Technologie chemických výrob 2012

Transkript

1 Technologie chemických výrob Technologie chemických výrob Literatura: Technologie chemických látek / František Hovorka, Obecná chemická technologie, Jan Neiser, 1988 Chemická technológia,stanislav Mocik, 1979 Industrial Inorganic Chemistry, Karl H. Büchel et. al Voda Voda Lidské tělo obsahuje 70 % vody. Rostliny mohou obsahovat až % vody. Průměrná spotřeba vody na obyvatele za rok (Německo) je l. 90

2 Dělení vody podle místa výskytu v přírodě Tvrdost vody Srážková voda Povrchová voda Podzemní voda Minerální voda -přírodní vody s obsahem minerálních solí nad 1 g.l -1, sycené CO 2 Mořská voda Obsah solí kovů s větším oxidačním číslem než 1. Karbonátová tvrdost (přechodná) způsobená hydrogenuhličitany, lze ji odstranit varem Nekarbonátová tvrdost (trvalá) Způsobená převážně síranem, dusičnanem, chloridem vápenatým a hořečnatým. Celková tvrdost přechodná + trvalá Druh vody Měkká Průměrně tvrdá Tvrdá Velmi tvrdá Celková tvrdost (mmol.l -1 ) <1 1,0 až 1,5 1,5 až 3,0 >3 Stanovení znečištění vody organickými látkami Chemická Spotřeba Kyslíku (CHSK) Množství kyslíku spotřebovaného k oxidaci přítomných organických látek ve vodě pomocí oxidačních činidel (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7 ). Biochemická Spotřeba Kyslíku (BSK 5 ) Množství kyslíku spotřebovaného mikroorganismy na biochemické reakce. Rozdělení vody podle způsobu použití Pitná voda Užitkovávoda Odpadní voda První čistírna vody v městě Paisley, Skotsko 1804 John Gibb James Simpson pískový filtr

3 Pitná voda a její úprava Vychází se z co nejméně znečistěné vody (povrchové vody) Požadavky na pitnou vodu jsou dány zákonem č.258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví, vyhláška č. 252/2004 Zdravotně nezávadná, příjemná chuť, teplota 8 až 12 C, tvrdost 1,5 až 2,2 mmol.l -1 Výroba pitné vody Odstranění hrubých nečistot Odstranění drobných sedimentujících částic Odstranění jemných nesedimentujících částic rychlá filtrace Odstranění železa a manganu Desinfekce Odstranění hrubých nečistot česlice rošty a síta Odstranění drobných sedimentujících částic 1) Sedimentace pomocí Dorrových usazováků

4 Odstranění drobných sedimentujících částic 2) Hřebenový usazováků Odstranění drobných sedimentujících částic 2) Pomalá filtrace Pískové filtry o ploše více jak 2000 m 2 Suspenze se zde přivádí do středu zespod (1). Částečky kalu klesají ke dnu. Pojížděcí plošina (9) je spojena jednak s hřebly pro kal (4) a současně se stěračem plovoucích nečistot (5), které jsou odtahovány (7). Vyčiřená kapalina odtéká přepadem (6) a usazený kal se z kalové jímky (3) odvádí podobným způsobem jako z kuželového usazováku (8). 2) Tlaková filtrace Odstranění drobných sedimentujících částic Odstranění jemných nesedimentujících částic rychlá filtrace Čiření přidáním síranu hlinitého (při ph 6,5 7,5) nebo železitého (při ph 8,5) vznikají příslušné nerozpustné hydroxidy - vločkový mrak zachycení nesedimentující koloidní částice včetně mikroorganismů - koagulace Fe 2 (SO 4 ) H 2 O 2 Fe(OH) H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) H 2 O 2 Al(OH) H 2 SO 4

