Ruska kemična industrija je po proizvodnji na enajstem mestu na svetu. Delež industrije v celotni industrijski proizvodnji države je 6%. Kemična podjetja predstavljajo 7 % osnovnih sredstev (peto mesto za strojništvom, industrijo goriva, energetiko in metalurgijo), zagotavljajo 8 % vrednosti industrijskega izvoza in 7 % davčnih prihodkov v proračun. Podjetja kemičnega kompleksa so dobavitelji surovin, polizdelkov, različnih materialov (plastika, kemična vlakna, pnevmatike, laki in barve, barvila, mineralna gnojila itd.) za vse panoge in so sposobna pomembno vplivati ​​na obseg, smer in učinkovitost njihovega razvoja.

Ruska kemična industrija danes

Preobrazbe od začetka tržnih reform so bistveno spremenile strukturo kemične proizvodnje po oblikah lastništva: kemični kompleks ima do danes najmanjšo skupino podjetij, ki so ostala v državni lasti. Zaradi privatizacije so kontrolni deleži v pomembnem delu kemičnih podjetij prešli v roke zunanjih investitorjev. To so predvsem naftna in plinska podjetja.

Po mnenju strokovnjakov iz industrije ruska kemična industrija potrebuje kvalitativni preskok, sicer bo postala popolnoma nekonkurenčna. Med glavnimi dejavniki, ki zavirajo razvoj panoge, so problemi, ki so skupni naši panogi. Prvič, to je amortizacija sredstev - tehnološka oprema, nameščena v ruskih podjetjih, izjemno zaostaja za sodobnimi zahtevami (življenjska doba pomembnega dela je 20 let ali več, stopnja amortizacije osnovnih sredstev je približno 46%). . Drugi problemi so neskladnost strukture proizvodnje ruskega kemičnega kompleksa s sodobnimi težnjami kemične industrije v razvitih državah, pa tudi dejstvo, da so osnova proizvodnje ruskega kemičnega kompleksa izdelki z nizko stopnjo prerazporeditev primarnih surovin.

Če govorimo o strateških ciljih industrije, so to tehnična prenova in posodobitev obstoječih ter ustvarjanje novih ekonomsko učinkovitih in okolju prijaznih proizvodnih zmogljivosti, razvoj izvoznega potenciala in notranjega trga za kemične izdelke ter razvoj oskrbe kemičnega kompleksa z viri, surovinami ter gorivom in energijo. Med drugimi nalogami strokovnjaki imenujejo organizacijski in strukturni razvoj kemičnega kompleksa v smeri povečanja proizvodnje visokotehnoloških izdelkov, pa tudi povečanja učinkovitosti raziskav in razvoja ter inovativne dejavnosti podjetij ruske kemične industrije.

To je še toliko bolj pomembno, saj bo v obdobju od 2020 do 2030 po analizi, ki so jo izdelali strokovnjaki Ministrstva za industrijo in trgovino, ruska kemična industrija zadolžena za zadovoljevanje povpraševanja po novih visokotehnoloških materialih iz strojništvo, ladjedelništvo, medicina, proizvodnja helikopterjev, letalska konstrukcija. , energetika.

Razvoj v vesoljskem, letalskem in jedrskem sektorju bo zahteval tudi nove kemične materiale, kompozitne materiale, tesnilne materiale, zvočno izolacijske materiale, električne žice in kable ter premaze. Povečale se bodo že tako visoke zahteve glede tehničnih lastnosti izdelkov, kot so visoka trdnost, odpornost na sevanje, odpornost proti koroziji, izpostavljenost visokim in nizkim temperaturam ter odpornost materialov na staranje.

Na primer, zdaj v svetovni avtomobilski industriji so polimeri na drugem mestu za kovinami kot surovina za proizvodnjo avtomobilskih komponent. V Rusiji obstaja pomanjkanje in omejen izbor blagovnih znamk vseh vrst proizvedenih plastičnih mas, kar ustvarja resno oviro za povečanje obsega proizvedenih avtomobilskih komponent.

Delež polimernih kompozitov v skupni količini gradbenih materialov v Rusiji je tudi precej nizek. Če se v civilni gradnji uporabljajo predvsem "tradicionalni" materiali, potem imajo polimerni kompoziti v Rusiji pomembne možnosti v sektorjih, kot so gradnja mostov, železnic, železniških predorov itd.

Tako lahko po mnenju strokovnjakov vzpostavitev proizvodnje potrebnih polimerov v Rusiji postane pomemben segment nadomeščanja uvoza. Hkrati se uporaba kemičnih izdelkov v gradbeništvu nenehno širi: to so novi izolacijski materiali in dodatki v gradbenih materialih, ter izolacijski materiali in premazi, ki proizvajajo električno energijo iz sončne svetlobe, in cestne površine, ki omogočajo merjenje pretočnosti prometa itd.

Na trgu se pojavljajo tudi novi kemični izdelki: plastika z dolgim ​​življenjskim ciklom, materiali, ki so sposobni samodiagnosticiranja in samoprilagajanja, visokotehnološka vlakna nove generacije, samozdravilna eko guma in pametni nanomateriali, ki spreminjajo obliko pri zahtevo uporabnika. Strokovnjaki govorijo o polimerih s funkcijo aktivnih membran, ki lahko razvrščajo molekule, o amorfnih polimerih, ki lahko popravljajo poškodovane prevleke, o arktičnih gorivih, ki so v trenutni ruski politiki zelo pomembna itd.

Številni strokovnjaki napovedujejo tudi nadaljnje povečanje pomena biološko pridobljenih materialov. Srednjeročno se pričakuje množična proizvodnja kemičnih izdelkov iz obnovljivih virov (»bela« kemija): biogoriv, ​​izdelkov iz biološko razgradljivih polimerov, biosenzorjev in biočipov. Po predhodnih ocenah strokovnjakov se bo trg biopolimerov (polimerov, izdelanih na podlagi obnovljivih virov) letno povečal za 8-10%, do leta 2020 pa bo njihov delež na celotnem trgu polimerov znašal 25-30%.

Vse to je po mnenju uradnikov ministrstva za industrijo in trgovino mogoče proizvajati tudi v Rusiji, če bodo potrebne naložbe v domačo kemično industrijo.

Energija in kemija

Če govorimo o povezavah med kemijo in energijo, so te najbližje: kemična industrija porabi ogromno energije. Energija se porabi za izvajanje endotermnih procesov, za transport materialov, drobljenje in drobljenje trdnih snovi, filtracijo, stiskanje plinov itd. Za proizvodnjo kalcijevega karbida, fosforja, amoniaka, polietilena, izoprena, je potrebna velika poraba energije. stiren itd. Kemična proizvodnja skupaj s petrokemijo so energetsko intenzivne industrije. S proizvodnjo skoraj 7 % industrijskih izdelkov porabijo med 13-20 % energije, ki jo porabi celotna industrija.

Vendar dosežki kemije delujejo za energetski sektor. Kemiki se že danes ukvarjajo z vprašanji maksimalne in kompleksne energetsko-tehnološke rabe gorivnih virov - zmanjševanja toplotnih izgub v okolje, rekuperacije toplote, maksimalne uporabe lokalnih virov goriva itd.

