Программа элективного курса по химии химия в промышленности

Вид материала

Программа

Содержание Бежицкий камвольный комбинат Сырьевой или подготовительный Окрашивание волокна Цех отделочного производства Бежицкий сталелитейный завод Мартеновский способ Мальцовский портландцемент Технология производства цемента Основные технолого – экономические показатели Ход урока Ход урока

Подобный материал:

• Календарный план курса химия для фпсиэстт в осеннем семестре 20010/2011 уч года Лекции, 47.59kb.
• Программа элективного курса по химии в 9 классе «Химия в опытах и задачах», 60.06kb.
• Программа   элективного курса Общая и неорганическая химия Составила Степкина, 67.19kb.
• Ульянова Галина Михайловна, учитель химии школы №167 санкт-петербург программа, 118.75kb.
• Рабочая программа элективного курса «Химия и охрана окружающей среды», 82.96kb.
• С. Б. Гунич Пояснительная записка Без знания прошлого нельзя предугадать будущего., 65.88kb.
• Программа элективного курса по химии для учащихся 10 класса название курса, 90.77kb.
• Программа элективного курса по химии «строение и свойства кислородсодержащих органических, 667.3kb.
• Программа элективного курса по выбору по химии «Химия космоса» (8 класс), 46.66kb.
• Н. В. Сборник элективных курсов Химия 9 класс изд. «Учитель» Волгоград «Здоровье, красота, 38.22kb.

Варят стекло в ванных печах непрерывного действия. Печи регенеративные, шихту засыпают периодически в зону варки (температура 1400⁰С). Стекломасса самотеком идет в зону осветления. Для увеличения вязкости попадает в зону с температурой 1200⁰С, оттуда ее забирают для выработки изделий.


Выдувание изделий производится ручным способом, затем обрабатываются края изделия, наносится гравировка (алмазная грань), может применяться роспись


Бежицкий камвольный комбинат


Построен в 1953г., в 1979г стал объединением, сейчас АО «Брянсктекстиль». Выпускает шерстяные, полушерстяные, лавсановые ткани.

Имеет несколько цехов:

1. Сырьевой или подготовительный
   

Сырье – белая овечья шерсть вылеживается 1 неделю в тюках, затем идет на тряпально – рыхлительную машину, где происходит разрыхление и замасливание эмульсией, чтобы снять статистическое напряжение.

Затем сырье идет на тряпальные машины, содержащие вертикальные и горизонтальные решетки (разрыхлители). Затем – на чесальную машину, где шерсть расчесывают и формируют в ленту и клубок. Первый рабочий орган чесальной машины покрыт пальчатой фурнитурой, а второй – игольчатой.

Чесальная машина – сырье загружают в самовес, расчесанная шерсть идет на съемный гребень, с помощью вьюнка наматывается в бабины.

На комбинате производят ватин из отходов производства.

Гребнечесальная машина – вычесывает из ленты короткие волокна, а длинные – формируются в таз.

Ленточные машины –происходит чесание, смешивание шерсти и полушерсти.

2. Окрашивание волокна
   

Красят три вида волокон – шерсть, полушерсть и лавсан.Волокно находится в Бабине. Для шерсти и полушерсти характерны химические процессы крашения, для лавсана – механические.

Для окрашивания шерсти используют следующие виды красителей: кислотные, хромовые и активные.

Шерсть загружают в аппараты для окрашивания. В аппарате имеется бак, в который заранее загружают краситель( температура составляет 40⁰С, каждый краситель имеет свою среду и особые вещества – выравниватели, замедлители). Затее производят перекачивание красителя в камеру окрашивания.

При окрашивании лавсана используют температуру 130⁰С, р=300 атм.

Окрашенную шерсть помещают в гладильно –сушильную машину, затем – в промывательный бак. Сушат, чешут с замасливанием и потом формируют в ленту.

3. Ровничный цех

Функция ровничных машин: вытягивание лент в горизонтальные.

4. Прядильный цех

В этом цеху нити делают ровными. Ленточный аппарат перекручивает нить из початков на бабину, а с бабин на катушку и далее поставляют на тканевый цех.

5.Тканевый цех

583 станка. Путем переплетения основной нити (вдоль) и уточной нити (поперек) получают ткань.

6.Товарно – браковочный цех

Имеется три поточные машины, всю полученную ткань сшивают, проверяют на брак. Если на ткани есть пятно, то ее направляют на замывочный стол.

