Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Методы обогащения полезных ископаемых

хлористый водород азотный кислота

Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках включает ряд последовательных операций, в результате которых достигается отделение полезных компонентов от примесей. По своему назначению процессы переработки полезных ископаемых разделяют на подготовительные, основные (обогатительные) и вспомогательные (заключительные).

Подготовительные процессы предназначены для раскрытия или открытия зёрен полезных компонентов (минералов), входящих в состав полезного ископаемого, и деления его на классы крупности, удовлетворяющие технологическим требованиям последующих процессов обогащения. К подготовительным относят процессы дробления, измельчения, грохочения и классификации.

Основные (обогатительные) процессы предназначены для разделения исходного минерального сырья с раскрытыми или открытыми зёрнами полезного компонента на соответствующие продукты. В результате основных процессов полезные компоненты выделяют в виде концентратов, а породные минералы удаляют в виде отходов, которые направляют в отвал. В процессах обогащения используют отличия минералов полезного компонента и пустой породы в плотности, магнитной восприимчивости, смачиваемости, электропроводности, крупности, форме зёрен, химических свойствах и др. Выделяют гравитационные, магнитные, флотационные и др.

Заключительные операции в схемах переработки полезных ископаемых предназначены, как правило, для снижения влажности до кондиционного уровня, а также для регенерации оборотных вод обогатительной фабрики.

Основные заключительные операции -- сгущение пульпы, обезвоживание и сушка продуктов обогащения. Выбор метода обезвоживания зависит от характеристик материала, который обезвоживается, (начальной влажности, гранулометрического и минералогического составов) и требований к конечной влажности. Часто необходимой конечной влажности трудно достичь за одну стадию, поэтому на практике для некоторых продуктов обогащения используют операции обезвоживания разными способами в несколько стадий.

Для обезвоживания продуктов обогащения используют способы дренирования (грохоты, элеваторы), центрифугирования (фильтрующие, отсаживающие и комбинированные центрифуги), сгущения (сгустители, гидроциклоны), фильтрования (вакуум-фильтры, фильтр-прессы) и термической сушки.

2. Синтез хлористого водорода

Хлористый водород - это бесцветный газ, имеющий температуру кипения -85С. Хлористый водород очень хорошо растворяется в воде, причем растворимость его сильно зависит от температуры. Соляная кислота представляет собой раствор хлористого водорода в воде.

Производство соляной кислоты осуществляется в две стадии: получение хлористого водорода и поглощение (абсорбция) хлористого водорода водой. Различные способы производства отличаются друг от друга методами получения хлористого водорода.

Сульфатный метод производства хлористого водорода является одним из старейших процессов химической промышленности. Он основан на взаимодействии хлористого натрия с купоросным маслом по реакции

2NаСl + Н2SО4 = Nа2SО4 + 2НСl -68.25 кДж

Реакция проводится при 500-5500С в муфельных печах, при этом получают твердый сульфат натрия и газ, содержащий 30-40% хлористого водорода. Синтез хлористого водорода производится из хлора и водорода, полученных при электролизе водных растворов поваренной соли. Водород сгорает в хлоре по экзотермической реакции

Н2 + Сl2 - 2НСl

Константа скорости этой реакции увеличивается с повышением температуры по уравнению Аррениуса. Практически проводят спокойное невзрывное горение водорода в хлоре при 2300-2400С. В реакционной смеси имеется 5-10%-ный избыток водорода, позволяющий более полно использовать хлор. Взаимодействие водорода с хлором производится в печах. Стальной корпус печи футерован огнеупорным кирпичом. Сверху печь закрыта асбестовой крышкой, которая вылетает в случае взрыва. Днище печи футеровано огнеупорным кирпичом и в него вставлена горелка, состоящая из двух концентрически расположенных стальных трубок. По внутренней трубке подается хлор, по наружной - водород.

Принципиальная схема производства соляной кислоты и жидкого хлористого водорода:

Синтез хлористого водорода из элементов обладает существенными достоинствами: хлористый газ содержит 80-90% НСl, что позволяет вырабатывать соляную кислоту концентрацией более 31%, соляная кислота получается высокой степени чистоты, не расходуется серная кислота, процесс идет без затраты топлива. В н.в. значительные количества хлористого водорода получаются так же, как побочный продукт на предприятиях органического синтеза.

3. Получение серной кислоты контактным способом

Все промышленные методы синтеза серной кислоты включают несколько этапов. Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом) серосодержащего сырья (необходимость в этой стадии отпадает при использовании в качестве сырья отходящих газов, так как в этом случае обжиг сульфидов является одной из стадий других технологических процессов). Следующий этап - превращение оксида серы (IV) SO₂ в оксид серы (VI) SO₃. Заключительная стадия ? абсорбция (то есть взаимодействие SO₃ с водой).

Реакция окисления оксида серы (4) до оксида серы (6), лежащая в основе процесса контактирования обжигового газа, представляет собой гетерогенно-каталитическую, обратимую, экзотермическую реакцию и описывается общим уравнением:

SО2 + 0.5О2 -ЅО3 -ДЗ

Степень превращения Xp оксида серы (4) в оксид серы (6) или степень контактирования, достигаемая на катализаторе, зависит от активности катализатора, температуры, давления, состава контактируемого газа и времени контактирования.

Энергия активации реакции окисления оксида серы (4) кислородом в оксид серы (6) весьма велика. Поэтому в отсутствии катализатора реакция окисления даже при высокой температуре не идет. Применение катализатора позволяет снизить энергию активации реакции и увеличить скорость окисления.

В производстве серной кислоты в качестве катализатора применяют контактные массы на основе оксида ванадия (5) марок БАВ (барий, алюминий, ванадий) и СВД(сульфо-ванадато-диатомитовый).

Реакторы или контактные аппараты для каталитического окисления оксида серы по своей конструкции делятся на аппараты с неподвижным слоем катализатора (полочные, фильтрующие), в которых контактная масса расположена в 4-5 слоях и аппараты кипящего слоя. Отвод тепла после прохождения газом каждого слоя катализатора осуществляется путем введения в аппарат холодного газа или воздуха, или с помощью встроенных в аппарат или вынесенных отдельно теплообменников. Совокупность контактного аппарата, теплообменников и газопроводов представляет контактный узел.

Для увеличения конечной степени контактирования применяют метод двойного контактирования и ведут процесс окисления оксида серы в две стадии.