Številne države na primer razvijajo stroškovno učinkovito tehnologijo za pretvorbo premoga v tekoča (pa tudi plinasta) goriva. S tem problemom se ukvarjajo tudi ruski kemiki. Bistvo sodobnega procesa predelave premoga v sintezni plin je naslednje. Mešanica vodne pare in kisika se dovaja v generator plazme. Nato premogov prah vstopi v vročo plinsko baklo in kot posledica kemične reakcije nastane mešanica ogljikovega monoksida in vodika, to je sintezni plin. Iz njega se pridobiva metanol, ki lahko nadomesti bencin v motorjih z notranjim zgorevanjem in se po vplivu na okolje ugodno primerja z nafto, plinom, premogom.

V Rusiji so bile razvite tudi kemične metode za pridobivanje vezivnega olja (vsebuje ogljikovodike z visoko molekulsko maso), katerega pomemben del ostane v blatnih jamah. Za povečanje donosa olja v vodo, ki se črpa v plasti, se dodajo površinsko aktivne snovi, katerih molekule se nahajajo na vmesniku olje-voda, kar poveča mobilnost olja.

Zelo obetavna se zdi vodikova energija, ki temelji na zgorevanju vodika, pri katerem ne nastajajo škodljive emisije. Kljub temu je za njegov razvoj potrebno rešiti številne težave, povezane z znižanjem stroškov vodika, ustvarjanjem zanesljivih sredstev za njegovo shranjevanje in transport. Če bodo te naloge uresničljive, se bo vodik široko uporabljal v letalstvu, vodnem in kopenskem prometu, industrijski in kmetijski proizvodnji. Ruski znanstveniki pri teh vprašanjih tesno sodelujejo s svojimi evropskimi kolegi.

Eno ključnih področij ostaja reševanje problemov, povezanih s stroškovno učinkovito predelavo "težke" visoko viskozne nafte, pa tudi težkih ostankov naftnih rafinerij. Globina rafiniranja nafte v državah EU je najmanj 85-odstotna, v napovedanem obdobju pa se bo ta vrednost še povečala. V podjetjih ruskega kompleksa za rafiniranje nafte zahtevani nabor sekundarnih procesov za predelavo frakcij težke nafte v večini primerov ni, globina rafiniranja pa je približno 70%. Povečanje tega kazalnika vam bo omogočilo dodatni dobiček in povečalo učinkovitost uporabe sekundarnih surovin.

Inštitut za petrokemično sintezo Ruske akademije znanosti je skupaj z Inštitutom za nafto Grozni (GrozNII) že danes ustvaril bistveno novo tehnologijo za hidrogenacijsko pripravo katrana na nano velikih katalizatorjih, po kateri je mogoče uporabiti konvencionalne visokokakovostne katalizatorje. učinkoviti procesi katalitskega krekinga ali hidrokrekinga vakuumskega destilata, tj. tradicionalne metode globoke rafinacije nafte. Hkrati kompleksnost rafiniranja nafte predpostavlja tako racionalno pridobivanje dragocenih sestavin iz nafte (olja, tekoči in trdni parafini, naftne kisline itd.), kot tudi optimalno predelavo prej težko odpadnih produktov, npr. lahki plini, asfalti, pesek. Rafiniranje olja brez odpadkov, ki je postalo še posebej pereče zaradi vse večjega negativnega vpliva človekovih dejavnosti na okolje, omogoča tudi popolno predelavo vseh frakcij olja z maksimalno ekstrakcijo uporabnih sestavin: uporabo tehnologij, katalizatorjev in reagentov izključuje nastanek škodljivih emisij in odpadkov.

Poleg tega plinska kemija ostaja eno najbolj zanimivih področij za Rusijo, ki zelo potrebuje enostavne in stroškovno učinkovite tehnologije za pretvorbo zemeljskega plina v tekoče produkte, zasnovane za delovanje neposredno na območjih proizvodnje plina, vključno s polarnimi regijami in na morski polici.

S pomočjo kemične industrije lahko Rusija znatno poveča svoj tržni delež ne le pri primarnih energetskih virih, ampak tudi na veliko bolj donosnem trgu dragih kemikalij in okolju prijaznih motornih goriv. Prav na tem področju ima Rusija največje možnosti za vstop na visokotehnološki trg v prihodnjih letih. Prehod svetovnega trga na bencine in dizelska goriva z ultra nizko vsebnostjo žvepla, ki vplivajo na izboljšanje okolja, je pomemben dogodek, ki vključuje ogromno povezav gospodarskih in državnih mehanizmov. Ta prehod spremlja razvoj tehnologij za globinsko in ultragloboko čiščenje tekočih frakcij ter razvoj novih procesov čiščenja in predelave tehnoloških in pripadajočih rafinerijskih plinov. Tu bi lahko prispevali tudi ruski kemiki.

Kemična industrija Rusije je še posebej tesno povezana z energetsko industrijo na področju jedrske energije. Poleg tega ne govorimo le o proizvodnji gorivnih elementov, ampak tudi o bolj eksotičnih projektih. Na primer, za jedrske elektrarne se bo v prihodnosti našla še ena aplikacija - za proizvodnjo vodika. Del proizvedenega vodika bo porabila kemična industrija, drugi del pa bo služil za pogon plinskoturbinskih agregatov, ki se vklopijo pri največjih obremenitvah.

Nanomateriali in biokataliza

Strokovnjaki označujejo obetavne tehnologije kemične industrije kot razvoj novih tehnologij in sredstev za odlaganje radioaktivnih odpadkov; molekularno oblikovanje, kemični vidiki energije, kot so ustvarjanje novih kemičnih virov toka, razvoj tehnologij za pridobivanje goriv iz nenaftnih in obnovljivih surovin, visokoenergijskih snovi in ​​materialov itd.

V nanokemiji so najbolj »napredna« področja nanokataliza, proizvodnja nanomaterialov za sprejemanje, obdelava in prenos informacij, nosilci molekularnega spomina in razvoj nanomodulatorjev.

Biokatalitične tehnologije naj bi se uporabljale za proizvodnjo biološko razgradljivih in električno prevodnih polimerov; polimeri z visoko molekulsko maso za izboljšano pridobivanje olja in obdelavo vode; protikorozijske in antistatične prevleke kovinskih konstrukcij, ki so učinkovitejše od premazov z barvami in laki; biosenzorji in biočipi, ki uporabljajo principe zelo specifične biološke percepcije in prepoznavanja za uporabo v medicini, vesoljski industriji in proizvodnji računalniške tehnologije. Omenimo lahko tudi nov način ločevanja in čiščenja kemičnih mešanic, proizvodnjo in nanašanje prašnih premazov, demineralizacijo vode, čiščenje vode in tal, vključno z odstranjevanjem težkih kovin in radionuklidov.

Po mnenju strokovnjakov bo razvoj nano- in biotehnologije privedel do nastanka nove generacije izdelkov z naprednimi lastnostmi, kar bo posledično vodilo do njihove nove uporabe v številnih panogah, vključno z energijo. To so na primer novi materiali za shranjevanje vodika, izboljšane membrane za razsoljevalne in čistilne naprave, samozdravilni premazi itd.