7. Цех отделочного производства
   

Грубой ткани придают товарный вид. Для этого промывают в растворе сода + мыло + щелочь + вода при температуре 100⁰С, потом ткань сушат. Ткань поступает на мерительные машины, где ее отмеряют, пришивают этикетку с названием, артикулом.


Бежицкий сталелитейный завод


Построен в 1935г. Первая плавка стали – в 1936г. В 1946г. Завод восстановили после войны и расширили производство. Имеются цеха крупного и среднего литья.


Вспомогательные цеха

• Автотранспортный
  
• Модельный
  
• Железнодорожный
  

На заводе производят низкопородистую и легированную сталь (содержание С до 0,3%).

Сталь получают 2 способами:

1. В мартеновских печах.
   
2. В электропечах.
   

Сырье: металлолом со всей территории России, ферросплавы ( марганец, хром, стронций).

Мартеновский способ

Имеет 2 печи в рабочем состоянии.

Печь – чаша, выложенная огнеупорным кирпичом, отапливается мазутом, который распыляется при помощи форсунок под р=5 атм.Температура в печи 1600-1700⁰С. Размеры печи: длина равна 10м, ширина равна 3,5 м.

Печь может вместить 60т.

Технологический процесс: в шихту загружают металлолом + добавки, которые помещают в печь, плавка составляет 7-8 часов при повышенной температуре. Вредные элементы фосфор и сера переходят в шлак, всплывают на поверхности и помещают в специальные емкости, стоящие около печи. Плавку разливают на два ковша по 30т, которые заранее нагревают природным газом. Шихта должна быть хорошо прокалена, так как может произойти взрыв.

Благодаря выделению пузырьков СО, металл как бы кипит.

Электропечи

Имеется 7 электропечей. Печь – чаша, выложенная огнеупорным кирпичом, а свод – из хромо – магнезитного кирпича. Загрузка сырья осуществляется сверху. Имеется три электрода диаметром 20 см, а между ними и шихтой возникает электродная дуга (температура составляет более 4000⁰С) Это позволяет более чисто удалить фосфор и серу и выплавлять тугоплавкие ферросплавы за короткий срок (3 ч.) Емкость печи составляет 3 т. Из этой стали изготавливают более мелкие детали.


Литейный цех

Сталь разливают в формы, которые изготавливают в формовочном цехе

Технологический процесс: формовка – заливка – выбивка – разделки – термообработка – обрезка – формализация ( 930^0С выдержки) – охлаждают на воздухе – закалка – обрезка металла об металл.

При заливке делают пробные бруски, по ним определяют химический состав, механические свойства стали.


Перспективы развития

1. Разрабатываются схемы измельчения гранул шлака, которые продаются для строительства дорог.
   
2. Разрабатываются схемы полного удаления металла из шлака.
   
3. Более широкая автоматизация производства и механизация труда сталеваров.
   

Мальцовский портландцемент

Цементный завод построен в 1899г. Завод выпускает 3 млн. т. цемента в год.Цемент покупают многие города России.

Сырье: мел и глина. Сырье добывают в карьерах, ме6л на глубине 13м, т.к. на глубине 7м. –пустая порода.

Цементный завод имеет следующие цеха:

• Сырьевой цех,
  
• Цех обжига,
  
• Цех помола,
  
• Цех погружения и упаковки.
  

С начало добывают мел экскаватором, потом он поступает в сырьевой цех на переработку. В 1 отделе получают глиняный шлак, во 2 отделе – глиняно – меловой шлак, в 3 отделе – тонко мелят смесь.

Вначале были построены вращающиеся и шахтные печи.

Применяют мокрый способ производства. Сырье имеет большую влажность.


Технология производства цемента

Глина – экскаватор – дунканы – грузовой цех – приемное устройство – транспортер – мельница (сюда добавляют воду) – глиняный шлам – гидротранспортер –

глиняно-меловой шлам (сюда уже добавляют мел) – бассейн (механическое и воздушное перемешивание) – бассейн готового шлама с крановыми мешалками – вращающаяся печь на обжиг.


Вращающаяся печь

1. В подготовительной зоне происходит удаление воды на 40%.
   
2. В зоне дегидратации происходит удаление воды из криталлогидратов.
   
3. В зоне кальцинирования происходит разложение карбоната кальция.
   
4. Зона экзотермической реакции.
   
5. Зона смешения (получается 4-х компонентный клинкер).
   
   • Аллит 3 CaO x SiO₂ (основной)
     
   • Белит 2CaO x SiO₂ (основной)
     
   • 3-х кальцинированный алюминат 3 CaO x Al₂O₃
     
   • 4-х кальцинированный алюмоферрит 4 CaO x Al₂O₃х Fe₂O₃
     

Используется 200кг топлива за смену, температура 1500⁰С.

