Luận văn 2024 Thực trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý hành...
Chuong 1. đại cương về hóa kỹ thuật
1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Hóa kỹ thuật: 1 KH NC các QT chế biến vật liệu, trong đó diễn ra
sự thay đổi sâu sắc thành phần hóa học của chúng ( kể cả vật liệu chế
tạo máy móc cho QTSX)
Hóa KT gồm 2 lĩnh vực chính: KT SX các hợp chất vô cơ, hữu cơ
Công nghệ hóa học: NgC các QT làm thay đổi thành phần và cấu
trú nội tại của các chất, thực hiện bằng các puwhh.
Công nghệ cơ học: NgC QT làm thay đổi hình dạng bên ngoài của
vật liệu
Nguyên liệu: Những vật liệu thiên nhiên dùng trong công nghiệp để
SX ra các sản phẩm (chất đầu, vật liệu đã qua chế biến, phế liệu…)
Xúc tác trong công nghệ hóa học: tăng, giảm (ức chế) Vpu, có thể
đồng thể, dị thể
2. VAI TRÕ CỦA CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT
Vai trò của
công nghiệp
hóa chất
Trong sản xuất
Cung cấp nguyên
liệu hoặc thành phẩm
cho nhiều ngành
công nghiệp
Trong đời sống
xã hội
Tạo ra nhiều
sản phẩm phục vụ
nhu cầu của
con người (mỹ phẩm,
giầy da, xà phòng,…)
Tạo ra nhiều sản
phẩm mới mà đặc tính
của chúng nhiều khi
không có trong
tự nhiên
Cung cấp phân
bón, thuốc bảo vệ
thực vật, giúp nâng
cao năng suấ
t trong nông nghiệp
Tận dụng các
nguồn nguyên liệu
tư nhiên, tận dụng
phế liệu của
ngành khác
Bào chế ra thuốc
chữa bệnh, phục
vụ ngành y tế,
chăm sóc sức khỏe
con người
3. VAI TRÕ CỦA CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT
Một số sản phẩm của ngành công nghiệp hóa chất
4. VAI TRÕ CỦA CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT
Tổ chức một quá trình sản xuất phải tính đến yếu tố:
- Chất lượng và giá thành của nguyên liệu,
- Năng lượng tiêu tốn cho một đơn vị sản phẩm
- Trình độ cơ khí - tự động hoá quá trình sản xuất.
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 nhau
- Nghiên cứu quá trình sản xuất hoàn chỉnh, đạt hiệu quả tốt nhất,
không gây ô nhiễm môi trường. 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.
5. VAI TRÕ CỦA CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT
Những chỉ tiêu quan trọng đặc trưng cho hiệu quả kinh tế của một
quá trình CN 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.
6. 1. TĂNG TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC
tốc độ của quá trình sản xuất phụ thuộc vào tốc độ của các phản ứng hóa
học.Tăng tốc độ của các phản ứng hóa học tác động đến giá thành sản
phẩm.
Phản ứng hệ dị thể (giữa khí - lỏng, khí - rắn, lỏng - rắn) : nồng độ,diện
tiếp xúc của các pha, sử dụng xúc tác thích hợp
nhiệt độ làm tăng hệ số tốc độ phản ứng, thực hiện ở điều kiện P và môi
trường thích hợp.
NGUYÊN TẮC CỦA NỀN SẢN XUẤT HÓA HỌC
7. a, Tăng nồng độ các chất tham gia phản ứng
Các nguyên liệu ban đầu cần phải làm giàu, tức là loại bỏ bớt tạp chất.
Khuếch tán sản phẩm ra khỏi vùng phản ứng
Làm giảm tốc độ phản ứng nghịch, hạ thấp nồng độ cân bằng để tăng
chênh lệch giữa nồng độ thực và nồng độ cân bằng.
Các phương pháp thường được dùng như sau:
- Sản phẩm ở thể khí: Dùng phương pháp ngưng tụ hấp thụ s/phẩm ra
khỏi vùng p/ ứng.
- Sản phẩm ở thể lỏng:Tuỳ theo tính chất của sản phẩm mà có thể thực
hiện tách sản phẩm bằng phương pháp kết tinh, cho bay hơi hoặc hấp thụ vào
chất rắn.
- Sản phẩm ở thể rắn:Tháo sản phẩm ra liên tục để tăng nồng độ các cấu
tử ban đầu
8. b. Sử dụng xúc tác thích hợp
Làm giảm năng lượng hoạt hóa E, tăng hằng số tốc độ k
Ngoài các xúc tác hóa học còn có các xúc tác vi sinh
V =dC/dt
+ Với PU 1 chiều – hệ đồng thể: v = kCa
m. Cb
n
+ PU thuận nghịch trong hệ đồng thể:
=Vt-Vn = K1 . Ca
m. Cb
n - K2 Cdq
Với hệ dị thể:
V= k.dc. F (dc: Các yếu tố nồng độ,
F:diện tích tiếp xúc)
K = ko. e-E/RT (E: năng lượng hoạt hóa)
9. c, Tăng nhiệt độ phản ứng
Nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăg
Nhiệt độ cao nhiều chất bị phân hủy, sự ăn mòn thiết bị
rất nhanh, tiêu hao nhiều năng lượng cho quá trình sản
xuất
sự tăng nhiệt độ cần phù hợp với tình hình thực tế sản
xuất
10. d, Tăng diện tích tiếp xúc
Chất rắn thường được đập, nghiền.
Chất lỏng đưa vào thiết bị dưới dạng dòng chảy hoặc
tưới chảy tràn trên các vật đệm
Khuấy trộn.