5 Odstranění vločkového mraku Odstranění vločkového mraku Odstranění železa a manganu Hydrogenuhličitany a sírany Fe 2+ a Mn 2+ způsobují -trpkou chuť, zabarvení, tvorba bakterií Odstranění železa provzdušněním: 4 Fe(HCO 3 ) 2 + O H 2 O 4 Fe(OH) CO 2 4 FeSO 4 + O H 2 O + 4 Ca(OH) 2 4 Fe(OH) CaSO 4 Odstranění železa a manganu Odstranění manganu provzdušněním: 2 Mn(HCO 3 ) 2 + O H 2 O 2 Mn(OH) CO 2 2 MnSO 4 + O H 2 O 2 Mn(OH) H 2 SO 4 Odstranění manganu pomocí manganových filtrů: 4 KMnO H 2 O 4 KOH + 4 MnO(OH) O 2 Mn(HCO 3 ) 2 + MnO(OH) 2 + H 2 O 2 Mn(OH) CO 2 MnSO 4 + MnO(OH) H 2 O 2 Mn(OH) 3 + H 2 SO 4

6 Desinfekce = likvidace mikroorganismů 1) Chlorace nebo chloraminace Účinná látka je chlor a atomární kyslík Cl 2 + H 2 O HCl + HClO HClO H + + ClO - Zbytková koncetrace chloru u spotřebitele je 0,1 až 0,3 mg.l -1 - odstranění mikroorganismů - oxidace Mg 2+ a Mn 2+ - chlorace síranu ammoného - chlorace uhlovodíků na halogenuhlovodíky - nežádoucí 2)Ozonizace Desinfekce = likvidace mikroorganismů Účinná látka je atomární kyslík, který vzniká zaváděním ozonu do vody (0,2 až 3 g na m 3 ) 3)Ozařování ultrafialovým zářením 4)Olygodinamie kovů Katadynový filtr písek nebo aktivní uhlí nasycené stříbrem Získávání pitné vody z mořské vody Voda pokrývá 71 % zemského povrchu, z toho tvoří 97 % mořská voda. Mořská voda obsahuje 3,5 hm. % rozpuštěných solí. Pitná voda musí obsahovat méně než 0,1 hm.% rozpuštěných solí. Získávání pitné vody z mořské vody Vakuová destilace (60%) Reverzní osmóza (35%) Elektrodialýza (5%) V Saudské Arábii bylo v roce 1995 připraveno z mořské vody 1, m 3 pitné vody.

7 Vakuová destilace Reverzní osmóza Užitková voda a její úprava Způsoby úpravy jsou závislé na účelu použití užitkové vody Stejné operace jako při úpravě pitné vody + další Změkčování vody Odplynění vody Změkčování vody Termické změkčování Odstranění hydrogenuhličitanu vápenatého ohřevem v tlakové nádobě na teplotu 105 C. vznik nerozpustného uhličitanu Chemické vysrážení Srážedla: 5-10% roztoky Na 2 CO 3, směs Ca(OH) 2 a Na 2 CO 3, NaOH doba srážení je 1 h při C Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 2 CaCO H 2 O Ca(HCO 3 ) NaOH CaCO 3 + Na 2 CO H 2 O CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + Na 2 SO 4 Mg(HCO 3 ) Ca(OH) 2 Mg(OH) CaCO H 2 O Mg(HCO 3 ) NaOH Mg(OH) Na 2 CO H 2 O Zbytková tvrdost, 3 Ca Na 3 PO 4 Ca 3 (PO 4 ) Na + 3 Mg Na 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) Na +

8 Změkčování vody Výměna iontů Iontoměniče polymerní pryskyřice s iontoměnnými skupinami katexy vyměňují kationty (-SO 3 H, -SO 3 Na) regenerace promýváním s roztokem HCl nebo NaCl Odplynění vody Je-li užitková voda používána jako napájecí, pro parní kotle. Za vysokých teplot dochází ke korozi zařízení vlivem rozpuštěného kyslíku Rozpustnost plynů ve vodě klesá s rostoucí teplotou Odstraňování kyslíku v desorpční koloně za sníženého tlaku Chemické odstraňování pomocí hydrazinu (pro vysokotlaké parní kotle) N 2 H 4 + O 2 2 H 2 O + N 2 Odpadní voda a její čištění Splaškové odpadní vody Způsoby čištění závisí na druhu odpadní vody - splaškové odpadní vody - průmyslové odpadní vody