6. Зона охлаждения до температуры 1000⁰С

7. Холодильник

8. Транспортер

9. На склад

10. В цементную мельницу

При помощи клинкера обязательно добавляют гипс для замедления сроков схватывания. Количество добавок (гранул, доменного шлака ) зависит от вида цемента.


Виды цемента:

• Портландцемент
  
• Цемент для производства шифера
  
• Цемент стойкий во влажной среде
  

Вращающиеся печи работают по принципу противотока. Используются электрофильтры, пыльные камеры, циклоны, рукавные фильтры.


Силикатный завод


Основное сырье и его запасы:

• песок,
  
• известь,
  
• вода.
  

Добыча его производится в пойме о. Орлик.


Технологическая схема процесса:

1. Добыча песка.
   
2. Отстаивание песка.
   
3. Просеивание и поступление на хранение в бункеры.
   
4. Совместный помол песка и извести в мельницах.
   
5. Дозировка.
   
6. первичное перемешивание в мешалках.
   
7. Вторичное перемешивание и увлажнение.
   
8. Доувлажнение.
   
9. Гашение и прессование.
   

Стадии производства:

1. Песок после его добычи отстаивают два месяца.
   
2. Шагающим экскаватором загружают в бункера и он поступает на пескосвал.
   
3. На пескосвале имеется решетка для удаления крупных примесей (песок поступает на сито, где происходит просеивание песка).
   
4. Песок и известь по бетонной галерее поступает в 3 бункера.
   
5. Совместный помол песка и извести происходит в 2-х камерных мельницах. Данная смесь идет в 3-й вяжущий бункер.
   
6. Поступают в мешалки, где происходит премешивание по сухому способу.
   
7. Поступают в мешалки второго перемешивания, где происходит увлажнение смеси известковым молочком.
   
8. Поступают в силоса и на доувлажнение.
   
9. Прессование.
   

Устройство и принцип работы 2-х камерных мельниц:

В камерах находятся шары диаметром 130мм. Смесь проходит через мельницы 20 минут.


Основные технолого – экономические показатели

Производительность завода -13т в час.

Вес кирпича - 5,2 кг.

Завод выпускает полнотелый утолщенный рядовой кирпич.


Уроки 14-15.

Тема: Решение экспериментальных задач с производственным содержанием.


Цель: формировать навыки решения задач по химии с производственным содержанием на распознавание веществ: сырья, продуктов производств; очистку сырья и продуктов химических производств и определение примесей в них; получение веществ в промышленности и управление химическими реакциями.


Ход урока:


1. Начало занятия. Сообщения задач


2.Решение задач

Примерные экспериментальные задачи с производственным содержанием

-- Один из промышленных способов получения хлорида меди (II) заключается в проведении реакции между хлоридом бария и медным купоросом. Покажите на опыте, можно ли заменить хлорид бария более дешевой поваренной солью. Объясните.

-- Покажите на опыте, можно ли хранить на воздухе штукатурный раствор. Объясните наблюдаемые явления.

-- Сода является важнейшим химическим продуктом. В промышленности ее получают аммиачным способом. Получите соду аммиачным способом. Какие вещества, получающиеся в результате этих реакций как побочные продукты, можно использовать в качестве исходных для получения соды по этому же способу.

-- В двух ящиках находятся удобрения: в одном – каинит, в другом – хлорид калия. Определить эти вещества.

-- Определить, содержит ли известняк примесь песка.


3.Итоги занятий Д/з

-- решить задачу в тетради

В ряде химических производств в качестве побочного продукта образуется сероводород, который используется для получения серной кислоты. Напишите уравнения реакций получения серной кислоты из сероводорода и составьте задачу на нахождения выхода серной кислоты от теоретически возможного из сероводорода.

-- подготовить сообщения по темам

• Сущность и направления охраны окружающей среды.
  

• Создание малоотходных и безотходных производств.
  
• Способы обезвреживания газообразных отходов.
  
• Способы обезвреживания сточных вод
  

Урок 16.

Тема: Охрана окружающей среды.


Цель: - изучить понятие безотходной технологии, создание малоотходных и безотходных производств, способы обезвреживания газообразных отходов, сточных вод;

- развивать умение логически излагать свои мысли, анализировать и делать выводы по изученной теме, творческие способности у учащихся;

- формировать навыки работы с дополнительной литературой.


Ход урока:

1. Начало занятия. Сообщения задач.