Quay tắc ngược dòng khi chất lỏng hay khí tiếp xúc
nhau
11. 2. THỰC HIỆN CÁC QUÁ TRÌNH LIÊN TỤC TUẦN HOÀN KÍN
Quá trình liên tục : nguyên liệu được đưa vào đồng thời sản phẩm
được lấy ra khỏi thiết bị một cách liên tục, các điều kiện phản ứng
trong thiết bị luôn luôn ổn định.Quá trình liên tục có các ưu điểm
sau:
- Năng suất làm việc của thiết bị cao, giảm được giá thành
sản phẩm.
- Do giữ ổn định điều kiện làm việc của thiết bị nên dễ dàng
tự động và cơ khí hóa.
- Giảm được chi phí xây dựng trên một đơn vị sản phẩm.
Quá trình liên tục tuần hoàn kín: Đối với những quá trình hiệu suất
chuyển hóa thấp, các chất ban đầu chưa phản ứng quay trở lại điều
kiện phản ứng ban đầu để tận dụng triệt để nguyên liệu, hiệu suất
chuyển hóa.
Ví dụ: Sản xuất NH3, HNO3
12. 3. LIÊN HIỆP GIỮA CÁC XÍ NGHIỆP VÀ NHÀ MÁY
Mục đích: Sản phẩm của nhà máy này là nguyên liệu của nhà
máy khác
Nguyên liệu của nhà máy này là phế phẩm của nhà máy kia,
Sự liên hiệp : giảm bớt chi phí vận chuyển, bảo đảm an toàn sản
xuất, chống ô nhiễm môi trường, giảm giá thành sản phẩm.
Các nhà máy hóa chất thường xây dựng cạnh nhau tạo ra một khu
công nghiệp hóa học rộng lớn gồm nhiều ngành sản xuất.
Ví dụ: liên hiệp hóa chấtViệtTrì, liên hiệp hóa chất phân
đạm Bắc Giang, liên hiệp các nhà máy ở Biên Hòa, cụm công
nghiệp khí điện đạm Phú Mỹ...
13. 4. CƠ KHÍ HÓA VÀ TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Tăng năng suất lao động, tăng hiệu quả sử dụng các nguồn
nguyên liệu
Các phản ứng hóa học xảy ra trong thiết bị thường ở điều kiện
t0 cao, P cao ổn định và nghiêm ngặt, con người rất khó hoặc
không điều khiển trực tiếp thủ công được.
Mục đích an toàn: Các nguyên liệu cũng như các sản phẩm đều
là những chất có thể ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức
khỏe có khi còn gây cháy, nổ làm thiệt hại đến của cải và tính
mạng.
14. 5. TẬN DỤNG CÁC PHẾ THẢI CN CHỐNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
Sử dụng phế thải làm giảm giá thành của sản phẩm chính
Chống ô nhiễm môi trường
Trong sản xuất hóa học hiện đại dùng rất nhiều chất xúc tác quý,
sau một thời gian làm việc các chất này mất hoạt tính, người ta đã
tìm cách tái sinh lại để phục hồi hoạt tính của chúng và tiếp tục
dùng
Chuyển hóa các chất thải của nhà máy thành những chất không
hoặc ít làm hại môi trường.
15. NGUYÊN LIỆU,NỨƠC,NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG
NGHIỆP HÓA CHÂT
I.NGUYÊN LIỆU
1.Khái niệm
Nguyên liệu là tất cả những vật liệu thiên nhiên dùng
trong công nghiệp để sản xuất ra sản phẩm
Nguyên liệu dùng cho một ngành có thể là sản phẩm
hoặc phế phẩm của ngành khác
17. 3.Đặc điểm - Vai trò
Chi phí nguyên liệu chiếm tới 60% giá thành của
sản phẩm hoặc hơn nữa
Cùng một sản phẩm có thể sản xuất từ nhiều
nguyên liệu khác nhau( điều chế rượu etylic từ hạt
ngũ cốc, gỉ đường,gỗ,hoặc từ etylen.
Từ một nguyên liệu có thể điều chế nhiều sản phẩm
vai trò: ảnh hưởng tới chất lượng và giá thành sản
phẩm , quyết định công nghệ sản xuất và tính kinh tế
của công nghệ
20. II.Nước
1.Vai trò
Tham gia trực tiếp vào phản ứng tạo sản phẩm.Ví dụ:điều chế
etylic từ etylen
Dùng làm dung môi
Dùng làm môi trương tạo bọt tạo huyền phù và nhũ tương
Dùng nước để làm lạnh hoặc làm nóng
21. 2.Phân loại
Theo nguồn gốc
Nước khí quyển:đó là nước mưa,ít tạp chất chủ yếu
chứa khí hòa tan
Nước mặt đất:nước hồ,ao,sông,ngòi,nước
biển..Ngoài các tạp chất chúng còn có nhiều muối hòa
tan
Nước ngầm:nước giếng,nước mạch.nước phun.Nước
ngầm chứa nhiều muối tan
22. 3.Các yêu cầu về chất lượng nước
Chất lượng của nước được quyết định bởi các đặc
trưng hóa học và vật lý, sinh học:
+ Màu,mùi,độ trong,nhiệt độ
+Tổng hàm lượng muối,độ cứng,tính oxi hóa và độ
pH…
24. III.Năng lượng
Điện năng:
Phản ứng hóa học,làm sạch nguyên vật liệu,chuyển hóa điện năng
thành cơ năng
Nhiệt năng:
Để làm nóng các chất phản ứng,thực hiện các quá trình biến đổi vật
lý:tăng nhiệt độ,cô đặc,sấy khô…
Quang năng