9 Splaškové odpadní vody Splaškové odpadní vody Aerobní biologické čištění C org + O 2 CO 2 N org + 4 H + NH 4 + P org + 2 O 2 PO 4 3- Anaerobní biologické čištění Průmyslové odpadní vody

10 Technické plyny Vodík Nejrozšířenější prvek ve vesmíru (75 hm.%) Devátý nejrozšířenější prvek na zemi (1% hm.%) Světová spotřeba (1996, m 3 ~ t) Většina vyrobeného vodíku je přímo zpracována výrobcem, pouze asi 5% je obchodováno Výroba vodíku Zplyňování hnědého a černého uhlí Parní reforming zemního plynu a nízkovroucích uhlovodíků Parciální oxidace těžkých uhlovodíků (mazut, vakuový zbytek) Zplyňování hnědého a černého uhlí Elektrolýza vody a roztoků chlorid 80% světové produkce USA, Evropa 16% JAR, Indie 3% Tímto způsobem před 2. světovou válkou vyrábělo přes 90% vodíku (dnes jen 16%) C + H 2 O H 2 + CO C + ½O 2 CO Tepelně samonosná reakce, 30% uhlí je spáleno k dosažení požadované teploty (800 až C)

11 Parní reforming zemního plynu a nízkovroucích uhlovodíků Parní reforming zemního plynu a nízkovroucích uhlovodíků CH 4 + H 2 O 3 H 2 + CO 2C n H 2n+2 + nh 2 O 2(n+1) H 2 + nco CH O 2 CO H 2 O (exotermní dodává teplo) Rovnováha se posunuje ve prospěch vzniku vodíku: Se vzrůstající teplotou bez katalyzátoru reakce probíhá až nad 1200 C katalýza pomocí NiO na nosiči (Al 2 O 3, MgO) (sloučeniny síry se předem odstraňují katalytické jedy) teplo se dodává přes stěny (max. 900 C) a částečným spálením methanu Klesajícím tlakem v praxi se používá tlak 3 5 MPa Poměr vodní pára methan je. 3:1?? 1-kompresor 2-trubkový katalytický reaktor (výhřev spalinami na 900 C, 4 MPa) -výstup 5-9 obj.% CH 4 3-adiabatický katalytický reaktor (1000 C)- výstup obsah methanu (0,5 obj.%) 4-kotle na výrobu páry 5-separátory páry Parciální oxidace těžkých uhlovodíků (mazut, vakuový zbytek) C, 3MPa štěpení uhlovodíků Získanou plynnou směs je možno použít k dalším výrobám (amoniak, aldehydy, olefiny). Pro získání čistého vodíku je nutno směs dále zpracovat. 2C n H 2n+2 + no 2 2(n+1) H 2 + 2nCO 4-odstranění amoniaku, kyanovodíku, CO 2 5- absorpce do roztoku aminopropanoátu draselného a následná desorpce- výstup 48% CO, 51% H 2 a 1% CO 2 Absopce / Desorpce Pohlcování / uvolňování rozpustných plynů přes fázové rozhraní do / z kapaliny Fyzikální či chemická absorbce Absorpční kolony: S rozprašováním kapaliny Probublávané Patrové Plněné Odlučovače kapek