4. Электролитическое получение металлического алюминия

Сырьем для производства алюминия служит глинозем (Аl2О3), который получают из различного минерального сырья: бокситов, нефелина, алунита и др. Основным сырьем служат бокситы, содержащие Аl(ОН)3 или АlООН, в смеси с окислами железа, кремнеземом и другими примесями.

Технология получения металлического алюминия достаточно сложна и состоит из четырех производств, связанных между собою технологической цепочкой и производимыми продуктами. Она включает:

- производство глинозема (оксида алюминия);

- производство фтористых солей и криолита;

- производство угольных изделий (электродов и блоков футеровки)

- производство алюминия электролизом расплавленных солей.

Производство алюминия осуществляется из глинозема, растворенного в криолите Nа3АlF6. Криолит, как растворитель глинозема, удобен потому, что он достаточно хорошо растворяет Аl2О3;не содержит более положительных, чем алюминий, ионов; достаточно электропроводен, но в то же время обеспечивает выделение тепла, необходимого для плавления электролита; дает с глиноземом сплавы, температура плавления которых много ниже температуры плавления глинозема. Схематически процесс электролиза сводится к выделению на катоде расплавленного алюминия и сгоранию угольного анода за счет выделившегося на нем кислорода.

Алюминий, как более тяжелый, собирается на дне ванны и периодически из нее извлекается. Поскольку в процессе электролиза происходит разрушение анодов, для непрерывной работы ванны необходима специальная конструкция анодов.

В современных электролизерах используют непрерывные аноды двух типов: самообжигающиеся и предварительно обожженные. Самообжигающийся анод состоит из алюминиевого кожуха, в который помещена брикетированная анодная масса с запрессованными в нее токоподводами. При обгорании анод опускается в электролизер с помощью специальных направляющих по заданной программе. При этом анодная масса постепенно перемещается в зону все более высоких температур, спекается и превращается в твердое монолитное углеродистое вещество -- угольный анод. По мере сгорания анода алюминиевый кожух наращивается сверху и заполняется анодной массой. Для анодов этого типа характерны высокое электрическое сопротивление, повышенный расход энергии, нестабильность плотности тока и высокая загазованность вследствие выделения летучих веществ из анодной массы. В современных электролизерах высокой мощности применяют предварительно обожженные аноды, которые состоят из блоков, наращиваемых сверху по мере их обгорания. Токоподводы впрессованы сбоку в готовые блоки.

Доочистку Al осуществляют хлорированием примесей (Al, Мg) и дальнейшим рафинированием.

5. Фосфорсодержащее сырье, получение простого суперфосфата

Сырьем для производства элементарного фосфора, фосфорных удобрений и других соединений фосфора служат природные фосфаты: апатиты и фосфориты. В этих рудах фосфор находится в нерастворимой форме, главным образом, в виде фторапатита Ca₅F (Р0₄)₃ или гидроксилапатита Са₅ОН (Р0₄)₃.

Производство суперфосфата - самое распространенное минеральное удобрение, выпускаемое в наибольших количествах. Он представляет собой порошок (или гранулы) серого цвета, содержащий в основном монофосфат кальция Сa(H₂PO4)2·Н2О и сульфат кальция CaS04·0.5H2О.

Сущность производства суперфосфата состоит в разложении природных фосфатов серной кислотой. Этот процесс можно условно разбить на два этапа. Первый этап - это диффузия серной кислоты к частицам апатита, сопровождаемая быстрой химической реакцией на поверхности частиц, которая идет до полного израсходования кислоты, и кристаллизация сульфата кальция:

Ca5F(Р04)3 + 5H2S04 + 2,5Н20=5(CaS04·0,5Н20) + ЗН3Р04 + HF + Q(а)

Второй этап - диффузия образовавшейся фосфорной кислоты в порах неразложившихся частиц апатита, сопровождаемая реакцией

Ca5F (Р04)3 + 7Н₃Р0₄ + 5Н₂0 = 5Са (Н2Р0₄)₂ * Н₂0 + HF + Q

Образующийся монокальцийфосфат находится сначала в растворе, при пересыщении, которого начинает кристаллизоваться. Реакция (а) начинается сразу же после смешения и заканчивается в реакционной суперфосфатной камере в течение 20--40 мин в период схватывания и затвердевания суперфосфатной массы, которые происходят за счет сравнительно быстрой кристаллизации малорастворимого сульфата кальция и перекристаллизации полугидрата в ангидрит по уравнению реакции

2CaS0₄ * 0,5H₂0 = 2CaS0₄ + H₂0

Последующая стадия процесса - созревание суперфосфата, т. е. образование и кристаллизация монокальцийфосфата, происходит медленно и заканчивается лишь на складе (дозревание) при вылеживании суперфосфата в течение 6-25 суток.

Существуют периодические, полунепрерывные и непрерывные способы производства суперфосфата. Периодическое производство экономически не целесообразно.

6. Получение криолита и фтористых солей

Все многочисленное количество способов получения криолита, в том числе и промышленных, делятся на три основных технологических направления: получение на основе использования плавикового шпата; получение из отходящих газов процессов разложения фосфатного сырья; регенерация криолита из отходов алюминиевого производства (производство вторичного криолита). Способы же получения других фтористых солей весьма близки к способу производства криолита, поэтому будут рассмотрены вместе с ним.

Из полевого шпата криолит получают кислотным и щелочным методом. При кислотном методе НF получают из полевого шпата CaF2 разложением его серной кислотой. Для получения криолита в раствор чистой плавиковой кислоты вводят рассчитанные количества А1(ОН)з и Na2CO3, исходя из его химической формулы Na2AlF6.

6HF + А1(ОН)3 = H3AlF6 + 3H2O, которую далее нейтрализуют содой:

2Н3А1F6 + 3Na2CO3 = 2Na3AlF6 + ЗС02 + 3H2O.

