálják többkomponensű elektrolitban (Na 3 AlF 6, CaF 2, AlF 3, LiF, MgF 2 ) Az Al nem korrodeál levegőn, mert stabil oxidréteg képződik a felületén Az Al nem korrodeál levegőn, mert stabil oxidréteg képződik a felületén Ötvözeteit használják: Mg, Zn, Cu Ötvözeteit használják: Mg, Zn, Cu

122 Bayer eljárás timföld előállítására

123 Alumínium elektrolízis Hall–Héroult cella Söderberg anóddal szerelt cella

124 Műtrágyák N P K elemek N P K elemek Nitrogén műtrágyák: NH 4 NO 3 Nitrogén műtrágyák: NH 4 NO 3 Ammónia szintézis N 2 + 3H 2  2 NH 3 Ammónia szintézis N 2 + 3H 2  2 NH 3 Ammónia oxidáció NH 3 + O 2  NO + H 2 O  HNO 3 Ammónia oxidáció NH 3 + O 2  NO + H 2 O  HNO 3 Karbamid gyártás CO 2 + 2NH 3  CO(NH 2 ) 2 + H 2 O Karbamid gyártás CO 2 + 2NH 3  CO(NH 2 ) 2 + H 2 O Foszfát műtrágyák: Ca(H 2 PO 4 ) 2 Foszfát műtrágyák: Ca(H 2 PO 4 ) 2 nyersfoszfát kénsavas feltárásával nyersfoszfát kénsavas feltárásával Kálium sók Kálium sók

125 Kellogg Ammonia 2000 eljárás ( KRES/KAAP ) a) Levegőszétválasztó; b) Légkompresszor; c) Kemence; d) Kéneltávolítás; e) Reformáló; f) Reformáló hőcserélő; g) HTSzep; h) LTSzep; i) Kondenzátum sztrippelő; j) CO 2 abszorber; k) CO 2 sztrippelő; l) Metanizáló; m) Szárító; n) Szintézis gáz kompresszor; o) KAAP ammonia reaktor; p) Lefújt gáz visszanyerés; q) Hűtő hőcserélő; r) Hűtőkompresszor

126 Ammónia oxidációs reaktor a) Égőfej; b) Perforált lemez; c) Platina hálók; d) Tömítés; e) Túlhevítő csövek; f ) Elpárologtató; g) Nitrózus gáz elvezetés

127 Platina – ródium háló (Degussa, FRG) scanning electron mikroszkópos felvétele (nagyítás 100 : 1) A) Kiindulási állapot; B) Nagymértékben aktivált állapot

128 Karbamid

129 a) CO 2 kompresszor; b) Nagy nyomású ammónia szivattyú; c) Karbamid reaktor; d) Közép-nyomású bontó; e) Ammónia – carbamát elválasztó oszlop; f) Kis-nyomású bontó; g) Elpárologtató; h) Granuláló; i) Deszorber (szennyvíz sztrippelő); j) Vákuum kondenzátor

130 Műtrágyák előállítási módozatai

131 Szerves vegyipar ágazatai Alapanyagok, intermedierek, monomerek: Alapanyagok, intermedierek, monomerek: olefinek, aromások, halogén vegyületek, savak, észterek Polimerek Polimerek Festékek, szinezékek, textíliák Festékek, szinezékek, textíliák Növényvédőszerek Növényvédőszerek Gyógyszerek Gyógyszerek Fafeldolgozási termékek, papír Fafeldolgozási termékek, papír Felületaktív anyagok, mosószerek, szappanok Felületaktív anyagok, mosószerek, szappanok Kozmetikumok Kozmetikumok