12 Vypírací (stripovací) kolona Stripování je proces, kterým jsou z kapaliny odháněny proudem procházejícího plynu těkavé látky. Přeměna CO Na vstupu směs CO a H 2 Vysokoteplotní konverze = 350 až 380 C, Fe 2 O 3 a Cr 2 O 3 na výstupu 4 % CO Nízkotepelná konverze = 200 až 250 C, CuO, ZnO (velmi citlivé na přítomnost síry 0,1 ppm) na výstupu >0.3% CO CO + H 2 O H 2 + CO 2 Výroba vodíku elektrolýzou vody Velmi nákladná účinnost ~20%, měrná spotřeba na výrobu 1 normovaného m 3 je ~ 5 kwh. Získává se velmi čistý vodík požití v potravinářství Teplota 80 C, rozkladné napětí 2 V. H 2 O H 2 + ½ O 2 Získávání vodíku při elektrolýze NaCl. Použití vodíku 56% výroba amoniaku 25% rafinérské procesy (hydrokrakování) 12% hydrogenace (ztužování tuků, výroba anilínu) 7% ostatní (metalurgie, elektronika, sváření, palivo)

13 Kyslík a dusík Dusík Kyslík Kyslík a dusík Jak se získávají? Kyslík Dusík Hustota (0 C, atm. tlak) 1,429 g/l 1,251g/l Hustota (0 C, atm. tlak) 1,429 g/l 1,251g/l Bod varu -183 C -196 C Bod varu -183 C -196 C Použití Použití Oxidační procesy Výroba amoniaku Řezání a svařování kovů Chladící médium Medicinální kyslík Potravinářství Plnění žárovek 1 litr kapalného O 2 odpovídá 840 litrům plyného O 2 (20 C, atm.t.). Cena kyslíku (2001) byla 0.21 $/kg. SLOŽENÍ VZDUCHU Zkapalňování vzduch PLYN OBJ. % HMOT. % N 2 78,03 75,47 O 2 20,99 23,20 Ar 0,933 1,280 CO 2 0,030 0,046 H 2 0,010 0,001 Ne He Kr Xe 0,0018 0,0005 0,0001 0, ,0012 0,0007 0,0003 0,00004 Vysokotlaký, 20MPa Středotlaký, 2 až 4 MPa

14 Destilace vzduchu? Destilace vzduchu Získává se Dusík s čistotou 99% Kyslík s čistotou 98,8% Vzácné plyny?? Získává se Dusík s čistotou 99% Kyslík s čistotou 98,8% Vzácné plyny Doprava plynů Doprava plynů Ventilátory doprava plynů s velmi malým poměrem stlačení Dmychadla velká množství dopravovaného plynu, malý přetlak Kompresory stlačování plynů na větší tlak Vývěvy snižování tlaku

15 Doprava plynů Doprava plynů Dvoustupňová rotační olejová vývěva Doprava plynů Jednostuňová olejová rotační vývěva sací filtr separátor (odlučuje olej ze stlač. vzduchu) společný chladič oleje a stlač. vzduchu olejový filtr termostat oleje rotor lamela ventil minimálního tlaku olej pojišťovací ventil

16 Membránová vývěva Doprava plynů Kompresory Copeland-Scroll spirálové Doprava kapalin Odstředivá čerpadla

17 Doprava kapalin Hydrostatická čerpadla Pístové čerpadlo Zubové čerpadlo Průmysl síry Suroviny: Elementární síra Sulfidické rudy (FeS 2 ) Odpadní síra (plyny doprovázející zpracování zemního plynu, ropy uhlí) Průmysl síry Průmysl síry Suroviny: Celosvětová produkce elementární síry je 34x10 6 tun (1993). Z toho 17x10 6 tun ze zemního plynu 11x10 6 tun z ropy 5x10 6 tun vytěžená elementární síra Světové zásoby síry 25x10 9 tun. Použití: Výroba kyseliny sírové 85% SO 2, CS 2, vulkanizační činidlo, P 2 O 5, barviva

18 Fraschův způsob těžby síry Dnes na ústupu (pouze na dvou místech na světě) 160 C, 25 MPa Získávání síry z H 2 S Separace H 2 S ze syntézního plynu: Fyzikální - vypírka methanolem při -30 C (odstranění CO 2, H 2 S, HCN) Chemická ethanolaminy, uhličitan a hydroxid draselný (odstranění CO 2, CO) Sorpce probíhá vždy za zvýšeného tlaku (3-10 MPa) Plyny jsou s roztoku uvolňovány v desorpční koloně, kdy je roztok rozprašován za snížení tlaku (atm.) Separace H 2 S ze syntézního plynu Získávání síry z H 2 S Konverze 60% Kat. Co Mo, 300 C 2 H 2 S + O 2 S H 2 O 2 H 2 S + SO 2 3/8 S H 2 O Kat. Al 2 O 3, 220 C Výtěžek síry > 95%

