Минералды шикізатты базасы

Минералды шикізат – Жер қ ыртысында біркелкісіз орналасқ ан пайдалы қ азбалар. Кө бінесе минералды шикізаттарды минералдардан, табиғ и бейорганикалық заттардан қ ұ ралғ ан кен ретінде қ арастырады. Бірақ кейбір пайдалы қ азбалардың аса маң ызды тү рлері, оның ішінде энергетикалық шикізаттар, органикалық заттардан қ ұ ралады. Олард минералды шикізаттар қ атарына шартты тү рде кіргізеді. Қ азақ стандағ ы минералды шикізаттары:

Фосфор. Фосфордың 3 тү рлі аллотропиялық модификациясын айырады: ақ (сары) кристалды, қ ызыл жә не қ ара.

Қ Р-ғ ы фосфор ө ндірісінің негізгі минералды шикізат қ оры Қ аратау бассейнінде орналасқ ан. Бұ л жерде 45 кен орындары табылғ ан, ның ішінде 11 кен орны аса маң ызды болып саналады: Жаң атас, Шолақ тау, Ақ сай, Кө ксу, Кө кжол, Герес жә не т.б., олардың қ оры Қ азақ стан Республикасындағ ы барлық қ орынан 82, 5 % қ ұ райды.

Фосфор қ ышқ ылы – тү рлі тың айтқ ыштардың, жем фосфориттердің жә не басқ а ө німдер ө ндірісінің негізі. Олар екі тү рлі ә дісімен алынады: экстракциялық жә не термиялық.

Қ ызыл фосфор сірің ке ө ндірісінде, пиротехникада жә не фосфор кышкылын алуғ а пайдаланылады. Фосфор ауыл- шаруашылык зиянкестерімен кү ресу ү шін кажет улы химикаттар алу ү шін қ олданылады.Фосфордың ақ жә не қ ызыл тү рө згерісі бар. Ақ фосфор химиялық белсенді болып келеді. Сондық тан ақ фосфорды қ араң ғ ыда су астында сақ тайды. Ақ фосфорды ауасыз ортада қ ыздырса, қ ызыл фосфор алынады. Қ ызыл фосфор сірің ке ө ндіруде, пиротехникада қ олданылады. Фосфор жай жә не кү рделі заттармен ө рекеттеседі. Қ азақ станда фосфор шикізатының қ оры Жамбыл (Қ аратау) жә не Ақ тө бе (Шилісай) облыстарында бар.Фосфор сірің ке жә не улы химикаттар ө ндірісінде пайдаланылады.Ақ, қ ызыл фосфор Н₃РО₄ алуда, жанғ ыш қ оспалар дайындау ү шін қ олданылады.P+5HNО₃конц = Н₃РО₄+5NО₂↑ +Н₂О

2. Бор теориясы. Бор теориясының ә рі қ арай дамуы, оның жетімсіздігі. Бор теориясы 1916-1925-жылдарда ә рі қ арай дамыды. Зоммерфельд (Германия) жә не басқ а ғ алымдар кө п электронды атомдарғ а қ олданылатын қ осымша тең деулер ұ сынды. Олар кө п электронды атомдарда тек дө ң гелек орбита ғ ана болып қ оймай, эллипс тектес орбиталар да болады жә не олар кең істікте ә р тү рлі орналасуы мү мкін деді. Осы орбиталардың мө лшері, кең істіктегі орналасуы кванттау ережесіне сай қ арастырылды. Бұ л теорияның арқ асында спектрлерге тә н кө птеген заң дылық тар ашылды. Алайда, бұ л Бор-Зоммерфельд ұ сынғ ан теорияның ғ ылымның ә рі қ арай дамуына ілесе алмауы айқ ын болды, себебі бұ л теорияғ а тә н қ айшылық тар ескі кө зқ арас негізінді шешілмейтіндей еді.

Бор теориясының басты жетімсіздіктері мыналар:

Теорияның негізіне механика мен электрдинамика заң дарынан тумайтын кванттау ережесі пайдаланылады.