Tako v sodobnih razmerah elektroindustrija vedno bolj potrebuje najnovejše kemične tehnologije, na to povpraševanje pa se odzivajo tudi ruski proizvajalci.

- Povejte nam o novostih vaše proizvodnje v delu kemične industrije, ki se uporablja v energetiki. Po katerih izdelkih kupci najbolj povprašujejo?

Maria Zaitseva, direktorica sektorja za jedrsko energijo, NPP VMP-Neva LLC: - VMP Research and Production Holding je specializiran za razvoj, proizvodnjo in implementacijo premazov za dolgotrajno zaščito kovin in betona.

Proizvedeni protikorozijski in ognjevarni materiali ter polimerne talne obloge imajo visoke tehnološke in obratovalne lastnosti, ki so dosežene z visoko zmogljivimi pigmenti, kemično in vremensko odpornimi polimeri, posebnimi polnili in pomožnimi dodatki. V energetskem sektorju delujemo že več kot 17 let. Danes opozarjamo strokovnjake iz industrije na nov zanimiv material, ki že ima pozitivne izkušnje z uporabo v jedrskih elektrarnah. VINIKOR® EP-1155D emajl je zasnovan za zaščito območja nadzorovanega dostopa, vključno z reaktorskim blokom. To je edini material v Rusiji, ki je prestal simulirane teste v normalnih pogojih delovanja reaktorskega bloka. Do danes testi potrjujejo sposobnost premaza, da deluje brez izgube zaščitnih parametrov 50 let. Vse to nam omogoča, da ta material ponudimo projektantom in obratovalnim službam elektrarn, obratov za predelavo jedrskih odpadkov in skladišč, kjer koli obstajajo visoke zahteve Rosatoma do varnosti objektov. Drug material za elektroenergetske in hidravlične objekte je IZOLEP®-hydro temelj-emajl. Uporablja se za zaščito kovinskih konstrukcij, ki se nahajajo v podvodnem območju in v območju spremenljivega vlaženja. Uspešno opravlja celovite teste v hladilnem stolpu NEK.

Za kemično industrijo je zaradi široke palete izdelkov, ki jih proizvaja, značilna tesna povezanost z vsemi sektorji nacionalnega gospodarstva. Za to področje proizvodnje je značilna visoka poraba materiala. Stroški materiala in energije pri proizvodnji izdelkov so lahko od 2/3 do 4/5 stroškov končnega izdelka.

Razvoj kemične tehnologije gre po poti celostne rabe surovin in energije, uporabe neprekinjenih in brez odpadnih procesov, ob upoštevanju ekološke varnosti okolja, uporabe visokih tlakov in temperatur, dosežkov avtomatizacije. in kibernetizacijo.

Kemična industrija porabi veliko energije. Energija se porabi za izvajanje endotermnih procesov, za transport materialov, drobljenje in drobljenje trdnih snovi, filtracijo, stiskanje plinov itd. Za proizvodnjo kalcijevega karbida, fosforja, amoniaka, polietilena, izoprena, stirena itd. je potrebna precejšnja poraba energije. Kemična proizvodnja je skupaj s petrokemijo energetsko intenzivna področja industrije. S sproščanjem skoraj 7 % industrijskih izdelkov porabijo med 13-20 % energije, ki jo porabi celotna industrija.

Viri energije so najpogosteje tradicionalni neobnovljivi naravni viri – premog, nafta, zemeljski plin, šota, skrilavec. V zadnjem času se zelo hitro izčrpajo. Posebno pospešeno se zmanjšujejo rezerve nafte in zemeljskega plina, ki so omejene in nepopravljive. Ni presenetljivo, da to povzroča energetski problem.

V 80 letih so bili nekateri glavni viri energije zamenjani z drugimi: les je bil zamenjan s premogom, premog - za nafto, nafto - za plin, ogljikovodikovo gorivo - za jedrsko gorivo. Do začetka 80. let prejšnjega stoletja je bilo približno 70 % svetovne energetske potrebe porabljeno z nafto in zemeljskim plinom, 25 % s premogom in rjavim premogom in le približno 5 % z drugimi viri energije.

V različnih državah se energetski problem rešuje na različne načine, kljub temu pa kemija pomembno prispeva k njegovi rešitvi. Tako kemiki verjamejo, da bo nafta v prihodnosti (približno še 25-30 let) ohranila vodilni položaj. Toda njegov prispevek k energetskim virom se bo opazno zmanjšal in bo izravnan s povečano uporabo premoga, plina, vodikove energije jedrskega goriva, sončne energije, energije zemeljskih globin in drugih vrst obnovljive energije, vključno z bioenergijo.

Kemike še danes skrbi maksimalna in kompleksna energetsko-tehnološka raba gorivnih virov - zmanjšanje toplotnih izgub v okolje, rekuperacija toplote, maksimalna uporaba lokalnih virov goriva itd.

Viri glavne električne energije

Termoelektrarne

Delajo na organsko gorivo – kurilno olje, premog, šota, plin, skrilavec. Termoelektrarne se nahajajo predvsem v regiji, kjer so prisotni naravni viri, in v bližini velikih rafinerij nafte.

Hidroelektrarne

Postavljeni so na mestih, kjer so velike reke blokirane z jezom, zahvaljujoč energiji padajoče vode pa se vrtijo turbine električnega generatorja. Proizvodnja električne energije po tej metodi velja za najbolj okolju prijazno zaradi dejstva, da ni zgorevanja različnih vrst goriva, zato ni škodljivih odpadkov.

Hidroelektrarna

Jedrske elektrarne

Za ogrevanje vode je potrebna toplotna energija, ki se sprosti kot posledica jedrske reakcije. Sicer pa je podobna termoelektrarni.

Nuklearna elektrarna

Nekonvencionalni viri energije

Sem spadajo veter, sonce, toplota iz kopenskih turbin in oceanske plimovanja. V zadnjem času se vse pogosteje uporabljajo kot nekonvencionalni dodatni viri energije. Znanstveniki trdijo, da bodo do leta 2050 nekonvencionalni viri energije postali mainstream, medtem ko bodo konvencionalni izgubili svojo vrednost.

Energija sonca

Obstaja več načinov uporabe. Pri fizični metodi pridobivanja energije iz sonca se uporabljajo galvanske baterije, ki lahko absorbirajo in pretvarjajo sončno energijo v električno ali toplotno energijo. Uporablja se tudi sistem ogledal, ki odbija sončne žarke in jih usmerja v cevi, napolnjene z oljem, kjer se koncentrira sončna toplota.

V nekaterih regijah je bolj smotrno uporabljati sončne kolektorje, s pomočjo katerih je mogoče delno rešiti okoljski problem in uporabiti energijo za domače potrebe.

Glavne prednosti sončne energije so razpoložljivost in neizčrpnost virov, popolna varnost za okolje, glavni okolju prijazni viri energije.

Glavna pomanjkljivost je potreba po velikih površinah za gradnjo sončne elektrarne.

Sončna elektrarna

Vetrna energija

Vetrne elektrarne so sposobne proizvajati električno energijo le, ko piha močan veter. "Glavni sodobni vir energije" vetra je vetrna turbina, ki je precej zapletena struktura. V njem sta programirana dva načina delovanja - šibek in močan veter, ob zelo močnem vetru pa je tudi ustavitev motorja.