19 Výroba kyseliny sírové Výroba kyseliny sírové Světové produkce: Trend: mírný pokles 135 x 10 6 tun 100% kyseliny v roce 1993 Příprava oxidu siřičitého: Spalování síry (60% světové produkce) Pražení sulfidických rud Tepelný rozklad síranů Oxidace SO 2 na SO 3 Reakce SO 3 s vodou Spalování síry Příprava oxidu siřičitého Příprava oxidu siřičitého Pražení sulfidických rud Z pyritu, fluidní pec 4 FeS O 2 8 SO Fe 2 O 3 S + O 2 SO 2 Kapalná síra (150 C, t.t.115 C) se filtruje Rozprašuje se suchým vzduchem do pece při 800 C Dvojnásobný přebytek vzduch Odchází 10%ní SO 2 ve směsi s kyslíkem a dusíkem Tepelný rozklad síranů 2 FeSO 4.7H 2 O 2 FeSO 4.H 2 O + 12 H 2 O 2 FeSO 4.H 2 O Fe 2 O 3 + 2SO 2 + ½ O H 2 O Připravené plyny se čistí

20 Čištění oxidu siřičitého Suché čištění Odstranění prachových částic Elektrostatické odlučovače, cyklony, usazovací nádrže, filtry Mokré čištění Prach, As 2 O 3, mlha kyseliny sírové Skrápění zřednou a následně koncentrovanou kyselinou sírovou Exotermní reakce Příprava oxidu sírového SO 2 + 1/2 O 2 SO 3 Katalyzátor V 2 O 5 nanesený na křemelině Teplota zážehu ~400 C 1. adiabaticky do 600 C (70% konverze) C, pomalé doreagování (98% konverze) -chlazení plynu Absorbce oxidu sírového Použití kyseliny sírové Výroba anorganických chemikálií HF, síran hlinitý, hnojiva Výroba organických produktů Barviva, výbušniny, mýdla, detergenty, plasty Roční produkce 135 miliónů tun (1993)

21 Použití kyseliny sírové Průmysl dusíku Amoniak, kyselina dusičná Močovina, dusičnany, dusitany, amonné soli, dusíkaté vápno, hydrazin, hydroxylamin, aminy, nitrosloučeniny Přírodní zdroje: ledky, plyny z karbonizace uhlí Přírodní dusík V ČR - Spolana Neratovice a Precheza Přerov tun v roce 2004 Amoniak Světová produkce v roce 1993 byla 112 miliónů tun. Výroba: Reakcí N 2 + H 2 (syntézní plyn) (stejně je nazývána směs CO + H 2 pro syntézu organických sloučenin) Při zpracování uhlí (1%<) 1913 Haberova Boschova metoda Výroba amoniaku N H 2 2 NH 3 ΔHo = 92.4 kjmol x x 10 6 exotermní reakce zmenšuje se objem plynu C, MPa konverze v jednom kroku ~20% T( C) Keq 4.34 x x x x 10 5

