АСОСҲОИ ИЛМӢ ВА ПРИНСИПҲОИ УМУМИИ
ТЕХНОЛОГИЯИ ХИМИЯВӢ
Саноати химиявӣ. Қариб тамоми маводи мавриди ниёзи мардум маҳ сули
саноати химиявӣ мебошанд. Сару либоси мо аз пойафзол сар карда то кӯлоҳ,
натиҷаи фаъолияти истеҳсолоти химиявӣ мебошад. Бештари ма тоъҳои
либосҳои шумо аз нахҳои химиявӣ ва ё сунъӣ бофта шудаанд. Ҳатто агар
матоъҳои либосҳоятон аз нахҳои табиӣ бофта шуда бошанд ҳам, ҳангоми
истеҳсол ин нахҳо бо тарзи химиявӣ коркард карда мешаванд. Моддаҳои
пластикӣ, маводи доруворӣ, собун ва хокаҳои шӯянда, металл ҳо ва ғайра
танҳо як номгӯи на он қадар калони маҳсулоти саноати хими явиро ташкил
мекунанд. Бе муболига гуфтан мумкин аст, ки саноати хи миявӣ дар тавлиди
маводи зарурӣ нақши калонро мебозад.
Саноати химиявӣ як бахши хоҷагии халк мебошад, ки
дар асоси коркар ди химиявии ашёи хом маҳсулоти барои ҷомеа заруриро
истеҳсол мекунад.
Асосҳои илмии саноати химияро технологияи химиявӣ ташкил мена мояд.
Технологияи химиявӣ тамоми ҷанбаҳои истеҳсолоти химиявиро аз ашёи хом
сар карда то маҳсулоти тайёр дар бар мегирад. Яъне, ба техно логияи
химиявӣ на танҳо дарёфти реаксияи химиявии короиаш баланд, балки инчунин
таъмин бо ашёи хом, энергияи арзон ва ғайра дохил ме шаванд.
Муддати тӯлонӣ ҳисоб карда мешуд, ки технологияи
химиявӣ бар асоси пояҳои зерин бунёд ёфта аст:
1. Ашёи хом.
2. Энергия.
3. Дастгоҳҳо.
Вале дар замони муосир беш аз 10 унсури технологияи
химиявӣ маъ лум аст. Муҳимтарини онҳо дар поён зикр карда мешаванд:
- табиати физикию химиявии равандҳои истеҳсолӣ ва дарёфти шаро итҳои
оптималии амалӣ кардани онҳо;
- табиати энергетикии раванд, шарти бо короии баланд истифода бурдан аз
энергия;
- истифодаи дастгоҳҳо, пеш аз ҳама реакторҳои химиявӣ, ки дар онҳо
реаксияҳои химиявӣ сурат мегиранд;
- маводе, ки аз онҳо дастгоҳҳо истеҳсол карда мешаванд, тобоварии ин
маводҳо ба таъсири муҳити химиявии дар истеҳсолоти химиявӣ ҷой дошта;
- нигоҳдории муҳити зист;
- иктисодиёти истеҳсолот, ки он маблаггузорӣ, ҳосилнокии меҳнат ва
арзиши молро дар бар мегирад.
Технологияи химиявӣ илм дар бораи усулҳо ва
воситаҳои камхарҷ тарини коркарди маводи табиии(ашёи хоми) калонҳаҷм ба
маҳсулоти ни ёзи мардум ва маҳсулоти дар дигар соҳаҳои хоҷагии халқ
мавриди истифо дабуда мебошад.
Принсипҳои илмии ташкили истеҳсолоти химиявӣ.
Дар саноати хи миявии муосир принсипҳои технологии зерин истифода
мешаванд: бе фосилагии раванд, ҷараёнҳои муқобилсамт, истифодабарӣ аз
гармои реаксия, истифодабарии комплексии ашёи хом ва партови истеҳсолот.
Принсипи бефосилагии раванди истеҳсолот.
Ҳангоми дар асоси ин принсип амал намудан истеҳсолот тарзе ташкил
мешавад, ки ашёи хом ба реактори химиявӣ бефосила дохил карда шуда,
маҳсули реаксия аз он бефосила бароварда мешавад. Яъне, корхонаи химивии
дар асоси ин принсип амалкунанда бетанаффус кор мекунад.
Истеҳсоли чӯян, амми ак, каучуи дивинилстиролӣ, каучуи изопренӣ,
кислотаи нитрат, истеҳсо ли контактии кислотаи сулфат дар асоси ҳамин
принсип ба роҳ монда шудааст.
Принсипи ҷараёни муқобилсамт. Ба муқобили ҳамдигар
ҳаракат намудани моддаҳои таъсири мутақобилкунандаро ҷараёни муқобилсамт
меноманд. Ин принсип барои амалӣ намудани шароити оптималӣ, барои
табодули гармо ва масса (ба амалории реаксияи химиявӣ, фурӯбарии газҳо,
ҳалкунии чисмҳои сахт, гармкунии моддаҳои ба реаксия дохил шаванда,
хунук намудани маҳсули реаксия ва ғайра) истифода бурда мешавад.
Принсипи истифодабарӣ аз гармои реаксия.
Ин принсип истифодаба рии гармои ҳангоми гузаштани реаксияи химиявӣ
чудошударо барои гарм намудани моддаҳои ба реаксия дохилшаванда ё
моддаҳои ҳосил шуда ва ё ба ягон мақсади дигар тақозо мекунад. Масалан,
ҳангоми истеҳсоли чӯян ба домна ҳаво дода мешавд, ки он аз ҳисоби
реаксияи химиявӣ гарм карда мешавад. Истифодаи ин принсип ба сарфаи
энергия меорад, ки ин сабаби истифодабарии васеи ин принсип дар
истеҳсолоти химиявӣ мегардад.
