А27. Понятие о металлургии: общие способы получения металлов. Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, - презентация

1 А27. Понятие о металлургии: общие способы получения металлов. Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола)…

2 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ Металлургия – наука о промышленных способах получения металлов из природного сырья.

3 I.Пирометаллургия – получение Ме из руд при высоких температурах. Восстановители: Н 2, С, СО, Al, Mg (сульфидные руды предварительно подвергают обжигу) 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2 ZnO + C = Zn + CO (Восстановлением С получают Fe, Cu, Zn, Cd, Ge, Sn, Pb и др.) WO 3 + 3H 2 = W + 3H 2 O Fe 2 O 3 + 3CO = 3CO 2 + 2Fe 3MnO 2 + 4Al = 3Mn + 2Al 2 O 3 (алюмотермия)

4 II. Гидрометаллургия – получение металлов из растворов их солей (для Cu, Au, Ag, Zn и др.): руда раствор соли металл СuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O CuSО 4 + Fe = FeSO 4 + Cu

5 III. Электрометаллургия – получение металлов с помощью электролиза водных растворов солей (для металлов после Al) и расплавов (для металлов до Al включительно) МЕТАЛЛЭЛЕКТРОЛИЗ Алюминий Раствора оксида в расплавленном криолите Металлы IAи IIA Расплава соли (хлорида) Металлы после Al Раствора соли (хлорида)

6 Химические свойства металлов Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Pb (H 2 ) Cu Hg Ag Pt Au Восст. спо- собность уменьшается Взаимод. с О2 воздуха Быстро окисляются без t Медленно окисляются при обычной температуре или при нагревании Не окисляются Взаимод. с Н2О MeOH + H 2 МеО + Н 2 (при нагревании) Н 2 из воды не вытесняют Взаимод. с кислотами Вытесняют Н 2 из разбавленных кислот (кроме HNO 3 ) Не вытесняют Н 2 из разбавленных кислот Способы получения Электролиз расплавов Пирометаллургия, гидрометаллургия, электролиз растворов солей

7 ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА И МЕТАНОЛА

8 Стадия производства Научные принципы производства АММИАКАМЕТАНОЛА 1. Подготовка сырья (подвод реагентов в зону реакции с пом. компрессора) Сырье: CH 4, воздух Реагенты: N 2 и H 2 (1:3) P = МПа Сырье: CH 4 Реагенты: СО и H 2 (1:5) P = МПа 2. Химический процесс в колонне синтеза N 2 + 3H 2 2NH 3 + Q Кат.: Fe + K 2 O, Al 2 O 3 t = 450 – 500 C СО + 2Н 2 СН 3 ОН + Q Кат.: 8ZnO*Cr 2 O 3 *CrO 3 t = 370 – 400 С 3. Отвод продуктов и непрореагир. в-в Производят через холодильник с последующим разделением в сепараторе