Бор теориясы бойынша спектрлердің кейбір сипаттамаларын дә лірек айтсақ, олардың сызық тарының қ арқ ындылығ ын жә не мультиплеттігін есептегенде тә жірибе жү зінде шығ атын нә тижелермен сай келмейді.

Осы теория негізінде есептелген кө п электронды атомдардың электрондарының энергиясы да тә жірибе нә тижелерімен сай келмейді.

Бор теориясын пайдаланып химиялық байланыстардың сандық мә нін есептеп шығ аруғ а болмайтындығ ы анық талды. Мысалы, ө те қ арапайым жү йе – ионданғ ан сутек молекуласының Н₂⁺ ыдырау энергиясын есептегенде теріс шама шығ ады, яғ ни теория мұ ндай ион болмайды деп санайды. Іс жү зінде ондай ион бар, ондағ ы байланысты ү зу ү шін 267, 7 кДж/моль энергия жұ мсау қ ажет.

19. Химиялық ө ндірістерді жобалаудың негізгі кезең дері жә не оларды ұ йымдастыру. Болашақ тағ ы жоспар жә не техника-экономикалық неегіздеу. Технологиялық процесс ө неркә сіптік жобалаудың негізі ретінде. Химиялық ө ндірістердің негізгі бас жоспары. Химия ө неркә сібінің салалық қ ұ рылымы[ө ң деу]

Осығ ан орай химия ө неркә сібінің салалық қ ұ рылымы 4 топқ а бө лінеді, олар:

кен-химия ө неркә сібі (шикізат — фосфорит, ас жә не калий тұ здарын, кү кірт, т.б. ө ндіру, байыту жә не оларды бастапқ ы ө ң деу)

негізгі химия ө неркә сібі (минералдық тың айтқ ыштар, қ ышқ ылдар, сілтілер, т.б. ө ндіру)

полимерлік материалдар ө неркә сібі (синтетикалық шайырлар мен пластмассалар, химиялық талшық тар, синтетикалық каучук, синтетикалық бояғ ыштар ө ндіру);

тұ тыну қ ажеттерін қ анағ аттандыруғ а арналғ ан ө нім (фармацевтикалық дә рі-дә рмек, жуғ ыш заттар, фотохимия, парфюмериялық -косметикалық тауарлар) ө ндіру. Химия ө неркә сібінің қ ұ рамында барлығ ы 200-ден астам кішігірім сала мен ө ндіріс бар, ал оның ө німдерінің тү р-тү рінің атауы 1 млн-ғ а жетіп отыр.

Тарихы[ө ң деу]