22 Katalyzátor - α-fe 1) tavení, drcení, třídění Výroba amoniaku magnetitu (Fe 3 O 4 ) při 1500 C v elektrické peci tavení s promotory K 2 CO 3 (zvýšení aktivity), CaO (odolnost proti katalytickým jedům), Al 2 O 3, SiO 2 (tepelná stálost), pórovitý katalyzátor Velikost částic 6 10 mm Fe 3 O H 2 3 Fe + 4 H 2 O 2)redukce C, 7-30 MPa Moderní reaktory obsahují až 100 tun katalyzátoru. Při obsahu znečušťujících oxidů nižší než 10 ppm je životnost katalyzátoru 5 let Katalyzátor - α-fe Výroba amoniaku Katalytické jedy Nevratné změny (síra, arsen) Vratné(CO, CO 2, O 2 ) Čištění syntézního plynu Fyzikální - vypírka methanolem při -30 C (odstranění především H 2 S, případně HCN) Chemická ethanolaminy, uhličitan a hydroxid draselný (odstranění CO 2, CO) Výroba amoniaku Čištění syntézního plynu (myšleno CO+H 2 ) Fyzikální - vypírka methanolem při -30 C (odstranění především H 2 S, případně HCN) Chemická ethanolaminy, uhličitan a hydroxid draselný (odstranění CO 2, CO) Dočišťování Absorpce v kapalném dusíku (odstranění CO 2, H 2 O, uhlovodíků) (z 3 % na 0,1 %) Hydrogenace katalyzovaná Ni (3 MPa, 300 C), (z 0,1 % na 0,0005 %) CO + 3H 2 CH 4 + CO 2 Výroba amoniaku Složení syntézního plynu pro výrobu amoniaku H 2. 74,0% N 2..24,7% CH 4..1,0% Ar ,3% CO + CO ppm CO 2 + 4H 2 O CH 4 + CO 2

23 Výroba amoniaku Výroba amoniaku 1913 Haberova Boschova metoda Středotlaký způsob 30MPa, 500 C Reaktor trubkový nebo etážový

24 Haberova Boschova metoda Fritz Haber Carl Bosch Použití amoniaku 80% - meziprodukt při výrobě kyseliny dusičné a dusíkatých hnojiv Výroba hydrazinu, chloraminu, hydroxylaminu, kaprolaktamu Chladící médium Potenciální motorové palivo Léčba po zasažení kyselým jedem Kyselina dusičná Použití Výroba dusičnanů a dvousložkových hnojiv Dusičnan sodný, oxidovadlo ve sklářství Složka nitrační směsi Koncentrovaná až 100% Výroba v ČR - Lovochemie, a.s., Lovosice, VCHZ Synthesia Pardubice

25 Výroba kyseliny dusičné Oxidace amoniaku na NO Dvě fáze: 1) Oxidace amoniaku na NO 2) Oxidace NO na NO 2 a jeho absorpce ve vodě Nežádouc doucí reakce 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2 O ΔH=-904 kj.mol -1 4 NH O 2 2 N H 2 O 4 NH O 2 2 N 2 O + 6 H 2 O Plyn na vstupu = vzduch + amoniak (~10%) Plyn na výstupu = 12% NO + 20% H 2 O + 5%O 2, zbytek N 2 kondenzuje při ochlazení plynu na 20 C Oxidace amoniaku na NO Oxidace amoniaku na NO 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2 O ΔH=-904 kj.mol -1 Nežádouc doucí reakce 4 NH O 2 2 N H 2 O 4 NH O 2 2 N 2 O + 6 H 2 O K potlačení nežádoucích reakcí lze dosáhnout kombinací několika faktorů: Vhodnou dobou kontaktu plynu s katalyzátorem (~ s) Složení katalyzátoru (Pt s 5% Pd a Rh, síta z tenkých drátů 0,06 mm) Tlak a teplota ( C, vyšší teplota ztráty Pt, běžně 0,1g na 1t 100% HNO 3 ) Tlak (atm. az 1,2 MPa, vyšší tlak přispívá k oxidaci NO a NO 2 )