В основе щелочного способа производства криолита лежат два процесса:

1) спекание плавикового шпата с содой и окислами кремния и железа для получения спека, содержащего фторид натрия

Nа2СO3+СаF2 = 2NаF+СаО+СО2;

2) карбонизация смеси растворов фторида натрия и алюмината натрия для выделения криолита:

6NаF+NаА1O2+2СО2 = Nа3А1F6+2Nа2СО3

На 1 т суперфосфата выделяется около 6 кг фтора в виде четырехфтористого кремния. Переработка четырехфтористого кремния на другие фтористые соединения осложняется тем, что при их образовании выделяется кремнекислота. Поэтому выбор рационального метода отделения этой кремнекислоты от раствора фтористых соединений определяет рентабельность способа в целом. Один из таких способов состоит в синтезе криолита из раствора фтористого натрия и пересыщенного раствора фтористого алюминия, получаемых по следующим реакциям:

Весьма существенным является получение стойких пересыщенных растворов фтористого алюминия, от которых может быть отделен гель кремневой кислоты. Отфильтрованный раствор фтористого алюминия подвергают кристаллизации, а затем обезвоживанию или направляют на приготовление криолита, сливая растворы фтористого натрия и фтористого алюминия:

3NaF + A1F3 = Na3AlF6.

7. Производство комплексных минеральных удобрений

Из комплексных минеральных удобрений наиболее распространены сложные. К ним относятся одинарные соли, содержащие несколько питательных элементов, например, KNO3 или (NH4)₂HP04, или композиции из солей, включающие два (N+K, N+P, Р+К) или три (N+K+P) питательных элемента. Ведущее место среди комплексных минеральных удобрений занимает аммофос.

Все сложные минеральные удобрения по методу их производства могут быть разделены на три группы:

- удобрения, получаемые переработкой фосфорной кислоты (аммофос, диаммофос);

- удобрения, получаемые переработкой смеси фосфорной и азотной кислот (нитроаммофос, нитроаммофоска);

- удобрения, получаемые разложением природных фосфатов азотной кислотой (нитрофос, нитроаммофоска).

Таким образом, некоторые удобрения, например, нитроаммофоска, могут быть получены различными методами

Производство аммофоса

Аммофос представляет двойное (N+P) сложное комплексное удобрение, содержащее в качестве основного вещества моноаммонийфосфат NH4H2PO4 и примесь (до 10%) диаммонийфосфата (NH2)2HPО4, образующегося в процессе получения.

В основе производства аммофоса лежит гетерогенный экзотермический процесс нейтрализации фосфорной кислоты газообразным аммиаком:

Н3Р04ж + NH3г = NH4H2P04т -?Н

Процесс ведут при избытке аммиака, поэтому в системе, наряду с реакцией образования моноаммонийфосфата, частично протекает реакция образования диаммоний фосфата:

Н3Р04 + 2NH3 = (NH4)2HP04 -?Н

в результате чего в составе готового продукта содержится до 10% диаммонийфосфата.

Производство аммофоса можно строить по различным технологическим схемам, различающимся концентрацией используемой фосфорной кислоты и конструкцией аппаратуры.

На основе разбавленной экстракционной кислоты:

- с сушкой пульпы в распылительной сушилке;

- с упариванием пульпы в вакуум-выпарных аппаратах и сушкой в аппарате БГС;

- с сушкой пульпы и грануляцией ее в распылительной сушилке-грануляторе кипящего слоя РКСГ.

На основе концентрированной фосфорной кислоты:

- с грануляцией и сушкой продукта в аммонизаторе-грануляторе АГ;

- с самоиспарением пульпы под давлением и сушкой в барабанном грануляторе-сушилке-холодильнике БГСХ.

Производство нитроаммофоски

Нитроаммофоска представляет тройное (N+P+K) сложное комплексное удобрение и содержит в своей основе моноаммонийфосфат, нитрат аммония, нитрат калия и хлорид аммония. Присутствие двух последних солей снижает гигроскопичность продукта и улучшает его физические свойства

Нитроаммофоска может быть получена двумя методами: азотнокислотпным разложением фосфатова нейтрализацией смеси фосфорной и азотной кислот аммиаком. В обоих случаях для введения в состав продукта калийного компонента в реакционную смесь в процессе производства добавляют хлорид калия. Наиболее распространенный метод производства нитроаммофоски--нейтрализация.

В основе процесса получения нитроаммофоски по этому методу лежат реакции:

1. Нейтрализация фосфорной и азотной кислот аммиаком с образованием, соответственно, моноаммонийфосфата и нитрата аммония:

Н3РО4 + NH3 = NH4H2PO4, HNO3 + NH3 = NH4N03.

2. Обменная реакция вводимого в систему и растворяющегося в плаве хлорида калия с нитратом аммония:

NH4NO3 + КС1 = KN03 + NH4C1.

Наиболее распространенной технологической схемой производства нитроаммофоски является схема с аппаратом АГ (аммонизатор-гранулятор).

Получение серной кислоты нитрозным способом

Все промышленные методы синтеза серной кислоты включают несколько этапов. Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом) серосодержащего сырья (необходимость в этой стадии отпадает при использовании в качестве сырья отходящих газов, так как в этом случае обжиг сульфидов является одной из стадий других технологических процессов). Следующий этап - превращение оксида серы (IV) SO2 в оксид серы (VI) SO3. Заключительная стадия ? абсорбция (то есть взаимодействие SO3 с водой).

Вторая стадия производства серной кислоты - окисление диоксида серы - реализуется двумя способами, отличающимися методом окисления SO2 - контактным (с использованием твердых катализаторов) и нитрозным (башенный, с применением оксидов азота).

В нитрозном способе катализатором служат оксиды азота. Окисление SО2 происходит, в основном, в жидкой фазе и осуществляется в башнях с насадкой. Поэтому нитрозный способ по аппаратурному признаку называют башенным. Сущность башенного способа заключается в том, что полученный при сжигании сернистого сырья сернистый газ, содержащий примерно 9% SО2 и 9-10%

О2, очищается от пыли и поступает в башенную систему, состоящую из нескольких башен с насадкой. В башнях протекает ряд абсорбционно-десорбционных процессов, осложненных химическими превращениями. В первых двух-трех башнях насадка орошается нитрозой, в которой растворенные оксиы азота химически связаны в виде нитрозилсерной кислоты NОНSО4. В последующих трех-четырех башнях десорбированные в газовую фазу в результате реакции окислы азота поглощаются серной кислотой, образуя вновь нитрозилсерную кислоту. Таким образом, окислы азота совершают кругооборот и теоретически не должны расходоваться. Нитрозным способом получают загрязненную примесями и разбавленную 70-75% серную кислоту, которая используется в основном в производстве минеральных удобрений.

