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《工业分析》
授课教师:路风辉
短号无机化学工业
无机化学工业是以天然资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机酸,纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。
过去,评价一个国家化学工业发达程度的标志是看硫酸的产量,后来则首先要比较乙烯的生产能力,当前则要看化工产品的精细化率。
一、酸、碱(三酸、两碱)
二、化肥(氮肥、磷肥、钾肥)
三、无机盐产品(电池原料、水处理剂等)
四、无机非金属材料(先进陶瓷、炭材料、
人造金刚石等)
五、氯碱工业(NaOHCl2H2)
六、无机矿物的加工
主要无机化工产品和用途
硫酸
硫酸工业的主要产品有浓硫酸(H2SO4含量93%~98%)、稀硫酸(H2SO4含量75%~78%)发烟硫酸(含游离SO320%~65%)、蓄电池用硫酸、试剂用硫酸、液体二氧化硫、液体三氧化硫等产品。
硫酸素有“工业之母”之称,在国民经济各部门有着广泛用途,诸如,石油精制,金属材料的酸洗,铜、铝、锌等有色金属的提炼,纺织品的漂白、印染,除草剂、炸药等的制造都需要大量的硫酸。
硝酸
硝酸能以任意比例与水混合,并放出热量。工业硝酸依HNO3含量多少可分为浓硝酸(96%~98%HNO3)和稀硝酸(45%~70%HNO3)。
硝酸是基本化学工业重要的产品之一,产量在各类酸中仅次于硫酸。主要用于制造肥料,如硝酸铵,硝酸钾等。用硝酸分解磷灰石可制得高浓度的氮磷复合肥。
浓硝酸最主要用于国防工业,是生产三硝基甲苯(TNT)、硝化纤维、硝化甘油的主要原料。硝酸广泛用于有机合成工业,用硝酸将苯硝化并经还原制得苯胺,硝酸氧化苯制造邻苯二甲酸,均可用于染料生产。
稀硝酸生产工艺
浓硝酸生产工艺
硫酸浓缩法
以浓硫酸为脱水剂。将约55%硝酸与93%硫酸,分别送入浓缩塔,塔底有再沸器供热。72%稀硫酸从塔底排出,经浓缩至93%循环使用。硝酸蒸气由塔顶排出,经冷凝、冷却,得98%硝酸,部分回流,部分作为产品。
硝酸镁浓缩法
以硝酸镁为脱水剂。将硝酸镁、硝酸混合物送入浓缩塔中,所需热量由底部加热器供给,浓度为68%硝酸镁由塔底排出,浓缩到72%再循环使用。硝酸蒸气从塔顶逸出,经冷凝、冷却,一部分回流,一部分作为产品
特点:硝酸镁法的腐蚀程度较硫酸法大有改善。
纯碱
纯碱的化学名即碳酸钠(Na2CO3),也称为苏打或碱灰,为无水、白色粉末。工业产品的纯度在99%左右,依颗粒大小、堆积密度的不同,可分为超轻质纯碱、轻质纯碱和重质纯碱。
用途:
生产各种玻璃;制取各种钠盐和金属碳酸盐等化学品;用于造纸;肥皂和洗涤剂;染料;陶瓷;冶金;食品工业和日常生活。
侯氏联合制碱法
烧碱
烧碱即氢氧化钠,亦称苛性钠。烧碱的工业品有液体和固体,其中液体为不同含量的氢氧化钠水溶液;固体白色不透明,常制成片、棒、粒状,或熔融态以铁桶包装。
烧碱是一种基本的无机化工产品,广泛应用于造纸、纺织、印染、搪瓷、医药、染料、农药、制革、石油精炼、动植物油脂加工、橡胶、轻工等工业部门;也用于氧化铝的提取和金属制品加工。
海水淡化联合制碱
2NaCl(aq)+2H2O=Cl2(g)+H2(g)+2NaOH(aq)
化肥
氮肥(尿素、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵等);
磷肥、钾肥和复合肥(偏磷酸钾、磷酸铵等)
合成氨
氨是一种含氮化合物,是化学工业中产量最大的产品之一。氨的用途很广,除氨本身可用作化肥外,还可以加工成各种氮肥和含氮复合肥料,氨还可以用来制造硝酸,纯碱,塑料,染料等及其他含氮的无机和有机化合物。
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