Glavna pomanjkljivost vetrnih elektrarn (VE) je hrup, ki nastaja med vrtenjem propelerskih lopatic. Najbolj uporabne so majhne vetrnice, zasnovane za zagotavljanje ekološko varne in poceni električne energije za poletne koče ali posamezne kmetije.

Vetrna elektrarna

Plimske elektrarne

Energija plimovanja se uporablja za proizvodnjo električne energije. Za izgradnjo najpreprostejše plimske elektrarne bi potrebovali bazen, jez ali rečno ustje ali zaliv. Jez je opremljen s hidroturbinami in prepusti.

Voda priteče v bazen ob plimi in ko se primerjata gladina bazena in morja, se prepusti zaprejo. S približevanjem oseke se nivo vode zmanjša, tlak postane zadosten, turbine in električni generatorji začnejo svoje delo, postopoma pa voda zapusti bazen.

Novi viri energije v obliki plimskih elektrarn imajo nekaj pomanjkljivosti – motnje normalne izmenjave sladke in slane vode; vpliva na podnebje, zaradi njihovega dela se spreminja energetski potencial voda, hitrost in območje gibanja.

Prednosti - prijaznost do okolja, nizki stroški proizvedene energije, zmanjšanje stopnje pridobivanja, zgorevanja in transporta fosilnih goriv.

Nekonvencionalni viri geotermalne energije

Toplota zemeljskih turbin (globoko zasajenih vročih vrelcev) se uporablja za pridobivanje energije. To toploto je mogoče uporabiti v kateri koli regiji, vendar se stroški lahko povrnejo le tam, kjer so tople vode čim bližje zemeljski skorji - območjih aktivnega delovanja gejzirjev in vulkanov.

Glavne vire energije predstavljata dve vrsti - podzemni bazen naravnega toplotnega nosilca (hidrotermalni, parno-termalni ali parno-vodni viri) in toplota vročih kamnin.

Prva vrsta je podzemni kotel, ki je pripravljen za uporabo, iz katerega se lahko iz običajnih vrtin proizvaja para ali voda. Druga vrsta omogoča pridobivanje pare ali pregrete vode, ki jo je mogoče nadalje uporabiti za energetske namene.

Glavna pomanjkljivost obeh vrst je nizka koncentracija geotermalnih anomalij, ko se vroče kamnine ali izviri približajo površini. Potrebno je tudi ponovno vbrizgavanje odpadne vode v podzemno obzorje, saj termalna voda vsebuje veliko soli strupenih kovin in kemičnih spojin, ki jih ni mogoče izpustiti v površinske vodne sisteme.

Prednosti - te rezerve so neizčrpne. Geotermalna energija je zelo priljubljena zaradi aktivnega delovanja vulkanov in gejzirjev, katerih ozemlje zavzema 1/10 površine Zemlje.

Geotermalna elektrarna

Novi obetavni viri energije - biomasa

Biomasa je primarna in sekundarna. Za pridobivanje energije lahko uporabite posušene alge, kmetijske odpadke, les itd. Biološka možnost uporabe energije je pridobivanje bioplina iz gnoja kot posledica fermentacije brez dostopa zraka.

Danes se je na svetu nabralo spodobno količino smeti, ki degradirajo okolje, smeti škodljivo vplivajo na ljudi, živali in vse živo. Zato je potreben razvoj energetike, kjer se bo sekundarna biomasa uporabljala za preprečevanje onesnaževanja okolja.

Po izračunih znanstvenikov si naselja lahko v celoti zagotovijo električno energijo le iz svojih odpadkov. Poleg tega praktično ni odpadkov. Posledično bo problem odlaganja odpadkov rešen hkrati z oskrbo prebivalstva z električno energijo z minimalnimi stroški.

Prednosti - koncentracija ogljikovega dioksida se ne poveča, problem uporabe odpadkov je rešen, zato se izboljša ekologija.

Ministrstvo za šolstvo Republike Belorusije

Ministrstvo za izobraževanje Ruske federacije

DRŽAVNA USTANOVA VIŠ

STROKOVNA IZOBRAŽEVANJA

BELORUSSKO-RUSKA UNIVERZA

Oddelek "Tehnologija kovin"

Energija kemičnih procesov.

KEMIJSKE ZADEVE

Metodična navodila za samostojno delo študentov in izvajanje praktičnega pouka kemije

Mogilev 2003

UDK 54 Sestavil: dr. tech. znanosti, prof. Lovšenko F.G.,

Kand. tech. znanosti, izr. Lovšenko G.F.

Energija kemičnih procesov. Kemična afiniteta. Metodična navodila za samostojno delo študentov in izvajanje praktičnih poukov iz kemije.- Mogilev: Belorusko-ruska univerza, 2003.- 28 str.

V metodoloških navodilih so podane glavne določbe termodinamike. Predstavljeni so primeri reševanja tipičnih nalog. Podani so pogoji nalog za samostojno delo.

Odobril Oddelek za kovinske tehnologije Belorusko-ruske univerze (zapisnik seje št. 1 z dne 1. septembra 2003).

Recenzent Art. Rev. Patsey V.F.

Odgovoren za izpustitev Lovshenko G.F.

© Sestavila F. G. Lovšenko, G. F. Lovšenko

ENERGIJA KEMIJSKIH PROCESOV. KEMIJSKE ZADEVE

Podpisano za tisk Format 60x84 1/16. Offset papir. Tiskanje zaslonske slike

KONV. natisniti l. Uch. od L. Naklada 215 izv. Številka naročila. _______

Uspešnost založnika in tiska:

Državni visokošolski zavod

"Belorusko-ruska univerza"

Licenca LP št.

212005, G. Mogilev, avenija Mira, 43

republike

Energija kemičnih procesov

Kemijska termodinamika preučuje prehode kemične energije v druge oblike – toplotno, električno itd., ugotavlja kvantitativne zakonitosti teh prehodov, pa tudi smer in meje spontanega poteka kemičnih reakcij v danih pogojih.

Predmet preučevanja v termodinamiki je sistem.

sistem se imenuje množica vzajemnihdelovanje snovi, duševno(ozpravzaprav) ločeno odokolje.

Faza - todel sistema, ki je po sestavi in ​​lastnostih homogen na vseh točkahin ločen od drugih delov sistema z vmesnikom.

Razlikovati homogena in heterogena sistemi. Homogeni sistemi so sestavljeni iz ene faze, heterogeni - iz dveh ali več faz.

En in isti sistem je lahko v različnih stanjih. Za vsako stanje sistema je značilen določen niz vrednosti termodinamičnih parametrov. Termodinamični parametri vključujejo temperatura, tlak, splavnežnost, koncentracija itd.... Sprememba vsaj enega termodinamičnega parametra vodi v spremembo stanja sistema kot celote. Termodinamično stanje sistema nazvayutravnotežje če je zanj značilna konstantnost termodinamičnih parametrov na vseh točkah sistema in brez spreminjanjaspontano (brez stroškov dela). V kemični termodinamiki se lastnosti sistema obravnavajo v njegovih ravnotežnih stanjih.