8. Производство азота и водорода для синтеза аммиака

Сырьем в производстве аммиака является азотоводородная смесь (ABC) стехиометрического состава N2 : Н₂ = 1 : 3. Так как ресурсы атмосферного азота практически неисчерпаемы, сырьевая база аммиачного производства определяется вторым компонентом смеси -- водородом, который может быть получен разделением обратного коксового газа, газификацией твердого топлива, конверсией природного газа.

Конверсией называется технологический процесс переработки газообразного топлива с целью изменения его состава. Сырье - природный газ (метан), попутный нефтяной газ, газы нефтепереработки. По сути - это неполное окисление УВ, одним из продуктов которого явл. Н2 водород. Окислители - кислород, воздух, водяной пар, оксид углерода (IV), оксиды металлов.

Конверсия осуществляется в присутствии катализаторов или без них (высокотемпературная конверсия).

Конверсия УВ с водяным паром:

СnH2n+2 + nH2O = nCO + (2n+1)H2 + ?H

Конверсия УВ с кислородом (отличие до СО2 и тепл. эффект):

СnH2n+2 + nO2 = nCO2 + H2O-?H

Конверсия СO:

CO + H2O +kat = CO2 + H2 - ?H + kat

Азотоводородная смесь, независимо от метода ее получения, содержит примеси веществ, некоторые из которых являются каталитическими ядами, вызывающими как обратимое (кислород, оксиды углерода, пары воды), так и необратимое (различные соединения серы и фосфора) отравление катализатора.

С целью удаления этих веществ ABC подвергается предварительной очистке, методы и глубина которой зависят от их природы и содержания, то есть от способа производства ABC.

Для очистки ABC в промышленности используются методы абсорбции жидкими поглотителями (мокрый метод) и адсорбции твердыми поглотителями (сухой метод). Окончательная очистка ABC достигается каталитическим гидрированием примесей (СO, CO2 и O2), получившим название метанирования или предкатализа.

9. Минерально-сырьевая база Кольского полуострова

Фосфатное сырьё

Апатит - Ca5[(F, OH)(PO4)3] и нефелин - KNa3[AlSiO4]4

Фосфатное сырье представлено уникальными по составу и качеству апатито-нефелиновыми рудами Хибинского массива, комплексными апатито-магнетитовыми рудами Ковдорского железорудного месторождения и комплексными апатитсодержащими рудами месторождений - Себльявр, Вуориярви, Гремяхи-Вырмес и Ловозерского.

Медно-никелевое сырье

Медно-никелевое сырье области представлено комплексными сульфидными медно-никелевыми рудами. На территории Мурманской области выделены четыре рудных района - Печенгский, Аллареченский, Мончегорский и Кольский. Основной из них - Печенгский, где сосредоточено свыше 30% балансовых запасов медно-никелевых руд области.

Железные руды

Месторождения железистых кварцитов Заимандровского железорудного района и Ковдорское месторождение комплексных апатито-магнетитовых руды.

Алюминийсодержащее сырье

Кианит - Al2 [O | SiO4]

Алюминийсодержащее сырье представлено крупнейшими в мире запасами нефелина и кианитовых руд. Нефелин является основным рудообразующим минералом хибинских комплексных апатито-нефелиновых руд. Промышленная ценность его определяется содержанием в нем глинозема, окислов натрия и калия, галлия, бериллия, рубидия и цезия.

Редкометальное сырье

Лопарит (Na, Ce, Ca)2(Ti, Nb)2O6 Эвдиалит Na4Ca2Zr[Si3O9] Бадделеит ZrO2

Запасы ниобия и тантала сосредоточены в комплексных рудах Ловозерского, Африкандского, Ковдорского и Вороньетундровского месторождений, а также в рудах массивов Салланлатва, Себльявр и Плоскогорского. В настоящее время разрабатывается только Ловозерское редкометалльное месторождение с получением лопаритового концентрата, содержащего тантал, ниобий и редкие земли.

Цирконий содержится в комплексных рудах Ковдорского месторождения и массивов Ловозерского, Вуориярви и Себльявр. В настоящее время циркониевый (бадделеитовый) концентрат получается только из ковдорских апатито-магнетитовых руд.

Крупные запасы эвдиалитовых луявритов расположены в Ловозерском районе и оцениваются в десятки миллиардов тонн при среднем содержании двуокиси циркония 1-1.5%, что позволяет считать их важным потенциальным источником для получения циркониевой продукции. В эвдиалитовых рудах находится также гафний.

Титаносодержащее сырье

Сфен CaTiO[SiO4] Титаномагнетит Fe(Fe3+,Ti)2O4 или FeTiO·Fe3O4

Запасы титанового сырья на Кольском полуострове сосредоточены в основном в рудах эксплуатируемых месторождений (сфене и титаномагнетите хибинских апатито-нефелиновых руд), в перовскитовых рудах Африкандского месторождения, а также в комплексных рудах месторождений Себльявр, Гремяха-Вырмес, Колвицкое, Цагинское и Лесная Варака. Руды месторождений Африканда и Себльявр содержат 9-12% двуокиси титана. Кроме титана, в них содержатся значительные запасы железа, меди, тантала, ниобия и редких земель. Месторождения Колвицкое, Цагинское и Лесная Варака представлены коренными титаномагнетитовыми рудами с содержанием 5-21% двуокиси титана и 17-65% окиси железа.

Неметаллорудное сырье

Мусковит - KAl2 [AlSi3O10](OH,F)2

Флогопит - KMg3[AlSi3O10](F,OH)2

Полевой шпат K, Na[AlSi3]8

Неметаллорудные полезные ископаемые в Мурманской области представлены вермикулитом, флогопитом, мусковитом и кварц полевошпатовым сырьем (керамических пегматитов). Комплексное Ковдорское вермикулит-флогопитовое месторождение является самым крупным в России и странах СНГ и одним из крупнейших в мире

10. Азотная кислота её основные свойства и применение

Азотная кислота является одной из важнейших минеральных кислот и по объему производства занимает второе место после серной кислоты. Она образует растворимые в воде соли (нитраты), обладает нитрующим и окисляющим действием по отношению к органическим соединениям в концентрированном виде, пассивирует черные металлы. Все это обусловило широкое использование азотной кислоты в народном хозяйстве и оборонной технике.

Безводная азотная кислота (моногидрат НNО3) представляет бесцветную жидкость с температурой кристаллизации - 41.60С, температурой кипения - 82.60С и плотностью - 1.513 /м3.