Химия ө неркә сібі саласы дү ние жү зінде тұ ң ғ ыш рет Германияда 19 ғ асырдың аяғ ында дү ниеге келді. 20 ғ асырдың 50 — 70-жылдардың басы химия ө неркә сібінің дә уірлеген “алтын ғ асыры” болды. Бұ л кезең де мұ най-газ шикізатын пайдаланушы ө ндірістің ө ркендеуімен байланысты осы сала ә лемде неғ ұ рлым жоғ ары қ арқ ынмен дамыды. Ә лемнің ө ң деуші ө неркә сібінде химияның ү лесі 20 ғ асырдың 2-жартысында 8 — 9%-дан 12 — 15%-ғ а дейін ө сті. Қ азіргі кезде химия ө неркә сібі ә лемді негізгі 4 аймақ қ а бө ліп тұ р. Олар — АҚ Ш, Батыс Еуропа, ТМД елдері, Жапония. Мұ нда кенішті химия, минералдық тың айтқ ыштар, негізгі химия ө німдерін, ә сіресе, органикалық синтез ө ндіру, полимерлік материалдар шығ ару ерекше орын алады. 20 ғ асырдың 90-жылдарының ортасында химия ө неркә сібінің ә лемде ө ндірілген химия ө німдерінің 20%-ы АҚ Ш-тың ү лесіне тиіп, экспорттық ө німнің 24%-ын қ ұ рады. Батыс Еуропаның барлық елдері химия ө німінің 24%-ын, Жапония 15%-ын берді. Бірақ 90-жылдардың аяғ ында АҚ Ш пен Жапонияда химия ө німін ө ндіру тө мендеп, біріншілік Батыс Еуропа елдеріне ауысты (Химия ө неркә сібінің 40%-ы). Қ азіргі кезде Шығ ыс жә не Оң тү стік-Шығ ыс Азия елдері синтетикалық жә не жартылай синтетикалық бұ йымдар ө ндіруге мамандануда. 21 ғ асырдың бас кезінде химиялық шикізат жә не негізгі химияның аса маң ызды ө німдерін — кү кірт қ ышқ ылын, минералдық тың айтқ ыштар ө ндіру іс жү зінде тұ рақ талды, ал синтетикалық каучук ө ндіру қ арқ ыны баяулады. Мұ ның себебі, ө нім бірлігіне жұ мсалатын кө птеген химикаттар шығ ынының азаюына байланысты технологиялық ү дерістердің жетілдірілуінде. Сонымен бірге қ алғ ан полимерлік материалдарды, ең алдымен синтетикалық шайырлар, пластмассалар, химиялық талшық тар ө ндіру жедел қ арқ ынмен дамып отыр. Кең ес ө кіметі химия ө неркә сібін жедел дамытуғ а айрық ша мә н берді. 1 бесжылдық кезең інде (1929 — 32) химия ө неркә сібінің қ азіргі салаларын (синтетикалық аммиак жә не оны азотты тың айтқ ыштарғ а қ айта ө ң деу, органикалық шала ө німдер, кү рделі анилин бояғ ыштар, синтетикалық каучук, пластмассалар, жасанды талшық, шина ө неркә сібін) дамытуғ а материалдық -техникалық негіз жасалды. 30 — 40-жылдары қ азіргі заманғ ы қ уатты химия ө неркә сібі пайда болды. Соғ ыстан кейінгі жылдары мұ най-газ шикізатынан синтетикалық этил спиртін ө ндіру игерілді. Органикалық синтез заттарын ө ндіруде мұ най-химиялық шикізатының ү лес салмағ ы басым болды. КСРО минералды тың айтқ ыштар ө ндіру жө нінен ә лемде 1-орынғ а, аммиак пен кү кірт қ ышқ ылын ө ндіру жө нінен 2-орынғ а (АҚ Ш-тан кейін) шық ты. Қ азақ станда химия ө неркә сібі жеке сала ретінде алғ ашқ ы бесжылдық тар кезінде қ алыптасты. Кең естік дә уірге дейінгі кезең де Қ азақ станда Шымкент дермене (сантонин) зауыты (1883), сабын қ айнататын, желім қ айнататын ұ сақ кә сіпорындар жұ мыс істеді. 1930 — 40 жылы Ақ тө бе химиялық комбинат, “Аралсульфат” комбинат, ірі фосфорит кені — “Қ аратау” комбинат, Қ арағ анды синтетикалық каучук, Қ останай синтетикалық талшық зауыттары салынды. 