Промышленные процессы

Металлургический завод Италии в 1958 году

Промышленные процессы - это процедуры, включающие химические , физические , электрические или механические этапы, помогающие в производстве предмета или предметов, обычно выполняемые в очень больших масштабах. Промышленные процессы - ключевые компоненты тяжелой промышленности.

Химические процессы по основному основному материалу [ править ]

Определенный химический процесс дает важные основные материалы для общества, например ( цемент , сталь , алюминий и удобрения ). Однако эти химические реакции вносят свой вклад в изменение климата , выделяя углекислый газ , парниковый газ , в результате химических реакций, а также за счет сжигания ископаемого топлива для создания высоких температур, необходимых для достижения энергии активации химических реакций.

Цемент [ править ]

• Кальцинирование - известняк , который в основном состоит из окаменевшего карбоната кальция (CaCO ₃ ), при высоких температурах распадается на пригодный для использования оксид кальция (CaO) и газообразный диоксид углерода ( CO).
  2), который выпускается как побочный продукт . Эта химическая реакция, называемая кальцинированием, играет наиболее важную роль в создании цемента (пасты в бетоне ). Реакция также важна для обеспечения оксида кальция, который действует как химический флюс (удаление примесей) в доменной печи .

CaCO ₃ (тв) → CaO (тв) + CO ₂ (г)

Сталь [ править ]

• Плавка - Внутри доменной печи , окиси углерода (СО) высвобождается путем сжигани кокса (производноевысоким содержанием углерода из угля ) и удаляет нежелательный кислород (O)пределах руд . CO
  2выделяется как побочный продукт, унося кислород и оставляя желаемый чистый металл. Наиболее заметно, выплавки чугуна , как сталь ( в основном железа с небольшим количеством углерода) создается из добытой железной руды и угля.

Fe ₂ O ₃ (тв.) + 3 CO (г) → 2 Fe (тв.) + 3 CO ₂ (г) ^[1]

Алюминий [ править ]

• Процесс Холла – Эру - оксид алюминия (Al ₂ O ₃ ) плавится с коксом (C) вреакциивысокотемпературного электролиза , давая желаемый чистый алюминий (Al) и смесь CO и CO.
  2.

Al ₂ O ₃ (тв.) + 3 C (тв.) → 2 Al (тв.) + 3 СО (г)

2 Al ₂ O ₃ (тв) + 3 C (тв) → 4 Al (тв) + 3 CO ₂ (г)

Удобрение [ править ]

• Процесс Габера - атмосферный азот (N ₂ ) отделяется, образуя аммиак (NH ₃ ), который используется для производства всех синтетических удобрений . В процессе Габера используется источник ископаемого углерода, как правило, природный газ , чтобы обеспечить CO для реакции конверсии водяного газа ,выделяя водород (H ₂ ) и выделяя CO.
  2. H ₂ используется для разрыва прочной тройной связи в N _{2 с} образованием промышленного аммиака .

CH ₄ (г) + H ₂ O (г) → CO (г) + 3 H ₂ (г)

CO (г) + H ₂ O (г) → H ₂ (г) + CO ₂ (г)

N ₂ (г) + 3 H ₂ (г) → 2 NH ₃ (г)

Другие химические процессы [ править ]

• Пиропроцессинг - использование тепла для химического соединения материалов, например, цемента .
• Дезинфекция - химическая обработка для уничтожения бактерий и вирусов.

Электролиз [ править ]

Доступность электричества и его влияние на материалы привели к появлению нескольких процессов гальваники или разделения металлов.

• Золочение , гальваника , анодирование , электролитическое выделение - нанесение материала на электрод.
• Электрополировка - обратная гальваника
• Электрофокусировка - аналог гальваники, но с разделением молекул
• Электролитический процесс - общий процесс использования электролиза.
• Электрофоретическое осаждение - электролитическое осаждение коллоидных частиц в жидкой среде.
• Электротипирование - использование гальваники для изготовления печатных форм
• Металлизация , гальваника , центрифугирование - общие термины для придания неметаллам металлического покрытия

Резка [ править ]

• Стрижка
• Распиловка
• Плазменная резка
• Гидроабразивная резка - резка материалов струей воды под очень высоким давлением
• Кислородно-ацетиленовая резка
• Электроэрозионная обработка (EDM)
• Механическая обработка - механическая резка и формование металла с потерей материала.
• Лазерная резка

Металлообработка [ править ]

• Плавка и прямое восстановление - извлечение металлов из руд.
• Ковка - формование металла с помощью тепла и молотка.
• Литье - формование жидкого материала путем его заливки в формы и выдерживания.
• Сталеплавильное производство - превращение "передельного чугуна" из плавки в сталь.
• Прогрессивная штамповка - изготовление деталей из полосы или рулона
• Штамповка
• Гидроформование - металлическая трубка расширяется в форму под давлением.
• Пескоструйная очистка - очистка поверхности песком или другими частицами.
• Пайка , пайка , сварка - процесс соединения металлов
• Tumble polishing - для полировки
• Осадочное твердение - термическая обработка, используемая для упрочнения ковких материалов.
• Деформационное упрочнение - придание прочности металлам, сплавам и т. Д.
• Цементная закалка , дифференциальная закалка , дробеструйная обработка - создание износостойкой поверхности
• Высечка - "форма" или "матрица" прижимается к плоскому материалу, чтобы разрезать, надрезать, пробивать или иным образом формировать материал.
• Электродуговая печь - высокотемпературная обработка

Железо и сталь [ править ]

• Плавка - общий процесс, используемый в печах для производства стали, меди и т. Д.
• Каталонская кузница , мартеновская печь , кривая , регенеративная печь Siemens - произведенное кованое железо
• Доменная печь - чугун произведен.
• Прямое восстановление - полученное железо прямого восстановления
• Тигельная сталь
• Процесс цементирования
• Бессемеровский процесс
• Основной кислород сталеплавильный , процесс Linz-Донавиц

Молдинг [ править ]

Физическое формование материалов путем формования их жидкой формы с помощью пресс-формы.