Смешивается с водой во всех отношениях, образуя при этом индивидуальные соединения гидраты состава НNО3*Н2О и НNО3*3Н2О, которые дают три эвтектики.

Температура кипения водных растворов азотной кислоты зависит от их концентрации. С увеличением концентрации температура кипения возрастает. Безводная азотная кислота малоустойчива термически и разлагается уже при хранении

4НNО3-4NО2 +2Н2О +О2 +ДH

Скорость разложения возрастает с повышением концентрации, для 99% кислоты температурный градиент составляет всего 50С. При нагревании процесс ускоряется и протекает по уравнению

2НNО3 - N2О3 +Н2О +О2 +ДН

Выделяющийся оксид азота (4) растворяется в кислоте и окрашивает ее желто-оранжевый цвет. Для удаления оксида азота из кислоты в технологическом процессе ее производства предусмотрена операция «отбелки» кислоты.

При растворении оксида азота (4) в кислоте образуется соединение состава НNО3*NО2 (нитроолеум), являющийся промежуточным продуктом в прямом синтезе азотной кислоты. Азотная кислота корродирует и растворяет все металлы кроме золота, платины, титана, тантала, родия, ирридия, однако в концентрированном виде пассивирует железо и его сплавы.

Области применения азотной кислоты весьма разнообразны. Большая ее часть расходуется на производство азотных и комплексных минеральных удобрений и разнообразных нитратов, на производство взрывчатых веществ и ракетного топлив,. производство красителей, органическом синтезе и цветной металлургии.

11. Получение разбавленной азотной кислоты

Синтез азотной кислоты из аммиака описывается общей химической схемой:

В отсутствии катализатора окисление аммиака идет преимущественно до элементарного азота. Для ускорения целевой реакции окисления до оксида азота (2) применяются селективно действующие катализаторы. В современных установках используют платиновые катализаторы в виде пакета сеток из сплава платины с 7.5% родия.

Так как нитрозные газы выходят из реактора при температуре 800С, то в них оксид азота (4) практически отсутствует. Для превращения оксида азота (2) в оксид азота (4) газы необходимо охладить ниже 100С.

Нитрозные газы, поступающие на абсорбцию, представляют сложную смесь различных оксидов азота, элементарного азота, кислорода и паров воды. Их состав зависит от условий окисления. Все оксиды азота, входящие в состав нитрозных газов, нерастворимы в воде, но, за исключением оксида азота (2), взаимодействуют с ней. Поглощение их водой сопровождается химической реакции хемосорбции, протекающей в системе «газ - жидкость», описываемой уравнениями:

2НО2 + Н2О - ННО3 + ННО2 -ДН

Н2О4 + Н2О -НNО3 + НNО2 -ДН

и распада нестойкой азотистой кислоты по уравнению

3ННО2 - ННО3 + 2НО +Н2О + ДН

Независимо от конкретной технологической схемы принципиальная схема производства разбавленной азотной кислоты включает шесть основных операций:

1 - очистка аммиака и воздуха и их смешение; 2 - окисление аммиака на катализаторе; 3, 4 - охлаждение нитрозных газов с использованием теплоты процесса окисления; 5 - окисление оксида азота (2) и образование азотной кислоты; 6 - очистка (нейтрализация) отходящих газов; АмВС - аммиачно-воздушная смесь; НГ - нитрозные газы; ОГ - отходящие газы

12. Титансодержащее сырьё и сернокислотные методы его переработки. Сернокислотная переработка сфена

Из титановых минералов наибольшее промышленное значение имеют ильменит FeTi03, титатаномагнетиты Fe0-Ti02-Fe304 и рутил ТЮ2. Меньшее значение значение имеют сфен CaTi[Si04]0 и перовскит CaTi03. Для попутного извлечения титана можно использовать большое количество минералов, например лопарит (Na,Ca,Ce...),(Nb,Ti)204.

Среди гидрометаллургических технологий различают сернокислотный и солянокислый способы. Сернокислотный метод сложен, требует многих операций, главные из них: 1) вскрытие концентрата, 2) очистка сульфатных растворов; 3) гидролиз растворов; 4) прокаливание гидроокиси титана до двуокиси. Реакции вскрытия перовскити и сфена:

СаТЮЗ + H2S04 = Ti0S04 + CaS04 + Н20

CaTi[Si04]0 + 2H2S04 + хН20 = Ti0S04 + CaS04 + Si02xH20

Из титановых концентратов непосредственно получают три вида продуктов: тетрахлорид титана, диоксид титана и ферротитан.

Получение глинозема Al2O3 по методу Байера и методу спекания

Нефелин и нефелино-еиенитовые руды относятся к алюминийсодержащему сырью. Нефелиновые породы беднее бокситов по глинозему, но содержат другие ценные компоненты - щелочи и бетимовый шлам. В нефелиновом сиените содержится 19-24% А1203. На Кольском полуострове распростронены апатато-неелиновые руды (апатит 3Ca3(P04)3-CaF2 и нефелин (Na,K)20A1203-2Si02). Комплексная переработка нефелинов включает процессы получения глинозема, кальцинированной соды, поташа, цемента, а также редкие металлы (галлий). Для переработки нефелинового сырья в зависимости от его состава и свойств могут быть применены различные способы: спекания; гидрохимический и другие.

Получение глиназема спеканием

Химические превращения при спекании протекают в основном в твердофазном состоянии и описываются реакцией

(Na,K)20A12032Si02 + 4СаС03 известняк = (Na,K)20 А1203 + 2(2СаО Si02) + 4С02

Алюминат калия при выщелачивании переходит в раствор так же легко, как и алюминат натрия; феррит натрия подвергается гидролизу. Алюминаты кальция в содовых растворах разлагаются.

Нефелин измельчают в шаровых мельницах, известняк спекают в трубчатых вращающихся печах, нефелиновый шлам осаждают в автоклавах.

Способ Байера - способ производства глинозема из боксита -- основан на выщелачивании, цель которого растворить содержащийся в боксите оксид алюминия Al2О3, избежав перевода в раствор остальных составляющих боксита (SiO2, Fe2O3 и др.). В основе способа лежит обратимая химическая реакция:

Al2O3 * n Н2O + 2NaOH = Na2O * Al2O3 + (n + l)H2O

Глинозем в виде алюмината натрия переходит в раствор. Основные операции:

1. Подготовка боксита к выщелачиванию. Боксит дробят и размалывают, добавляют также немного извести, активизирующей выщелачивание.