1950 — 60 жылдары Қ азақ станда осы заманғ ы химиялық индустрияның негізі қ аланды. Жамбыл суперфосфат, Гурьев химиялық зауыттары, Шымкент гидролиз жә не фосфор тұ здары зауыттары, Ақ тө бе ферроқ орытпа, Шымкент газ-бензин зауыттары іске қ осылды. Қ азақ стан анорганикалық жә не органикалық тектегі пайдалы қ азынды кеніштеріне бай. Олар химия ө німінің алуан тү рлерін алу ү шін шикізат кө зі болып табылады. Сала ү шін 1992 — 94, 1998 жылдар неғ ұ рлым дағ дарысты кезең болды. 1999 жылдан 2004 жылғ а дейін химия ө неркә сібі ө ндірісінің кө лемі айтарлық тай ө сті. 2005 жылы химия ө неркә сібі орындары 54, 3 млрд. тең генің ө німін ө ндірді. Қ азіргі кезде “Қ азфосфат” ЖШС-нің бө лімшесі республикада химия ө німін ө ндіруші аса ірі кә сіпорын болып табылады, ол 2005 ж. 83, 4 мың т ө нім шығ арды, мұ ның ө зі 1995 жылғ ыдан 1, 7 есе, ал 2000 жылғ ымен салыстырғ анда 5, 4 есе кө п. 90-жылдардың ортасынан бастап елде илеуіштер, хромды ангидрид, хром тотығ ын ө ндіру қ олғ а алынды. 2005 жылы олардың кө лемі 1995 жылғ ы дең гейден 1, 8 — 2, 4 есе асты. 1995 — 2005 жылы республиканың 5 мұ най-химия кә сіпорны қ ызметін қ алпына келтірді. Бұ л кә сіпорындар таяу шет елдердің ө німдеріне ұ қ сас полистирол, полипропилен, резина-техникалық бұ йымдар, шина ө німдерін шығ арады. 2003 жылы Ақ тау пластмасса зауытында ө ндіріс жолғ а қ ойылды. 2005 жылы пластмассадан қ ұ бырлар мен шлангалар ө ндіру 2000 жылғ ымен салыстырғ анда 12, 9 есе кө бейді. 2005 жылы “Интеркомшина” АҚ камералар, резина бұ йымдарын, шиналар шығ ару ө ндірісін іске қ осты. Резина-техникалық бұ йымдар шығ аратын “Сараньрезинотехника” ААҚ мен “Қ арағ андырезинотехника” ЖШС кә сіпорындары тапсырыскерлермен тікелей шарттар бойынша тұ рақ ты жұ мыс істеп келеді. Қ азақ стан химиясының қ ұ рылымында полимерлік химияғ а қ арағ анда негізгі химияның ү лесі басым. Еліміздің негізгі химиясы қ ышқ ыл, химиялық қ осылыстар, фосфор мен минералдық тың айтқ ыштар ө ндіреді. Химия-фармацевтика ө неркә сібі, негізінен алғ анда жаң адан қ ұ рылып, басқ а салаларғ а қ арағ анда жылдам дамуда. Ең ү лкен “Химфарм” зауыты Шымкентте орналасқ ан. Ол Қ азақ стандағ ы дә рі-дә рмектің 3/5 бө лігін шығ арады. Алматы, Қ аскелең, Семей жә не Павлодарда ірі кә сіпорындар жұ мыс істейді. Полимерлер алынатын шикізатқ а мұ най ө німдері, табиғ и жә не ілеспе газ жатады. Ақ тау зауыты полистирол, Атырау зауыты полиэтилен мен полипропилен шығ арады. Резең ке бұ йымдары ө ндірісінің негізгі орталық тары — Саран (металлургия ү шін конвеер таспаларын шығ ару) жә не Шымкент (автомобиль мен а. ш. техникасы ү шін шина жасау). Фосфоритті Қ аратау мен Жаң атаста ө ндіріп ұ сақ тайды да Таразда фосфор тың айтқ ышын шығ арады. Азот ө ндірісі Ақ тау мен Теміртауда; кү кірт қ ышқ ылы ауыр металдардың металлургияның орталық тарында (Жезқ азғ ан, Балқ аш, Ө скемен, Риддер); уран алатын орталық тарда (Степногор, Ақ тау), фосфатты тың айтқ ыштар ө ндірісі орталық тарында (Тараз) шығ арады. Хром қ осылыстары зауыты Ақ тө беде орналасқ ан. Оның ө німдерін негізгі тұ тынушылар — тү сті металлургия, тері илеу жә не лак-бояу ө неркә сібі, ал шет елдерде АҚ Ш-тың, Ресейдің, Ұ лыбританияның кә сіпорындары. ^[1]