Glede na pogoje za prehod sistema iz enega stanja v drugo v termodinamiki ločimo izotermne, izobarične, izohorične in adiabatne procese. Prvi potekajo pri konstantni temperaturi ( T= const), drugi - pri konstantnem tlaku (str = const), tretji - pri konstantni prostornini (V= const), četrti - v odsotnosti izmenjave toplote med sistemom in okoljem ( q = 0).

Kemične reakcije pogosto potekajo v izobarično-izotermnih pogojih ( str= const, T= konst). Takšni pogoji so izpolnjeni, ko se interakcije med snovmi izvajajo v odprtih posodah brez segrevanja ali pri višji, a konstantni temperaturi.

Notranja energija sistema.

Ko sistem prehaja iz enega stanja v drugo, se spremenijo zlasti nekatere njegove lastnosti notranja energija U.

Notranji energija sistemi daruje zbori se proti njeni polni energiji, ki je sestavljena iz kinetikein potencialne energije molekul, atomov, atomskih jeder, elektronov in drugi... Notranja energija vključuje energijo translacijskega, rotacijskega in vibracijskega gibanja ter potencialno energijo zaradi privlačnih in odbojnih sil, ki delujejo med molekulami, atomi in znotrajatomskimi delci. Ne vključuje potencialne energije položaja sistema v prostoru in kinetične energije gibanja sistema kot celote.

Absolutne notranje energije sistema ni mogoče določiti, lahko pa izmerimo njeno spremembo  U pri prehodu iz enega stanja v drugo. Velikost  U velja za pozitivno (  U> 0) če se notranja energija sistema v nekem procesu poveča.

Notranja energija je termodinamičnafunkcij bogastva sistemi... To pomeni, da kadar koli je sistem v danem stanju, njegova notranja energija prevzame določeno vrednost, ki je lastna temu stanju. Posledično sprememba notranje energije ni odvisna od poti in načina prehoda sistema iz enega stanja v drugo in je določena z razliko v vrednostih notranje energije sistema v teh dveh stanjih:

U = U 2 - U 1 , (1)

kje U 1 in U 2 – notranja energija sistema v končnem in začetnem stanju.

V katerem koli procesu, zakon ohranjanja energije izraženo z enakostjo

q = U + A, (2)

kar pomeni, da toplota q, dobavljena sistemu se porabi za povečanje njegove notranje energije  U in da sistem deluje A nad zunanjim okoljem. Enačba (2) - matematični izraz prvi zakon termodinamike .

Iz prvega zakona termodinamike izhaja, da je prirast notranje energije sistema  U v katerem koli procesu je enaka količini toplote, ki se prenese v sistem q minus količina popolnega delovnega sistema A; saj količine q in A so neposredno merljivi, z uporabo enačbe (2) lahko vedno izračunate vrednost  U .

V prvem zakonu termodinamike delo A pomeni vsoto vseh vrst dela proti silam, ki delujejo na sistem iz zunanjega okolja.... Ta količina lahko vključuje delo proti silam zunanjega električnega polja in delo proti silam gravitacijskega polja ter delo širjenja proti silam zunanjega tlaka in druge vrste dela.

Zaradi dejstva, da je ekspanzijsko delo najbolj značilno za kemične interakcije, ga običajno ločimo od celotne količine:

A = A '+ p V, (p =konst), (3)

kje A'- vse vrste del, razen širitvenih;

R - zunanji pritisk;

V- sprememba prostornine sistema, enaka razliki V 2 – V 1 (V 2 – volumen reakcijskih produktov, a V 1 – količina izhodnih materialov).

Če je med potekom določenega procesa razširitveno delo edina vrsta dela, ima enačba (3) obliko

A = str V, (4)

Potem bo matematični izraz prvega zakona termodinamike (2) zapisan takole:

q str =  U +R V, (5)

kje q str- toplota, ki se dovaja v sistem pri konstantnem tlaku.

Glede na to  U = U 2 – U 1 in  V = V 2 – V 1 , enačbo (5) lahko pretvorimo z združevanjem veličin U in V po indeksih, povezanih s končnim in začetnim stanjem sistema:

q str = (U 2 -U t ) + p (V 2 -V t ) = (U 2 + pV 2 ) - (U 1 + pV 1 ). (6)

Vsota (U + pV) se imenujejoentalpija (vsebnost toplote) sistema in označujemopismoH :

H = U + pV.(7)

Če v enačbo (6) nadomestimo entalpijo Н, dobimo

q str = H 2 - H 1 =  H, (8)

toplota, ki se dovaja v sistem pri konstantnem tlaku,se porabi za prirast entalpije sistema.

Kar zadeva notranjo energijo, absolutne vrednosti entalpije sistema ni mogoče določiti eksperimentalno, je pa mogoče z merjenjem vrednosti q str , poišči spremembo entalpije  N ko sistem prehaja iz enega stanja v drugo. Vrednost  Nšteje pozitivno (  N> 0), če se entalpija sistema poveča. Od vrednosti  N je določena z razliko ( N 2 - H 1 ) in ni odvisna od poti in metode procesa, se entalpija, tako kot notranja energija, imenuje kot termodinamične funkcije stanja sistema.

Toplotni učinki kemičnih reakcij.

Algebraična vsotatoplota, absorbirana med reakcijo, in popolno delo minus delo proti silam zunanjega tlaka (R V) imenavayuttoplotni učinek kemične reakcije .

Termokemični zakoni. Neodvisnost toplote kemične reakcije od poti procesa pri str= const in T= const je bila ustanovljena v prvi polovici 19. stoletja. ruski znanstvenik G.I. Hess: toplotni učinek kemične reakcije ni odvisen od njene potipretoka, vendar je odvisno le od narave in fizične kondicijeizhodne snovi in ​​reakcijski produkti (Hessov zakon ).

Veja kemijske termodinamike, ki preučuje toplotoučinki kemičnih reakcij, imenovanitermokemija ... V termokemiji se uporablja poenostavljen koncept toplotnega učinka kemične reakcije, ki izpolnjuje pogoje za njeno neodvisnost od procesne poti. To je toplota q T , dovajajo sistemu med reakcijo (ali sproščajo kot rezultat reakcije) pri konstantni temperaturi.

Če se v sistem dovaja toplota ( q T> 0), se reakcija imenuje endotermna, če se toplota sprosti v okolje ( q T < 0), реакцию называют экзотер­мической.

Termokemija najprej preučuje izobarično-izotermne reakcije, zaradi katerih se izvaja samo delo ekspanzije  V... Toplotni učinek takšnih reakcij q str , T je enaka spremembi entalpije sistema  H.

Enačbe kemijskih reakcij, v katerih je navedena njihova toplotaučinki se imenujejotermokemijske enačbe ... Ker je stanje sistema kot celote odvisno od agregacijskega stanja snovi, je stanje snovi (kristalno, tekoče, raztopljeno in plinasto) označeno v termokemičnih enačbah s črkovnimi indeksi (k), (g), (p) ali (g). Alotropna modifikacija snovi je navedena tudi, če je takih modifikacij več. Če je agregacijsko stanje snovi ali njena modifikacija pod danimi pogoji očitna, se črkovni indeksi lahko izpustijo. Tako sta na primer pri atmosferskem tlaku in sobni temperaturi vodik in kisik plinasta (to je očitno), produkt reakcije H 2 O, ki nastane med njuno interakcijo, pa je lahko tekoč in plinast (vodna para). Zato je treba v termokemični enačbi reakcije navesti agregacijsko stanje H 2 O:

H 2 + ½O 2 = H 2 O (g) ali H 2 + ½O 2 = H 2 O (g).