2. Выщелачивание.

3. Разделение алюминатного раствора и шлама после разбавления пульпы водой производят в сгустителях (отстойниках).

4. Разложение алюминатного раствора, называемое также декомпозицией с целью перевести алюминий из раствора в осадок в виде Al2О3 * 3Н2O.

5. Отделение кристаллов гидрооксида алюминия от раствора и классификация кристаллов по крупности. После декомпозиции пульпа поступает в сгустители, где гидрооксид отделяют от раствора.

6. Кальцинацию или обезвоживание гидрооксида алюминия. Al2О3· 3Н2O = Al2О3 + 3Н2O

Сернокислотная технология нефелина.

В нашем Институте разработан ряд сернокислотных схем переработки нефелина. Первая из них предусматривает обработку нефелинового концентрата раствором серной кислоты с концентрацией 35-40% по H2SO4. Из полученного раствора при охлаждении кристаллизуют алюмокалиевые квасцы, являющиеся товарным продуктом, а маточный раствор используют в качестве коагулянта в процессах водоочистки и водоподготовки.

В технологии предусмотрен вариант, при котором раствор от разложения нефелина упаривают, без отделения из него квасцов, и полученную смесь солей гранулируют для придания ему потребительских свойств.

Из нерастворимого остатка после кислотного разложения нефелина седиментационными способами выделяют аморфный кремнезем, который также является товарным продуктом.

По второму варианту нефелин обрабатывается разбавленными растворами серной кислоты с последующим отделением нерастворимого остатка отстаиванием (при необходимости - фильтрацией). Полученный раствор после незначительной модификации направляется на очистку воды. Наличие в составе растворенного кремнезема обеспечивает как коагулирующее, так и дополнительно флокулирующее действие реагента.

Вариантом этой схемы является технология получения чистого аморфного кремнезема, суть которой заключается в том, что из полученного кремнеземсодержащего раствора кристаллизуют алюмокалиевые квасцы, после чего из него осаждают в определенных условиях кремнезем. Маточный раствор и промводы являются оборотными и возвращаются как на стадию разложения нефелина, так и на стадию коагуляции SiO2, а их избыток используется для производства коагулянта по второму варианту.

Другими перспективными направлениями переработки нефелина являются фосфорно- и солянокислотное направления.

По первому из них в зависимости от условий разложения возможно получение алюмофосфатных связующих, компонентов огнетушащих составов, а также кремнеземсодержащих растворов для синтеза сорбентов, применяющихся для очистки воды от радионуклидов и ионов тяжелых цветных металлов.

По второму растворы, получаемые от разложения нефелинового концентрата, перерабатываются с получением раствора хлорида алюминия, который, также как и раствор от сернокислотного разложения нефелина, может быть непосредственно использован в качестве коагулянта, хлорида калия, применяемого в настоящее время в качестве удобрения, и хлорида натрия, который перерабатывется существующими способами на едкий натр и соляную кислоту, возвращаемую в процесс.

13. Получение каустической соды

Na2CO3 (карбонат натрия) -- кальцинированная сода

NaOH (гидроксид натрия) -- каустическая сода

Гидроксид натрия может получаться в промышленности хим. и электрохимическими методами.

К химическим методам получения гидроксида натрия относятся известковый и ферритный.

Химические методы получения гидроксида натрия имеют существенные недостатки: расходуется большое количество энергоносителей, получаемый едкий натр сильно загрязнен примесями.

В настоящее время эти методы почти полностью вытеснены электрохимическими методами производства.

Известковый метод получения гидроксида натрия заключается во взаимодействии раствора соды с известковым молоком при температуре около 80°С. Этот процесс называется каустификацией; он проходит по реакции:

Na2CО3 + Са (ОН)2 = 2NaOH + CaCО3

В результате реакции получается раствор гидроксида натрия и осадок карбоната кальция. Карбонат кальция отделяется от раствора, который упаривается до получения расплавленного продукта, содержащего около 92% масс. NaOH. Затем NaOH плавят разливают в железные барабаны, где он застывает.

Ферритный метод получения гидроксида натрия состоит из двух этапов:

Na2CО3 + Fe2О3 = 2NaFeО2 + CО2

2NaFeО2 + xH2О = 2NaOH + Fe2O3*xH2О

Реакция 1 представляет собой процесс спекания кальцинированной соды с окисью железа при температуре 1100-1200°С. При этом образуется спек - феррит натрия и выделяется двуокись углерода. Далее спек обрабатывают (выщелачивают) водой по реакции 2; получается раствор гидроксида натрия и осадок Fe2O3*xH2О, который после отделения его от раствора возвращается в процесс. Получаемый раствор щелочи содержит около 400 г/л NaOH. Его упаривают до получения продукта, содержащего около 92% масс. NaOH, а затем получают твердый продукт в виде гранул или хлопьев.

Электрохимически гидроксид натрия получают электролизом растворов галита (минерала, состоящего в основном из поваренной соли NaCl) с одновременным получением водорода и хлора. Этот процесс можно представить суммарной формулой:

2NaCl + 2H2О ±2е- > H2^ + Cl2^ + 2NaOH

Едкая щёлочь и хлор вырабатываются тремя электрохимическими методами. Два из них -- электролиз с твёрдым катодом (диафрагменный и мембранный методы), третий -- электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод).

14. Получение кальцинированной соды

Na2CO3 (карбонат натрия) -- кальцинированная сода

NaOH (гидроксид натрия) -- каустическая сода

До начала XIX века карбонат натрия получали преимущественно из золы некоторых морских водорослей и прибрежных растений.

Промышленный аммиачный способ получения карбоната натрия Солье

В насыщенный раствор хлорида натрия пропускают эквимолярные количества газообразных аммиака и диоксида углерода, то есть как бы вводят гидрокарбонат аммония NH4HCO3:

NH3 + CO2 + H2O + NaCl > NaHCO3 + NH4Cl

Выпавший остаток малорастворимого (9,6 г на 100 г воды при 20°C) гидрокарбоната натрия отфильтровывают и кальцинируют (обезвоживают) нагреванием до 140-160°C, при этом он переходит в карбонат натрия:

2NaHCO3 >(t) Na2CO3 + CO2^ + H2O

Образовавшийся диоксид углерода и аммиак, выделенный из маточного раствора на первой стадии процесса по реакции:

2NH4Cl + Ca(OH)2 > CaCl2 + 2NH3^ + 2H2O

возвращают в производственный цикл.

