BÀI GIẢNG hóa kĩ THUẬT

www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1:KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.1 Công nghệ hóa học Công nghệ hóa học nghiên cứu trình làm thay đổi thành phần cấu trúc nội chất, thực phản ứng hóa học Qúa trình công nghệ hóa học bao gồm giai đọan: 1-Đưa cấu tử vào vùng phản ứng 2- Thực phản ứng hóa học 3- Đưa sản phẩm phản ứng khỏi vùng phản ứng www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.2 Phân loại trình công nghệ hóa học  Theo nguyên liệu sản phẩm  Theo trạng thái tập hợp chất phản ứng  Theo tham số chế độ kỹ thuật  Theo dạng lượng trình sản xuất  Theo đặc trưng thiết bị www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.3 Đối tượng nghiên cứu công nghệ hóa học  Chế biến chất có tự nhiên mà tạo chất hoàn toàn tự nhiên  Nghiên cứu biện pháp điều kiện chế biến nguyên liệu thành thành phẩm  Xác định hiệu kinh tế kỹ thuật  Các vấn đề tổ chức lao động, quản lý sản xuất, kiểm tra sản xuất kiểm tra chất lượng  Phối hợp với ngành sản xuất khác khắc phục ô nhiễm môi trường www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.4 Đặc điểm ngành công nghiệp hóa học - Ngành dùng nhiều nguyên vật liệu - Tiêu thụ nhiều lượng - Đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao - Năng suất lao động cao, lãi nhiều - Phụ thuộc vào phát triển nghiên cứu - Phụ thuộc vào trình độ điện khí hóa, khí hóa tự động hóa www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.5 Công nghiệp hoá chất kinh tế quốc dân - Ngành động - Vai trò đòn bẩy đẩy mạnh tiến khoa học kỹ thuật - Góp phần quan trọngđảm bảo nhu cầu sinh họat người - Thúc đẩy tiến kỹ thuật ngành khoa học kinh tế khác www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.6 Phương hướng phát triển ngành hóa học - Tăng công suất thiết bị - Thực trình tuần hoàn kín - Liên hiệp xí nghiệp - Cơ khí hóa tự động hóa trình sản xuất - Tận dụng phế thải, chống ô nhiễm môi trường www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.7 Một số biện pháp kỹ thuật hóa học - Các trình quang hóa - Sử dụng siêu âm - Các trình xạ - Các trình plasma - Các trình hóa sinh www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.8 Tốc độ trình hóa học + Công thức tốc độ trình: U=k.F.∆C - k hệ số tốc độ - F bề mặt tiếp xúc pha - ∆C động lực trình, dung dịch hiệu số nồng độ, pha khí hiệu số áp suất ∆P www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC + Các biện pháp để tăng tốc độ trình: - Tăng động lực ∆C trình - Tăng nồng độ trình - Điều chỉnh áp suất -Điều chỉnh nhiệt độ - Tăng hệ số tốc độ - Tăng nhiệt độ - Dùng xúc tác - Tăng khuấy trộn - - Tăng bề mặt tiếp xúc pha www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 2: NGUYÊN LIỆU, NƯỚC VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT 2.1 Khái niệm chung nguyên liệu Tất vật liệu thiên nhiên dùng công nghiệp để sản xuất sản phẩm gọi nguyên liệu Thông thường có cách để phân loại nguyên liệu - Theo trạng thái tập hợp: rắn, lỏng, khí - Theo thành phần: vô cơ, hữu - Theo nguồn gốc: thiên nhiên nhân tạo www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 11.5 Cao su + Cao su thiên nhiên: - - - Mủ cao su dung dịch keo: cao su 35 – 40%, nhựa 2%, đường inositols 1%, đạm 2%, khoáng 0,5%, nước 50  60% Cho vào chén lấy mủ 5% fomalin lấy cho vào thùng chứa 3% amoniac khuấy để sơ chế Lọc tách mủ đông, rác sau cho đông tụ  chế tạo thành tờ mỏng, đóng bánh www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 - Dùng máy cán để cán cao su dụng bột nhão - Trộn cao su với chất xúc tiến lưu hóa, cải tiến tính lý, phòng chống lão hóa - Đưa vào máy nhồi cán thành - Định hình lưu hóa Lưu huỳnh kết hợp với chuỗi cao su khác làm thay đổi tính chất cao su - Tùy yêu cầu sản phẩm nhiệt độ lưu hóa từ 130 – 200oC www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 + Cao su tổng hợp - - - Cao su tổng hợp sử dụng phương pháp trùng hợp huyền phù trùng hợp dung dịch Cao su Buna S sản phẩm đồng trùng hợp 1,3 butađien với Stiren phương pháp nhũ tương Dùng để sản xuất lốp xe, giây thiết bị khác Cao su Bunna N trùng hợp nóng 25 – 30oC, lạnh 5oC có độ bền dầu, xăng cao www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 11.6 Công ngghệ sợi hóa học: - Sợi vật liệu thu từ chất vô hay hữu