Trenutno je običajno označevati toplotni učinek reakcije v obliki spremembe entalpije  H enaka toploti izobarično-izotermnega procesa q str , T . Sprememba entalpije se pogosto zapiše kot  H oz  H . Nadpis 0 označuje standardno vrednost toplotnega učinka reakcije, spodnja pa temperaturo, pri kateri poteka interakcija. Spodaj so primeri termokemičnih enačb za več reakcij:

2C 6 H 6 (g) + 15O 2 = 12CO 2 + 6H 2 O (g),  H = -6535,4 kJ, (a)

2C (grafit) + H 2 = C 2 H 2,  H = 226,7 kJ, (b)

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 (g),  H = -92,4 kJ. (v)

V reakcijah (a) in (c) se entalpija sistema zmanjša (  H <0). Эти реакции экзотермические. В реакции (б) энтальпия увеличивается ( H > 0); reakcija je endotermna. V vseh treh primerih je količina  H se nanaša na število molov snovi, ki je določeno z reakcijsko enačbo. Da bi lahko toplotni učinek reakcije izrazili v kilodžulih na mol (kJ / mol) ene od izhodnih snovi ali reakcijskih produktov, so v termokemičnih enačbah dovoljeni frakcijski koeficienti:

C6H6 (g) + 7 О 2 = 6СО 2 + 3N 2 О (g),  H = -3267,7 kJ,

N 2 + = NH3 (g),  H = -46,2 kJ.

Entalpija tvorbe kemičnih spojin.

entalpija (toplina) vzgoja kemična spojina N T poklicalsprememba entalpije v procesu pridobivanja enega mola te spojineiz preprostih snovi, ki so stabilne pri določeni temperaturi.

Standardno entalpija (toplota) slika izobraževanje kemična spojina N , prir sprememba klicaentalpija med tvorbo enega mola te spojine,v standardnem stanju (T = 298 K in = 101,3 kPa), iz preprostih snovi,tudi v standardnih stanjih in termodinamično stabilen pri dani temperaturni fazi in modifikacijah(tabela A.1).

Sprejete so standardne entalpije tvorbe preprostih snovitrud enaknič če njihova agregatna stanja in modifikacijekationi so stabilni pri standardnih pogojih... Tako sta na primer standardna toplota tvorbe tekočega broma (ne plinastega) in grafita (ne diamanta) enaka nič.

Standardna entalpijatvorba spojine - merilo njenegatermodinamična stabilnost,moč, kvantitativni izrazenergijske lastnosti spojineneniya.

Termokemični izračuni. Večina termokemijskih izračunov temelji na posledica Hessovega zakona : toplotni učinekučinek kemične reakcije je enak vsoti toplot (entalpij)tvorba reakcijskih produktov minus vsota toplot (entalpi) tvorbe izhodnih snovi ob upoštevanju njihovih stehiometričnih koeficientov v reakcijski enačbi.

N h.r. =   N prir. (prod. okrožje) -  N prir (ven. noter.) (9)

Enačba (9) omogoča določitev toplotnega učinka reakcije z znanimi entalpijami tvorbe snovi, ki sodelujejo v reakciji, in eno od entalpij tvorbe, če so znani toplotni učinek reakcije in vse druge entalpije tvorbe. .

Toplotni učinek kemične reakcije je energijski učinek procesa, ki poteka pri konstantni temperaturi. Z uporabo referenčnih podatkov, ki se nanašajo na 298 K, je mogoče izračunati toplotne učinke reakcij, ki potekajo pri tej temperaturi. Vendar pa je pri izvajanju termokemičnih izračunov, ki običajno dopuščajo manjšo napako, mogoče uporabiti standardne vrednosti toplot tvorbe, tudi če se pogoji procesa razlikujejo od standardnih.

Toplotni učinki faznih transformacij. Fazne transformacije pogosto spremljajo kemične reakcije. Vendar so toplotni učinki faznih transformacij praviloma manjši od toplotnih učinkov kemičnih reakcij. Spodaj so primeri termokemičnih enačb za nekatere fazne transformacije:

H 2 O (g)  H 2 O (g),  H = 44,0 kJ / mol,

H 2 O (k)  H 2 O (g),  H = 6,0 kJ / mol,

I 2 (k)  I 2 (g),  H = 62,24 kJ / mol.

Na podlagi zgornjih podatkov je mogoče ugotoviti, da fazni prehod iz bolj v manj kondenzirano stanje vodi do povečanja entalpije sistema (vsrka toplota - endotermni proces).

T
F
G

Prehod snovi iz amorfnega v kristalno stanje vedno spremlja sproščanje toplote (  H <0) – процесс экзотермический:

Sb (amorfna)  Sb (к),  H = -10,62 kJ / mol,

В 2 О 3 (amorfna)  В 2 О 3 (к),  H = -25,08 kJ / mol.

Spontani in nespontani procesi. Mnogi procesi se izvajajo spontano, torej brez stroškov zunanjega dela. Kot rezultat njih je mogoče dobiti delo proti zunanjim silam, sorazmerno s spremembo energije sistema. Tako voda spontano teče po nagnjenem žlebu ali pa se toplota prenaša z bolj segretega telesa na manj segreto. Med spontanim procesom sistem izgubi sposobnost opravljanja koristnega dela.

Spontani proces ne more potekati v nasprotni smeri tako spontano kot naprej... Tako voda ne more sama teči navzgor po nagnjenem koritu, toplota pa ne more sama preiti iz hladnega telesa v vroče. Za črpanje vode navzgor ali prenos toplote iz hladnega dela sistema v vroč, je treba na sistemu opraviti delo. Za procese, inverzne spontanim procesom, izraz " ne-spontano».

Pri proučevanju kemičnih interakcij je zelo pomembno oceniti možnost ali nemožnost njihovega spontanega pojava v danih pogojih, da ugotovimo kemična afinitetaštevilo snovi... Obstajati mora merilo, po katerem bi bilo mogoče ugotoviti temeljno izvedljivost, smer in meje spontanega poteka reakcije pri določenih temperaturah in tlakih. Prvi zakon termodinamike ne zagotavlja takega merila. Toplotni učinek reakcije ne določa smeri procesa: tako eksotermne kot endotermne reakcije se lahko pojavijo spontano.

Kriterij spontanega poteka procesa v izolatorjukopalniški sistemi dajejodrugi zakon termodinamike ... Preden nadaljujemo z obravnavo tega zakona, uvedemo koncept termodinamične funkcije stanja sistema, ki se imenuje entropija.