Способ Леблана получения карбоната натрия

По этому способу при температуре около 1000°C запекается смесь сульфата натрия («глауберовой соли»), мела или известняка (карбоната кальция) и древесного угля. Уголь восстанавливает сульфат кальция до сульфида:

Na2SO4 + 2C > Na2S + CO2^

Сульфид натрия реагирует с карбонатом кальция:

Na2S + СаСО3 > Na2CO3 + CaS

Полученный расплав обрабатывают водой, при этом карбонат натрия переходит в раствор, сульфид кальция отфильтровывают, затем раствор карбоната натрия упаривают. Сырую соду очищают перекристаллизацией. Процесс Леблана даёт соду в виде кристаллогидрата (см. выше), поэтому полученную соду обезвоживают кальцинированием.

В настоящее время весь искусственно производящийся карбонат натрия вырабатывается по методу Сольве.

15. Получение фосфорной кислоты (термической и экстракционной)

Экстракционный метод производства фосфорной кислоты основан на реакции разложения природных фосфатов серной кислотой. Процесс состоит из двух стадий: разложение фосфатов и фильтровании образовавшейся фосфорной кислоты и промывки сульфата кальция водой.

Са5(РО4)3F + 5Н2SО4 + nН3РО4+ 5mН2О= (n+3)Н3РО4 +5СаSО4 * mН2О +НF

Фактически фосфат разлагается смесью серной и фосфорной кислот.

В зависимости от температуры и концентрации фосфорной кислоты, находящийся в равновесии с ней в твердой фазе сульфат кальция существует в трех формах: ангидрита СаSО4, полугидрата СаSО4 * 0.5Н2О и дигидрата или гипса СаSО4 * 2Н2О. При осаждении сульфата кальция из фосфорнокислых растворов вначале выделяется наиболее растворимый полугидрат, который затем превращается в стабильную при данных условиях форму, обладающую меньшей растворимостью. Это превращение происходит путем постепенного растворения полугидрата и одновременной кристаллизации из растворов гипса или ангидрита. Основой для выбора технологических параметров процесса разложения фосфатов серной кислотой являются свойства системы СаSО4-Н3РО4-Н2О, в которой СаSО4 может существовать в трех формах: безводной и двух кристаллогидратов (СаSО4, СаSО4 * 0.5Н2О и СаSО4 * 2Н2О).

В соответствии с этим различают три режима экстракции фосфорной кислоты: дигидратный, полугидратный и ангидритный. Принципиальные схемы производства экстракционной фосфорной кислоты дигидратным и полугидратным методами идентичны. Однако полугидратный метод позволяет получить более концентрированную кислоту, снизить потери сырья и обеспечить более высокие интенсивность и производительность аппаратуры. Принципиальная схема производства экстракционной фосфорнойкислоты полугидратным методом приведена на рисунке.

Электротермический метод производства фосфорной кислоты основан на восстановлении фосфатов до элементарного фосфора, его последующим окислении до оксида фосфора (5) и гидратации оксида до фосфорной кислоты.

Са5(РО4)3F> Рп > Р2О5 > Н3РО4

1. Получение фосфора - восстановление фосфора из природных фосфатов представляет собой сложный многостадийный гетерогенный процесс

2. Сжигание фосфора - гетерогенный экзотермический процесс, протекает по уравнению:

Р4 жидк. +5О2газ = Р4О10 тв. -ДH

через димер диоксида фосфора (5).

3. Гидратация оксида фосфора (5) протекает через ряд стадий. На первой стадии процесса, вследствие высокой температуры в системе, взаимодействие паров оксида фосфора с водой дает метафосфорную кислоту:

Р4О10 +2Н2О = 4НРО3 -ДH

При понижении температуры метафосфорная кислота через полифосфорные кислоты превращается в фосфорную кислоту:

НРО3 + Н2О = Н3РО4 -ДH

Технологический процесс производства фосфорной кислоты электротермическим методом может строиться по двум вариантам:

- по одноступеньчатой схеме, без предварительной конденсации паров фосфора, с непосредственным сжиганием выходящего из стадии восстановления фосфорсодержащего газа и

- по двухступеньчатой схеме, с предварительной конденсацией паров фосфора и последующей переработкой его в фосфорную кислоту.

Сернокислотная переработка сфена.

16. Значение и виды энергия в химической промышленности

Химическое производство принадлежит к числу наиболее энергоемких, потребляет до 12% всей вырабатываемой электроэнергии. Потребление энергии химическим производством оценивается его энергоемкостью. Энергоемкостью производства наз. количество энергии, затрачиваемое на получение единицы продукции. Она выражается в кВт·ч (кДж) или в тоннах условного топлива (УТ) на тонну продукции. По энергоемкости химические производства делятся на три класса.

1 класс. Производства с расходом УТ более 2 тонн на тонну продукции. К ним относятся производства химических волокон, ацетилена, полиэтилена, нитрила и др.

2 класс. Производства с расходом УТ от 1 до 2 тонн на тонну продукции. К ним относятся производства карбоната натрия, аммиака, карбида кальция, метанола и др.

3 класс. Производства с расходом УТ менее 1 тонны на тонну продукции. К ним относятся производства разбавленной азотной кислоты, этиленгликоля, уксусной кислоты, анилина, полистирола, двойного суперфосфата.

В химическом производстве энергия используется для проведения химических реакций, сжатия газов и жидкостей, нагрева материалов, осуществления тепловых процессов (ректификация, испарение и др.), проведения механических и гидродинамических процессов (измельчение, фильтрование и др.), транспортировки материалов. Для этих целей используется энергия:

- электрическая (для проведения электрохимических, электротермических, электромагнитных и электростатических процессов, а также для перемещения материалов и приведения в действие различных механизмов и машин)

- тепловая (применяется для высокотемпературной обработки сырья (обжиг и др.) и интенсификации химических реакций, нагрева, плавления, дистилляции, выпаривания)

- топливная (образуется при сжигании топлива, используется для производства тепла и электроэнергии в ТЭЦ)

- механическая (используется для выполнения таких физических операций как измельчение, центрифугирование, перемещение материалов, смещение, в работе различных машин компрессоров, насосов и вентиляторов и др.)