132 Etilénoxid és etilénglikol Ag katalizátor Fagyálló folyadék, mosószer, sampon előállításához

133 A műbőr alapanyagok gyártása Lágyított PVC PVC

134 Ecetsav előállítási és felhasználási technológiák

135 Műanyagok Monomer molekulákból épülnek fel. Monomer molekulákból épülnek fel. Polimerizáció: n CH 2 = CH 2  -CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - Polimerizáció: n CH 2 = CH 2  -CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - Kopolimerizáció: két vagy többféle monomerből Kopolimerizáció: két vagy többféle monomerből Polikondenzáció: kétfunkciós sav és kétfunkciós alkohol reakciója vízkilépéssel, poliészter termék Polikondenzáció: kétfunkciós sav és kétfunkciós alkohol reakciója vízkilépéssel, poliészter termék Poliaddíció: izocianát és alkohol reakciója poliuretánná Poliaddíció: izocianát és alkohol reakciója poliuretánná Műanyagok csoportosítása: tartalom C H N O halogén Műanyagok csoportosítása: tartalom C H N O halogén Hőre lágyuló és hőre keményedő műanyagok Hőre lágyuló és hőre keményedő műanyagok Feldolgozás: fröccsöntés, fóliahúzás, extrudálás Feldolgozás: fröccsöntés, fóliahúzás, extrudálás Gumigyártás: poliizoprén-kaucsuk Gumigyártás: poliizoprén-kaucsuk Műgumi butadién polimerizáció Műgumi butadién polimerizáció Adalékok: térhálósító, gyorsító, töltőanyag, lágyító, öregedésgátló Adalékok: térhálósító, gyorsító, töltőanyag, lágyító, öregedésgátló Vulkanizálás: hőkezelés a térhálósításhoz Vulkanizálás: hőkezelés a térhálósításhoz

136 A)Kis sűrűségű PE; B) Lineáris kis sűrűségű PE; C) Nagy sűrűségű PE Polietilén jellemzői Különböző PE féleségek molekulatömegeleoszlás a logaritmikus skálán Előállítás: gyökös polimerizáció (nagy nyomás, katalitikus polimerizáció, Ziegler-Natta (TiCl 4 -AlEt 2 Cl), ferrocenil-komplexes

137 Polipropilén Fólia és szálképző polimer

138 Poliamidok 1 dikarbonsav és diamin 2 omega-aminosav 3 laktám

139 Poliuretánok TDI MDI propilénglikol

140 Gyógyszergyártás Hatóanyag előállítás Hatóanyag előállítás Formázás Formázás Csomagolás Csomagolás Gyógyszerek hatástani csoportosítása Gyógyszerek hatástani csoportosítása Keringésre ható szerek- vérnyomáscsökkentők, β-blokkolók, ACE gátlók, vízhajtók Keringésre ható szerek- vérnyomáscsökkentők, β-blokkolók, ACE gátlók, vízhajtók Központi idegrendszerre ható szerek- nyugtatók, altatók, antidepresszánsok Központi idegrendszerre ható szerek- nyugtatók, altatók, antidepresszánsok Baktériumellenes szerek- szulfonamidok, antibiotikumok Baktériumellenes szerek- szulfonamidok, antibiotikumok Szteroidok- fogamzásgátlók, gyulladáscsökkentők Szteroidok- fogamzásgátlók, gyulladáscsökkentők Fájdalomcsillapítók- acetilszalicilsav Fájdalomcsillapítók- acetilszalicilsav paracetamol paracetamol ibuprofén ibuprofén Antihisztaminok- allergiaellenes szerek Antihisztaminok- allergiaellenes szerek

141 1997-ben 1998-ban

142 Fájdalom és lázcsillapítók, gyulladáscsökkentők

143

144 Felületaktív anyagok Tenzidek típusai:amfoter Tenzidek típusai:amfoter anionos: szappanok, szulfonsavsók, szulfátésztersók anionos: szappanok, szulfonsavsók, szulfátésztersók kationos: aminok, kvaterner ammóniumsók kationos: aminok, kvaterner ammóniumsók nemionos: savamidok, észterek, éterek nemionos: savamidok, észterek, éterek Mosószerek adalékai: nátriumtripolifoszfát Mosószerek adalékai: nátriumtripolifoszfát nátriumszilikát nátriumszilikát zeolit zeolit CMC karboximetilcellulóz CMC karboximetilcellulóz

145 Tenzidek fajtái

146 Mosószeralapanyag előállítása A mosószer alapanyagok előállítására egyenes láncú, α-olefineket használnak a benzol alkilezésére, mert az ebből kapott dodecilbenzolszulfonát az élő vizekben gyorsan lebomlik.


Letölteni ppt "Kémiai és vegyipari technológiák 3 kredit, heti két óra, egy félév Előadó: Dr. Tungler Antal egyetemi tanár, tanszékvezető, a MTA doktora."

Hasonló előadás


Google Hirdetések