Entropija. Za karakterizacijo stanja določene količine snovi, ki je zbirka zelo velikega števila molekul, lahko označimo temperaturo, tlak in druge termodinamične parametre stanja sistema ali navedemo trenutne koordinate vsaka molekula ( x jaz , y jaz , z jaz) in hitrost gibanja v vse tri smeri (v xi , v yi , v zi ). V prvem primeru je značilno makrostanje sistema, v drugem pa mikrostanje. Vsako makrostanje ustreza velikemu številu mikrostanj. Število mikrostanj, prek katerih je to makrostanje realizirano, se imenuje termodinamična verjetnost stanja sistema in označi W.

Termodinamična verjetnost stanja sistema, ki ga sestavlja samo 10 molekul plina, je približno 1000, medtem ko le 1 cm 3 plina vsebuje 2,710 19 molekul (n.u.). Da bi prešli na številke, ki so bolj priročne za zaznavanje in izračune, v termodinamiki ne uporabljajo količine W, in njegov logaritem lnW. Slednje je mogoče dimenzionirati (J / K) z množenjem z Boltzmannovo konstanto k:

klnW = S. (10)

Vrednost S se imenujejo entropija sistemi.

Entropija je termodinamična funkcija stanja sistema in njena vrednost je odvisna od količine obravnavane snovi. Zato je priporočljivo vrednost entropije povezati z enim molom snovi (J / (molK)) in jo izraziti kot

RlnW = S. (11)

kje R = kN A – molarna plinska konstanta;

N A Je Avogadrova konstanta.

Iz enačbe (11) sledi, da se entropija sistema povečuje sorazmerno z logaritmom termodinamične verjetnosti stanja W. To razmerje je osnova sodobne statistične termodinamike.

Pri p =konst entropija je funkcija temperature T, poleg tega sta zmrzišče in vrelišče tisti točki, pri katerih se entropija spremeni še posebej močno, nenadno.

torej entropija Sje merilo motnje sistema... Plini so "nosilci" entropije. Če se med reakcijo poveča število molov plinastih snovi, se poveča tudi entropija... tiste. brez izračunov je mogoče po potrebi določiti predznak spremembe entropije sistema:

C (k) + O 2 (g) = CO 2 (g), S  0;

2C (q) + O 2 (g) = 2CO (g), S> 0;

N 2 (g) + 3H 2 (g) = 2NH 3 (g), S< 0.

Tabela A.1 prikazuje vrednosti S nekatere snovi (upoštevajte, da so absolutne vrednosti entropije snovi znane, medtem ko so absolutne vrednosti funkcije U in H ne poznano).

Ker Entropija je torej funkcija stanja sistema sprememba entropije ( S) v kemični reakciji je enak vsoti entropij reakcijskih produktov minus vsote entropij začetnih snoviob upoštevanju njihovih stehiometričnih koeficientov v reakcijski enačbi.

S h.r. =  S prir. (prod. okrožje) - S prir (ven. noter.) (12)

Smer in meja toka procesov v izoliranihsistemi. Drugi zakon termodinamike. Izolirani sistemi ne izmenjujejo toplote in ne delujejo z zunanjim okoljem. Na podlagi enačbe (9) lahko trdimo, da za q = 0 in A = 0 velikost  U je tudi nič, kar pomeni, da je notranja energija izoliranega sistema konstantna (U= const); konstanta in njen volumen (V = const). V izoliranih sistemih samsamo tisti procesi, ki jih spremljajorast entropije sistema: S>0 ; v tem primeru je meja spontanega poteka procesa doseganje največje entropije S max za dane pogoje.

Obravnavana določba predstavlja eno od formulacij drugi zakon termodinamike (zakon ima statistični značaj, to pomeni, da se uporablja samo za sisteme, sestavljene iz zelo velikega števila delcev). Zahteva po konstantnosti notranje energije in prostornine sistema izključuje uporabo entropije kot merila za smer in mejo poteka kemičnih reakcij, pri katerih se notranja energija snovi neizogibno spreminja, pa tudi delo ekspanzije. se izvaja proti zunanjemu pritisku.

Entropijski in entalpijski faktorji kemičnih reakcij,ki tečejo v izobarično-izotermičnih pogojih. Gonilna sila procesa, ki poteka v izobarično-izotermnih pogojih, je lahko želja sistema, da preide v stanje z najnižjo energijo, to je, da sprosti toploto v okolje, da zmanjša entalpijo ( H<0), ali težnja sistema, da gre v stanje z najvišjo termodinamično verjetnostjo, tj. povečati entropijo ( S>0). Če postopek poteka tako, da  H=0 , potem rast entropije postane njena edina gonilna sila. In obratno, pod pogojem  S = 0 edina gonilna sila procesa je izguba entalpije. V zvezi s tem lahko govorimo o entalpiji  H in entropijo T S procesni dejavniki.

Maksimalno delo. Nizozemski fizik-kemik Van't Hoff je predlagal novo teorijo kemijske afinitete, ki je brez pojasnila narave kemijske afinitete omejena na navedbo metode za njeno merjenje, torej daje kvantitativno oceno kemijske afinitete.

Van't Hoff uporablja maksimalno delo kot merilo kemijske afinitete A oz A za reakcije, ki potekajo na V, T= const oz p, T = const oz.

Največje delo je enako energiji, ki jo je treba uporabiti v sistemu, da se reakcija ustavi, torej da se premaga sila kemične afinitete. Ker reakcija poteka v smeri opravljanja pozitivnega največjega dela, znak A oz A določa smer spontanega toka kemične interakcije.

Največje delo pri konstantni glasnosti je

A = -  U + T S(13)

A = - (U 2 - U 1 ) + T (S 2 - S 1 ) = - [(U 2 - TS 2 ) - (U 1 - TS 1 )] (14)

kjer je U 1, S 1 in U 2, S 2 - vrednost notranje energije in entropije sistema v začetnem in končnem stanju.

Razlika (U - TS) se imenujejo Helmholtzova energija sistemov in označimo s črko F. V to smer,

A = -  F. (15)

Energija je osnova za razvoj civilizacije, proizvodnje, zato ima ključno vlogo v kemični industriji. S pomočjo električne energije delujejo električne naprave v industriji, vsakdanjem življenju in kmetijstvu.

Uporablja se v številnih industrijskih objektih v kemični industriji in sodeluje pri določenih tehnoloških procesih (elektroliza). V veliki meri je zasluga energetskega sektorja, da se postavlja vektor razvoja znanstvenega in tehnološkega napredka.

Menijo, da je elektroindustrija eden od segmentov "avangardne trojke". Kaj to pomeni? Dejstvo je, da je ta kompleks enakovreden informatizaciji in avtomatizaciji. Energetika se razvija v vseh državah sveta. Ob tem nekateri poudarjajo gradnjo jedrskih elektrarn, drugi - termoelektrarn, tretji pa menijo, da bodo na zamenjavo starih prišli netradicionalni viri električne energije.

Vloga energije v kemični industriji

V kemični industriji se vsi procesi izvajajo s sproščanjem, porabo ali pretvorbo energije iz ene vrste v drugo. V tem primeru se električna energija porabi ne le za kemične reakcije, procese, ampak tudi za transport, mletje in stiskanje plinastih snovi. Zato so vsa podjetja v kemičnem segmentu med glavnimi porabniki električne energije. Industrija ima koncept energetske intenzivnosti. Označuje porabo električne energije na enoto prejetega izdelka. Vsa podjetja imajo različno energijsko intenzivnost proizvodnih procesov. Poleg tega vsaka rastlina uporablja svojo vrsto energije.