- световая (фотохимический синтез, например хлороводорода)

- ядерная (для проведения радиационно-химических процессов (например, в процессах полимеризации), производства энергии в АЭС, для анализа, контроля и регулирования процессов производства.

- химическая (реализуется в работе химических источников тока различного устройства и назначения).

Из всей потребляемой химической промышленностью энергии 40% составляет электрическая, 50% -- тепловая (в виде теплоносителей -- пара и воды) и 10% -- топливная энергия. Основными источниками энергии, потребляемой промышленностью, являются горючие ископаемые и продукты их переработки, энергия воды, биомасса и ядерное топливо.

17. Вода, как основной фактор для осуществления химических процессов

Химическая промышленность -- один из крупнейших потребителей воды. В химической промышленности вода используется в следующих направлениях:

1. Для технологических целей в качестве:

- растворителя твердых, жидких и газообразных веществ;

- среды для осуществления физических и механических процессов (флотация, транспортировка твердых материалов в виде пульпы и др.);

- промывной жидкости для газов;

- экстрагента и абсорбента различных веществ.

2. Как теплоноситель (в виде горячей воды и пара) и хладоагента для обогрева и охлаждения аппаратуры.

3. В качестве сырья и реагента для производства различной химической продукции (например, водорода, ацетилена, серной и азотной кислот и др.).

Воды морей и океанов являются источниками сырья для добычи многих химических веществ. Масштабы потребления воды химической промышленностью зависят от типа производства и колеблются в широких пределах. Проблема рационального использования воды, наряду с большими объемами загрязненных вод стоит очень остро. Решение - организация замкнутых без сточных производств и водооборотных циклов.

Вода, используемая в химической промышленности (технологическая вода) должна удовлетворять по качеству определенным требованиям того или иного производства. Качество воды определяется совокупностью ее физических и химических характеристик, к которым относятся: цвет, прозрачность, запах, общее солесодержание, жесткость, окисляемость, реакция (рН), которые зависят от содержания в воде различных примесей.

Водоподготовкой называют комплекс операций по удалению из природной воды вредных для производства примесей, содержащихся в ней в виде взвесей, коллоидных частиц, растворенных солей и газов

18. Экологические проблемы на действующих химических предприятиях и основные направления их решения

Химические производства являются одним из основных источников загрязнения биосферы. Неуклонный рост выработки различных химических веществ сопровождается, как правило, соответствующим увеличением количества вредных отходов. В результате в ряде центров химической и нефтехимической промышленности наблюдается катастрофическое загрязнение водоемов, почвы, атмосферы.

Наиболее существенными источниками загрязнения окружающей среды являются отходы, образующиеся при химико- технологических процессах. К ним относятся: продукты побочных реакций, не находящие применения; продукты неполного и чрезмерно глубокого превращения и полимеризации, а также фильтры; промышленные воды и воды из абсорбционных установок очистки отходящих газов; отработанный воздух окислительных процессов; газы, не вступившие в реакцию (хлор, аммиак и др.) и т. д.

Окружающую среду загрязняют вспомогательные вещества и материалы, применяемые в химико-техноло- гических процессах: отработанные катализаторы; адсорбенты, абсорбенты и растворители; осушающие агенты; воздух после регенерации катализатора и пневмотранспорта продуктов; газы, отсасываемые из аппаратов при создании разрежения; тара и фильтровальные материалы, непригодные для повторного использования и т. д.

Кроме того, в химических производствах источниками загрязнения окружающей среды являются механические потери сырья, промежуточных и готовых продуктов вследствие негерметичности оборудования и коммуникации.

Вредным воздействием обладают сточные воды химических производств.

Среди наиболее эффективных путей решения экологических проблем необходимо выделить внедрение экологически эффективных и ресурсосберегающих технологий, сырья, продукции и оборудования, рациональное использование природных ресурсов. Также эффективными методом решения экологических проблем явл. экономические, включающие в себя плата за использование природных ресурсов и плата за загрязнение окружающей природной среды.

19. Топливо (виды и назначение) и его использование в химической технологии

Топливом называется одно- или многокомпонентная система, представляющая в результате протекающих в ней процессов источник энергии. Поэтому топлива называют также энергоносителями. По природе процессов, протекающих в топливах при их использовании, они делятся на ядерные и химические.

Химические топлива:

- по происхождению: природные (ископаемые угли, нефть, природный и попутный газы, торф, горючие сланцы), искусственные или синтетические (кокс, моторное топливо, техн. газы).

- по агрегатному состоянию на: твердые, жидкие, газообразные. Первые два вида топлива называют также конденсированными.

- по составу: на унитарные (однокомпонентные), в которых горючее и окислитель находятся в одной фазе, и многокомпонентные, в которых горючее и окислитель составляют различные фазы. Многокомпонентные могут быть совмещенными и раздельными (горючее и окислитель единое целое или отдельные вещества).

Пример совмещенного - твердое ракетное топливо. Хим. промышленность и др. отрасли базируются на топливе раздельного типа. Если окислитель кислород, то понятие «топливо» относится к горючему компоненту.

В зависимости от назначения хим. топливо делится на:

- энергетическое (для выработки тепловой и эл. энергии)

- технологическое топливо, используемое в агрегатах хим. производства и для проведения технологических процессов (коксование, выплавка металлов, обжиг, сушка, ректификация и др.).

Для сравнения различных видов топлива и суммарного учета его запасов и расхода используется такая единица как условное топливо (УТ). УТ называется топливо, имеющее низшую теплоту сгорания 29260 кДж/кг. 1 кВт энергии эквивалентен 0,123 г УТ.

Эффективность использования топлива в качестве источника энергии зависит от условий сжигания и состава топлива. Состав химического топлива:

К энергетическим характеристикам, от которых зависит эффективность химического топлива как энергоносителя относятся теплота сгорания, жаропроизводительность и энергоемкость (для моторных топлив).

Теплота сгорания (устаревший термин -- теплотворная способность) называется количество тепла, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема топлива в атмосфере кислорода и охлаждении продуктов сгорания до начальной температуры процесса.

Высшей теплотой сгорания QB называется количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 кг или 1 м3 топлива и охлаждении продуктов сгорания до 298 К. Следовательно, высшая теплота сгорания учитывает теплоту конденсации паров образовавшейся воды и может быть определена экспериментально калориметрическим методом.

Низшей теплотой сгорания QH называется количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 кг или 1 м.к. топлива в условиях сгорания, то есть без учета теплоты конденсации воды.