tổng hợp hay thiên nhiên có chiều dài lớn gấp nhiều lần đường kính www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 11.6.1 Sợi thiên nhiên - - Sợi 95% xenlulozơ, protit, peptit, sáp ướt bền khô, dẫn nhiệt, dễ nhuộm Len chế tạo từ lông cừu, có khả nhuộm Sợi tơ tằm bền, nhẹ, mượt, nhuộm tính bền giảm www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 11.6.2 Sợi hóa học: Xơ gọi sợi ngắn hay cắt ngắn, tơ có độ dài vô tận * Sản xuất sợi visco: - Nguyên liệu từ gỗ (7-8m2 /1 sợi) Gỗ kiểm hóa NaOH 17,5%, nhiệt độ 20 – 50oC, thời gian: 10 – 60 phút Sau đem nghiền nấu để oxy hóa xenlulo, nhiệt độ 20  22oC, thời gian 30-50 có xúc tác www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 -  Chuyển xenlulozơ thành dẫn xuất este dễ tan kiềm, nhiệt độ 22 – 30oC, thời gian: – giờ, sau hạ nhiệt độ xuống – 10oC vòng – ta visco Ủ visco thời gian 18 – 30 giờ, nhiệt độ 16 – 18oC tách tạp chất học lọc Visco đuổi hết khí cách giảm áp suất Sau vào thiết bị kéo sợi đường kính 0,05 0,1mm, tốc độ 70 – 100m/phút www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 - Đưa qua dung dịch đông tụ : H2SO4 10 – 150g/l, Na2SO4 60 – 320g/l, ZnSO4 10 – 100g/l Sợi cuộn theo phương pháp liên tục gián đoạn Xử lý rửa nước 40 – 50oC, loại lưu huỳnh natrisufat – 2,5%, nhiệt độ 40 – 70oC Tẩy trắng Hypoclorit natri 20 – 25oC Rửa nước xà phòng đặc biệt Ép khô sấy khô 60oC khoảng 30 – 60 www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 * Sản xuất tơ xenlulozơ axetat: - - Sợi có tính cách nhiệt dùng để may áo ấm Nguyên liệu este xenlulozơ axetat điều chế phản ứng axetyl hóa xenlulozơ Hòa tan xenluloaxetat dung môi 18 – 24% Gia nhiệt đến 40  50oC vào khuôn kéo Bay dung môi nhiệt độ 60 – 65oC Dung dịch đông tụ rượu metilic Sợi axetat không cần hoàn thiện www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 11.6.3 Sản xuất sợi tổng hợp: - Dùng polime dạng sợi có tính chất thành phần khác để tạo sợi - Có tính bền cao, đàn hồi, bền môi trường vi sinh ăn mòn, nguyên liệu nhiều rẻ www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 * Sợi poliacrylnitrin - - Nguyên liệu nhựa acryl nitrin từ acetilen axit xianhydric Acryl nitrin dễ trùng hợp cho poliacryl nitrin môi trường kiềm, nhiệt độ 40oC có phụ gia Hòa tan poliacryl nitrin dimetyl fomadehit Tạo hình theo phương pháp khô ướt www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 * Sợi Poli amit - Nguyên liệu caprolactan tổng hợp từ phenol, xiclohexan hay benzen, toluen… - Caprolactan trùng hợp 250 – 260oC  tạo hạt nhựa - Hạt nhựa caprolactan đưa đến nhiệt độ 260 – 280oC nén qua lỗ tạo sợi kéo căng – lần Nếu tạo xơ phải làm chun cắt với độ dài thích hợp www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 * Sợi Polilste - Trùng ngưng từ axit rượu đa chức nhiệt độ 270 – 280oC không khí có xúc tác tạo thành polime mạch thẳng dạng sợi - Tạo sợi nhiệt độ 270 – 285oC - Sợi đựợc pha với sợi để dệt thành vải www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 11.7 Vật liệu Compozit - - Compozit vật liệu từ hai hay nhiều vật liệu khác có đặc tính vượt trội vật liệu nguyên thủy Trong vật liệu compozit có vật liệu cốt vật liệu Vật liệu thường loại nhựa nhiệt dẻo nhiệt rắn có thêm loại hạt phụ gia để nâng cao chất lượng vật liệu www.DaiHocThuDauMot.edu.vn CHƯƠNG 11 - Vật liệu thường loại sợi cung cấp tinh cho vật liệu: có dạng sợi dài, dạng diện tích, kết cấu nhiều phương… - Có nhiều loại sợi từ nguyên liệu khác sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi aramet, sợi gốm, sợi tổng hợp - Công nghệ chế tạo vật liệu compozit thường kết cấu nhiều lớp - Dùng phương pháp đúc, kéo định hình, quấn ống tạo chi tiết ... Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.7 Một số biện pháp kỹ thuật hóa học - Các trình quang hóa - Sử dụng siêu âm - Các trình xạ - Các trình plasma - Các trình hóa sinh www.DaiHocThuDauMot.edu.vn... 4: KỸ THUẬT SẢN XUẤT MỘT SỐ HÓA CHẤT VÔ CƠ CƠ BẢN - Tách nước nhờ axit sunfuric đặc từ xuống khí từ lên Sau khí SO2 làm oxi hóa tiếp thành SO3 + Oxi hóa SO2 thành SO3 - Phương pháp Nitro hóa nhờ... phát triển nghiên cứu - Phụ thuộc vào trình độ điện khí hóa, khí hóa tự động hóa www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.5 Công nghiệp hoá chất kinh tế quốc dân - Ngành