Алғ ашқ ы мә ліметтердің қ ұ рамы жә не химия ө неркә сібінің қ ондырғ ылары мен кә сіпорындарын жобалаудың негізгі сатылары. Химиялық ө ндірістерді жобалаудың негізгі сатылары. Конструкторлық қ ұ жаттардың тү рлері. Ө неркә сіптік химиялық ө ндірістерді жобалауғ а қ ажет алғ ашқ ы мә ліметтер. Экологиялық болжау. Жобалаудың техника-экономикалық неегіздері.

Конструкторлық қ ұ жат[1] (Конструкторский документ) —

1.Графикалық жә не мә тіндік қ ұ жаттар, ол бұ йымды жасауғ а, дайындауғ а, қ адағ алауғ а, қ абылдауғ а, пайдалануғ а жә не жө ндеуге қ ажетті мә ліметтерден тұ рады. Конструкторлық қ ұ жатқ а сызбалар, жинақ тау бұ йымдарының тізімі, сұ лбалар, есептеулер, тү сіндірме жазбалар, техникалық шарттар жө не т.б. жатады. Конструкторлық қ ұ жаттың тү рлері жә не жинақ таулары стандартен қ адағ аланғ ан, ал орындау (рә сімдеу) — ережелері Конструкторлық қ ұ жаттардың бірың ғ ай жү йесіне келтірілген;

Бұ йымдарды жасап дайындауғ а, бақ ылау жә не пайдалануғ а қ ажетті ақ параттары бар мә тінді жө не графикалық қ ұ жаттар.

Графикалық конструкторлық қ ұ жат (Графический конструкторский документ) — конструкторлық қ ұ жаттардың бір бө лігі, ол сызбалардан, сұ лбалардан, аксонометриялардан жә не т.б. тұ рады.

Жобалау конструкторлық қ ұ жат(Проектный конструкторский документ) — конструкторлық қ ү жаттардың жиынтығ ы, ол негізгі ө ндіріс бұ йымдарын жасап шығ ару жә не олардың қ ұ рылымы жайында қ ажетті мә ліметтер береді, сондай-ақ келесі кезендегі жұ мыстык, конструкторлық қ ұ жат жасау ү шін қ олданылады.

Жұ мыстық конструкторлық қ ұ жат (Рабочий конструкторский документ) — бұ л қ ұ жат бойынша бұ йымдардың ү лгісі жасалады немесе ө ндіріледі.

Мә тіндік конструкторлық қ ұ жат (Текстовый конструкторский документ) — конструкторлық қ ұ жаттардың бір бө лігі, сипат-тізімдерден, есептеулерден, сипаттамалардан, кестелерден, тү сіндірме жазбалардан жә не т.б. тү рады.

Ндірістің технологиялық сызбанұ сқ асын таң дау жә не жасау. Химиялық ө ндірістердің технологиялық қ ондырғ ысын таң дау. Технологиялық сызбанұ сқ аны жасаудың реттілігі. Принципиалды технологиялық сызбанұ сқ а. Технологиялық жабдық тарды орналастыру. Химиялық реакторлардың негізгі тү рлері. Реакторларды таң дауғ а ә сер ететін химиялық факторлар.

Химиялық реакторлар деп – диффузия, жылу алмасу, араластыру т.б. секілді физикалық қ ұ былыс химиялық ө згеріс тудыруғ а қ ажетті жағ дай жасайтын, нә тижесінде белгілі массадағ ы немесе кө лемдегі ө нім алынатын аппаратты атайды. Реакторғ а дейін орналасқ ан аппараттар шикізатты химиялық ө ң деуге арналса, реактордан кейінгілері реатордан шық қ ан ө німді бө луге негізделген. Реакторғ а: жоғ ары ө німділік пен интенсивтілік, жоғ ары ө нім шығ ымы мен процестің жоғ ары селективтілігі, жылуды терең пайдалану, технологиялық режим тұ рақ тылығ ы, жұ мыс қ ауіпсіздігі, бағ асының арзандығ ы секілді талаптар қ ойылады. Реакторлар: операция сипатына, ә рекеттесуші массаның фазалық қ ұ рамына, процестің жылу эффектісіне, қ ысымғ а, араластыру дә режесіне, температуралық режимге байланысты ә р тү рге бө лінеді. Ө ндіріс орындарында идеалды шығ ару, араластыру жә не аралық операциялы реакторлар моделі жиі кездеседі. Идеалды шығ ару реакторында барлық бө лшектер белгіленген бағ ыт бойынша арттағ ы ағ ым, алдыдағ ын толық ығ ыстыра отырып, қ озғ алады. Идеалды араластыру реакторында реагент бө лшектері (ион, молекула, қ атты зат тү йіршіктері) белгілі уақ ытта аппаратқ а тү сіп, қ атты араластыру арқ ылы басқ а бө лшектермен бірге аппараттан шығ ады.