1. Električni... Uporablja se pri elektrokemičnih in elektromagnetnih tehnoloških procesih. Električna energija se pogosto uporablja za pretvorbo v mehansko energijo: mletje, drobljenje, sinteza, segrevanje. Električna energija se uporablja za delovanje ventilatorjev, kompresorjev, hladilnih strojev in črpalne opreme. Glavni viri električne energije za industrijo so jedrske elektrarne, termoelektrarne in hidroelektrarne.
2. Toplotna energija v kemični industriji... Toplotna energija se uporablja za izvajanje fizičnega dela v proizvodnji. Uporablja se lahko za ogrevanje, sušenje, taljenje, izhlapevanje.
3. Intranuklearna... Sprošča se med sintezo vodikovih jeder v jedra helija.
4. Energija kemične narave... Uporablja se v galvanskih celicah, baterijah. V teh napravah se spremeni v električno.
5. Svetlobna energija... Njegov obseg so fotokemijske reakcije, sinteza vodikovega klorida.

Naftna in plinska industrija veljata za enega najbolj dinamično razvijajočih se energetskih sektorjev. Pridobivanje virov zaseda svojo nišo v svetovni proizvodnji, pripisana mu je ključna vloga v razvoju celotne civilizacije. Nafta in plin sta osnova, brez katere kemična industrija ne bo normalno delovala.

Energija v kemični industriji je bila deležna velike pozornosti. Brez tega bi bilo nemogoče izvesti večino kemičnih procesov v sodobni industriji.

Kaj pričakovati od projekta "Kemija-2016".

Razstava bo v velikem obsegu predstavila inovativni razvoj, tehnološke postopke, metode kemičnega segmenta. Ena od tem razstave bo energija in njen vpliv na razvoj kemične industrije.

Na dogodku pričakujejo veliko število udeležencev z vsega sveta. Obenem se bodo tisti, ki bodo prišli na razstavo, lahko ne le seznanili z izdelki vodilnih proizvajalcev, temveč tudi sklenili obojestransko koristne pogodbe, podpisali pogodbe o sodelovanju in osvežili odnose med obstoječimi poslovnimi partnerji. Domači in tuji predstavniki kemične industrije se z veseljem udeležujejo dogodka, saj je "Kemija" projekt, ki pokriva vse segmente ustrezne proizvodnje.

Namen dela Seznanitev s tehnologijo čiščenja vode za jedrske elektrarne po metodi ionske izmenjave in primerjava kakovosti vode: za tehnološke potrebe jedrskih elektrarn, pitne in jezerske vode. Spoznavanje tehnologije čiščenja vode za jedrske elektrarne po metodi ionske izmenjave in primerjava kakovosti vode: za tehnološke potrebe jedrskih elektrarn, pitne in jezerske vode.

Cilji dela Cilji dela preučiti potrebe po vodi, ki se uporablja za tehnološke potrebe v sodobni NEK na primeru NEK Kalinin. preučiti potrebe po vodi, ki se uporablja za tehnološke potrebe v sodobni jedrski elektrarni na primeru jedrske elektrarne Kalinin. seznanite se s teorijo metode ionske izmenjave, seznanite se s teorijo metode ionske izmenjave, obiščite vodozajemno postajo v Udomly in se seznanite s kemično sestavo pitne vode in jezerske vode. obiščite vodozajemno postajo v Udomlya in se seznanite s kemično sestavo pitne vode in jezerske vode. primerjati kazalnike kemijske analize pitne vode in vode drugega kroga NEK. primerjati kazalnike kemijske analize pitne vode in vode drugega kroga NEK.

Cilji dela Cilji dela obiskati kemično delavnico NE Kalinina in se seznaniti z: obiskati kemično delavnico NEK in se seznaniti s: postopkom priprave vode pri kemični obdelavi vode; s postopkom čiščenja vode v modularni demineralizacijski napravi; obisk ekspresnega laboratorija drugega kroga; obisk ekspresnega laboratorija drugega kroga; se teoretično seznaniti z delom posebne obdelave vode. se teoretično seznaniti z delom posebne obdelave vode. sklepati o pomenu ionske izmenjave pri pripravi vode. sklepati o pomenu ionske izmenjave pri pripravi vode.

Za opremo NEK veljajo stroge zahteve glede varnosti, zanesljivosti in učinkovitosti delovanja. Za opremo NEK veljajo stroge zahteve glede varnosti, zanesljivosti in učinkovitosti delovanja. Vodno-kemijski režim NEK je treba organizirati tako, da korozija in drugi vplivi na opremo in cevovode sistemov NEK ne povzročijo kršitve mej in pogojev njenega varnega delovanja. Vodno-kemijski režim NEK je treba organizirati tako, da korozija in drugi vplivi na opremo in cevovode sistemov NEK ne povzročijo kršitve mej in pogojev njenega varnega delovanja. Relevantnost

Primerjalne značilnosti pitne vode in vode drugega kroga NEK Indikator Merska enota Pitna voda MPC Voda drugega kroga Referenčne vrednosti Femg / l 0,0945,00,005

Shematski diagram demineralizacijskega dela kemične obdelave vode (ionizacija) Za sestavo BSN FSD 14 OH II BCHOV OH I 10 H I H II 78 Prečiščena (prečiščena) voda

100 % kondenzata prehaja skozi elektromagnetne filtre, 100 % vode in del je mogoče prepustiti skozi mešane filtre. Torej, z enim delujočim mešanim filtrom (čiščenje 20% kondenzata) se je specifična električna prevodnost zmanjšala: χ = 0,23 μS / cm - pred blokom za razsoljevanje in χ = 0,21 μS / cm - po bloku za demineralizacijo.

Energijska enota z reaktorji VVER-1000 ima štiri zaprte kroge za zbiranje in predelavo odpadne vode: organizirano puščanje in odpihovanje vode primarnega kroga; borov koncentrat; voda za odpihovanje parnih generatorjev; drenažna voda in posebna voda za pranje perila. Te inštalacije vključujejo: mehanske filtre, H-kationske izmenjevalce in OH-anionske izmenjevalce.

Zaključek Vsi odtoki opreme za predobdelavo in kemično obdelavo vode se zbirajo v podzemnem rezervoarju za drenažno vodo. Po nevtralizaciji se voda dovaja v filtrirno enoto globokega grobišča. Stoječa voda se vbrizga v vrtine do globine približno 1,5 km. Tako zagon globokega odlagališča izključuje možnost odvajanja industrijske neradioaktivne odpadne vode v okolje.

Zaključek Čiščenje vode z metodo ionske izmenjave vam omogoča doseganje zahtevanih vrednosti, ki so potrebne za varno, zanesljivo in ekonomično delovanje opreme. Vendar je to precej drag postopek: stroški 1m 3 pitne vode znašajo 6,19 rubljev, stroški 1m 3 kemično demineralizirane vode pa 20,4 rubljev. (podatki 2007) - za katere se uporabljajo zaprti cikli kroženja vode.