26 Oxidace NO na NO 2 a jeho absorpce ve vodě Oxidace amoniaku na NO Oxidace NO 2 na N 2 O 4 Získává se 50-70%ní HNO 3 Koncentraci lze zvýšit zvýšením tlaku a snížením teploty použité při absorpčním procesu sekundární vzduch 12 oxidační kolony 2 NO + O 2 2 NO 2 ΔH=-114 kj.mol-1 2NO 2 N 2 O 4 ΔH=-57 kj.mol -1 absorpční kolony N 2 O 4 + H 2 O HNO 3 + HNO 2 3 HNO 2 HNO NO + H 2 O ΔH=-65 kj.mol-1 9, 12 oxidační kolony, 10, 11 absorpční kolony Výroba 100%ní kyseliny dusičné N 2 O 4 + H 2 O + ½ O 2 2 HNO 3 (75 C, 5 MPa) zkapalnění NH 2 OH Hydroxylamin Výroba např. redukcí oxidu dusnatého: 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2 O 2 NO + 3 H 2 + H 2 SO 4 (NH 3 OH) 2 SO 4 Hydroxylamonium disulfát Použití: Více než 97% na výrobu kaprolaktamu

27 Uhličitan sodný Světová produkce v roce 1993 byla 31x10 6 tun. Přírodní zdroje tronana 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O (35% světové produkce) Monohydrátový a semikarbonátový proces Kalcinace = tepelné zpracování rud a dalších materiálů vedoucích k jejich tepelnému rozkladu, fázovému přechodu nebo odstranění těkavých složek. Syntetická výroba Výroba uhličitanu sodného Způsob podle Solvaye Karbonatace nasyceného roztoku NaCl NH 3 + CO 2 + H 2 O NH 4 HCO 3 NH 4 HCO 3 + NaCl NaHCO 3 + NH 4 Cl Krystalizací se oddělí nejméně rozpustný NaHCO 3 Kalcinace (175 C) 2 NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O Z odpadního chloridu amonného se recykluje amoniak 2 NH 4 Cl + Ca(OH) 2 2 NH 3 + CaCl H 2 O Výroba uhličitanu sodného Uhličitan sodný - použití NH 3 + CO 2 + H 2 O NH 4 HCO 3 30% NaCl NH 4 HCO 3 + NaCl NaHCO 3 + NH 4 Cl 2 NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O Výroba skla CO 2 NH 3 2 NH 4 Cl + Ca(OH) 2 2 NH 3 + CaCl H 2 O Výroba chemikálií (především fosforečnany pro sklářský průmysl, hydrogenuhličitan a dusičnan sodný) Zásadité neutralizační činidlo NH 4 Cl Mýdla NaHCO 3 Na 2 CO 3 Papír Ca(OH) 2 CO 2 Metalurgie, čištění vody, textilní průmysl

28 Rozdělování heterogenních směsí Usazování Oddělování změnou hybnosti Filtrace Oddělování účinkem odstředivé síly Oddělování v elektrickém poli Usazování Rozdělování suspenze určujícím faktorem pro dělení je hustota kapaliny a hmotnost a velikost částic Dělení emulze: určujícím faktorem je rozdíl hustot a mísitelost Zařízení: Gravitační usazovací komora Dorrův usazovák Oddělování změnou hybnosti Filtrace Zejména pro dělení tuhých částic z plynu Tuhé částice se pohybují společně s plynem, narážejí to překážky a klesají na dno zařízení Oddělování pevných částic od kapalin a plynů pomocí filtračního materiálu Zařízení: Štěrbinový odlučovač Základní rozdělení: tlakové beztlaké

29 Filtrační nuč Kalolis Vakuový rotační bubnový filtr Vakuový rotační diskový filtr 1 plášť bubnu s filtrační plachetkou, 2 podélné přepážky, 3 vnitřní plášť, 4 snímací nůž, 5 trubky, 6 rozváděcí hlava, 7 kruhový disk s otvory, 8 míchadlo

30 Tlaková filtrace Tlaková filtrace-pískový filtr Tlaková filtrace-pískový filtr Rukávový filtr K oddělení jemných tuhých částic z plynu

31 Oddělování účinkem odstředivé síly Vírové odlučovače Odstředivky Vírový odlučovač K oddělení jemných tuhých částic: z plynu cyklon 1 - znečištěný vzduch 2 - skleněný válec 3 - komora na prach 4 - vzduch zbavený prachu 5 - oddělování prachu ze zařízení Vírový odlučovač Odstředivky K oddělení jemných tuhých částic: Kapaliny hydrocyklon