2.Предъявление нового материала

Научно-техническая революция и связанный с нею интенсивный рост химического производства вызвали различные негативные изме­нения в окружающей среде: отравление и загрязнение пресных вод, загрязнение Мирового океана, загрязнение земной атмосферы, нару­шение земного покрова Земли, опустошение недр, уничтожение плодо­родного слоя Земли, называемого почвой, истребление животных и птиц вплоть до полного исчезновения многих биологических видов.

Охрана природы в России является важной государственной зада­чей, возведенной в закон. По мере роста населения земного шара, расширения промышленности все более возрастает загрязнение окружающей среды. Рост промышленного производства неизбежно ведет к увеличению количества его отходов, которые, к сожалению, просто выбрасываются в окружающую среду, загрязняя водоемы, почву, воздух. Ухудшение качества атмосферного воздуха безусловно связано и с возрастанием потребления нефти и угля. Вода, почва и воздух сейчас настолько загрязнены, что дальнейшее бездействие может обернуться настоящей катастрофой для всего человечества. Поэтому зашита окружающей среды в настоящее время —- одна из актуальных, всеобщих проблем. Решение ее тесным образом связано со следующими главными задачами. Во-первых, с разработкой и внедрением новых, совершенных технологий. Во-вторых, с созданием программ комплексного использования сырьевых ресурсов, включая и безотходные производства. В-третьих, с грамотным и своевременным решением вопроса утилизации вредных отходов и обезвреживания ядовитых веществ, включая радиоактивные отходы.

Комплексное решение этих проблем позволит предотвратить уменьшение содержания кислорода в атмосфере, разрешение озоносферы Земли, загрязнение воздуха, воды и почвы, ухудшение климата нашей планеты.

3.Сообщения учащихся по темам:

• Сущность и направления охраны окружающей среды.
  

• Создание малоотходных и безотходных производств.
  
• Способы обезвреживания газообразных отходов.
  
• Способы обезвреживания сточных вод. (см. Приложение №2)
  

4.Итоги занятия

Д/з подготовиться к заключительному заняти


Приложение №2.


Сообщение по теме:

«Сущность и направления охраны окружающей среды.»

Сложившееся мнение, что основной вред окружающей среде нано­сят химические производства, статистика отвергает. Например, еже­годно в атмосферу выбрасывается 100 млн. т оксида серы (IV). Более половины этого количества приходится на долю теплоэлектростанций, четвертая часть — на долю цветной металлургии и лишь несколько процентов — на долю черной металлургии и основной химической промышленности. То же самое можно сказать о выбросах оксидов азота и оксида углерода (IV), твердых пылеобразных выбросах и канцерогенных твердых микроэлементах. Химическая промышлен­ность наряду с нефтехимией в действительности ответственна за появление в атмосфере аммиака, сероводорода, хлоридов и фтори­дов, формальдегида, нафталина, стирола, толуола, метанола, азот­ной, фосфорной, уксусной и синильной кислот.

Разумеется, говоря о вреде химической промышленности для окружающей среды, следует иметь в виду не только функционирую­щее химическое производство, но и целевые химические продукты. Например, синтетические полимеры в отличие от природных не разла­гаются ферментами, и в этом смысле они биологически неуничтожае­мы. То же самое можно сказать о любых синтетических материалах, которые после употребления сжигают, тем самым увеличивая загряз­нение воздуха. Учитывая, что доля полимеров быстро растет в ас­сортименте химической промышленности, проблема их утилизации после использования в виде конкретных изделий становится все более актуальной.

Как же используются отходы химической промышленности? В нас­тоящее время из 780 видов отходов, образующихся в химической промышленности, полностью или частично применяются только 250, а стоимость сырья, теряемого в виде неиспользуемых отходов, оцени­вается астрономической цифрой — 100 млрд. руб. в год.

Действительный и потенциальный вред, наносимый окружающей среде и человеку быстро развивающимися производствами, которые используют химический передел, вызвал серьезные опасения.

Основные мероприятия по охране окружающей среды:

1) комплексное использование сырья и разра­ботку безотходной технологии;

2) создание систем оборотного и повтор­ного использования воды, включая внедрение на промышленных пред­приятиях бессточных систем водоиспользования;

3) конструирование высокоэффективных очистных сооружений.


Сообщение по теме:

«Создание малоотходных и безотходных производств.»


Под безотходной технологией понимается такой способ производст­ва, при котором рационально используются все компоненты сырья и энергии в цикле:

			Потребление					г
Сырьевые ресурсы		Производство			Отходы		Вторичные ресурсы