• Литье , литье в песчаные формы - формование расплавленного металла или пластика с помощью формы
• Спекание , порошковая металлургия - изготовление изделий из металлического или керамического порошка.
• Выдувное формование, как в пластиковых контейнерах, так и в производстве стеклянных контейнеров - изготовление полых предметов путем выдувания их в форму.
• Компрессионное формование

Разделение [ править ]

Многие материалы существуют в неочищенной форме, очистка или разделение дает пригодный к употреблению продукт.

• Измельчение - уменьшает размер физических частиц (существует между дроблением и измельчением)
• Пенная флотация , процесс флотации - разделение минералов посредством флотации
• Жидкостно-жидкостная экстракция - растворение одного вещества в другом
• Процесс Фрэша - для извлечения расплавленной серы из земли.

Дистилляция [ править ]

Дистилляция - это очистка летучих веществ испарением и конденсацией.

• Фракционная перегонка , перегонка с водяным паром , вакуумная перегонка
• Периодическая перегонка
• Непрерывная перегонка
• Колонна фракционирования
• Вращающийся конус

Аддитивное производство [ править ]

В аддитивном производстве материал постепенно добавляется к детали до получения желаемой формы и размера.

• Моделирование наплавленного осаждения (FDM)
• Стереолитография (SLA)
• Селективное лазерное спекание (SLS)
• Фотолитография

Нефть и органические соединения [ править ]

Природа органической молекулы означает, что она может быть преобразована на молекулярном уровне для создания ряда продуктов.

• Крекинг (химия) - общий термин для разрушения более крупных молекул.
• Алкилирование - переработка сырой нефти
• Процесс Бертона - крекинг углеводородов
• Кумольный процесс - получение фенола и ацетона из бензола
• Реакция Фриделя-Крафтса , реакция Кольбе-Шмитта
• Метатезис олефинов , термическая деполимеризация
• Переэтерификация - органические химические вещества
• Процесс Рашига для производства гидроксиламина - часть процесса производства нейлона
• Оксо процесс - производит альдегиды из алкенов.
• Полимеризация

Организовано по продукту [ править ]

• Алюминий - ( Холла-Эру процесс , Deville процесс , Bayer процесс , Wöhler процесс )
• Аммиак , используемый в удобрениях - ( процесс Габера )
• Бром - ( процесс Доу )
• Хлор , используемый в химических веществах - ( процесс хлорщелочного , Уэлдон процесс , Hooker процесс )
• Жир - ( рендеринг )
• Удобрение - ( нитрофосфатный процесс )
• Стекло - ( процесс Пилкингтона )
• Золото - ( бактериальное окисление , процесс Паркса )
• Графит - ( процесс Ачесона )
• Тяжелая вода , используемая для очистки радиоактивных продуктов - ( сульфидный процесс Гирдлера )
• Водород - ( реакция конверсии водяного газа , паровой риформинг )
• Свинец (и висмут ) - ( Беттс электролитический процесс , Беттертон-Кролл процесс )
• Никель - ( процесс Монда )
• Азотная кислота - ( процесс Оствальда )
• Бумага - ( варка , крафт-процесс , машина Фурдринье )
• Резина - ( вулканизация )
• Соль - ( Alberger процесс , Grainer процесс испарения )
• Полупроводниковые кристаллы - ( техника Бриджмена , процесс Чохральского )
• Серебро - ( патио процесс , Паркс процесс )
• Карбид кремния - ( Ачесон процесс , Лели процесс )
• Карбонат натрия , используемый для мыла - ( Леблан процесс , Солвей процесс , процесс Леблан-Дикон )
• Серная кислота - ( свинцовый камерный процесс , контактный процесс )
• Титан - ( процесс Хантер , Кролл процесс )
• Цирконий - ( процесс Хантер , Кролл процесс , процесс штриха - кристалл , йодид процесс )

Список по процессам:

• Alberger процесс , процесс испарения Grainer - производит соль из рассола
• Бактериальное окисление - используется для производства золота
• Процесс Байера - извлечение алюминия из руды
• Хлорно-щелочной процесс , процесс Велдона - для производства хлора и гидроксида натрия.
• Процесс кристаллического бруска , йодистый процесс - производит цирконий.
• Dow process - производит бром из рассола
• Кембриджский процесс FFC
• Сульфидный процесс Гирдлера - для производства тяжелой воды
• Процесс Хантер , Кролл процесс - производит титан и цирконий
• Промышленный рендеринг - отделение жира от костей и белка
• Свинцово-камерный процесс , контактный процесс - производство серной кислоты
• Мондовский процесс - никель
• Нитрофосфатный процесс - ряд аналогичных процессов для производства удобрений.
• Процесс Оствальда - производит азотную кислоту
• Упаковка
• Процесс Pidgeon - производит магний, восстанавливая оксид кремнием.
• Паровой риформинг , реакция конверсии водяного газа - получение водорода и окиси углерода из метана или водорода и диоксида углерода из воды и окиси углерода
• Вакуумная металлизация - завершающий процесс
• Персторп Formox процесс - окисление метанола с образованием формальдегида

См. Также [ править ]

• Химическая инженерия
• Массовое производство

Ссылки [ править ]