Принсипи истифодабарии комплексии ашёи хом ва
партови истеҳсолот. Бо истифодабарӣ аз ин принсип истеҳсолот тарзе
ташкил карда ме шавад, ки ашёи хом пурра коркард карда шавад. Табиист,
ки коркарди маҳсули иловагӣ ва партови реаксия ташкил намудани
истеҳсолоти ило вагиро талаб мекунад. Вале дар натичаи амалӣ намудани ин
принсип арзиши моли истеҳсолшуда кам мешавад ва олудашавии муҳити зист
бартараф мегардад.
Ашёи хом. Кадом истеҳсолоти химиявиеро нагирем
он аз ашёи хом ибтидо мегирад. Ашёи хом вобаста ба он, ки аз кадом
манбаъ пайдо карда шудааст, ба се гурӯх чудо карда мешавад: минералӣ,
набототӣ ва ҳайвонотӣ.
Дар навбати худ ашёи хоми минералӣ ба гурӯҳҳои зерин
чудо меша ванд: маъданӣ, ғайримаъданӣ ва сӯзишворӣ.
Ба ашёи хоми минералии маъданӣ он канданиҳои фоиданок дохил мешаванд, ки
аз онҳо металлҳоро ҳосил мекунанд. Масалан, маъдани оҳан, маъдани мис,
боксит ва ғайра.
Ба ашёи хоми минералии ғайримаъданӣ он канданиҳои
фоиданок до хил мешаванд, ки аз онҳо ғайриметаллҳо, намакҳо, кислотаҳо,
ишқорҳо, шиша, семент ва ғайраро истеҳсол мекунанд. Ба ин гуна ашёҳои
хом сулфур, фосфоритҳо, намакҳои калий, намаки ош, рег ва ғайра дохил
мешаванд.
Ашёи хоми минералии сӯзишворӣ он қисми канданиҳои
фоиданокро дар бар мегирад, ки онҳо метавонанд чун сӯзишворӣ истифода
шаванд. Нафт, гази табий, ангиштсанг ва ғайра ба ин гунна ашёи хом дохил
мешаванд. Баъзан ин намуди ашёи хомро ашёи хоми органикӣ низ мено манд
ва ин ишора ба табиати пайдоиши он аст. Бояд қайд намоем, ки вақтҳои
охир ин наъви ашёи хом на ба сифати сӯзишворӣ , балки ба сифати ашёи хом
дар саноати химиявӣ истифода бурда мешавад.
Ба ашёи хоми набототӣ он маҳсулотҳои кишоварзӣ,
сарватҳои чан галзорҳо ва баҳру уқёнусҳо дохил мешаванд, ки онҳо асосан
барои ис теҳсоли маҳсулоти гизой ва ашёи хоми техникӣ коркард мешаванд.
Ба ин гуна ашёи хом найшакар, лаблабуи қанд, тухми офтобпараст, чигит,
загир ва ғайра дохил мешаванд.
Ашёи хоми ҳайвонотӣ он маводи ҳайвонотиро дар бар мегирад, ки аз он
маҳсулоти гизой ва моли ниёзи мардум истеҳсол карда мешаванд. Пашм,
абрешим, пӯст номгӯи на он қадар калони ашёи хоми ҳайвонотӣ мебошад.
Энергия. Чуноне, ки дар боло қайд намудем,
энергия яке аз пояҳои асосии истеҳсолоти химиявӣ мебошад. Саноати
химиявӣ ба чумлаи са ноатҳои аз назари энергетикӣ сермасриф маҳсуб
мешавад. Масалан, барои истеҳсоли 1т алюминий 19000 кВтсоат энергияи
электрикӣ сарф мешавад. Дар истеҳсолоти химиявӣ намудҳои зерини энергия
истифода мешаванд: электрикӣ, ҳароратӣ, химиявӣ, ядроӣ ва энергияи
рӯшноӣ.
Энергияи электрикӣ. Энергияи электрикӣ дар
саноати химиявӣ васеъ истифода бурда мешавад. Он, асосан барои
электролизи гудохта ва маҳ лулҳои обии моддаҳо, равандҳои
электроҳароратӣ (гудохтан, гармкунӣ, бугронӣ ва ғайра), равандҳои
электромагнитӣ (чудокунии моддаҳо) ва электростатикӣ (масалан, дар
электрофилтрҳо барои тоза намудани ок сиди сулфур(1У) ҳангоми истеҳсоли
кислотаи сулфат, электрокрекинги карбоҳидрогенҳо) мавриди истифода
мебошад. Энергияи электрикӣ дар стансияҳои электрикии обӣ (СЭО),
ҳароратӣ (СЭҲ) ва атомӣ (СЭА) ҳосил карда мешавад. Дар ҷумҳурии мо
энергияи электрикиро, асосан СЭО истеҳсол мекунанд, вале СЭҲ низ
мавчуданд.
Энергияи ҳароратӣ. Энергияи ҳароратиро дар саноати химия
барои гарм намудани моддаҳои ба реаксиядохилшаванда, хушк намудан, гу
дохтан, бугронӣ ва дигар амалиётҳо истифода мебаранд. Дар қисми беш тари
корхонаҳои химиявӣ энергияи ҳароратӣ дар шакли буги об, оби гарм
истифода мешавад, ки онҳо дар СЭҲ ҳосил карда мешаванд. Ҳан гоми
истеҳсоли семент, шиша ва чиниворӣ намудҳои гуногуни сӯзиш ворӣ (газ,
ангиштсанг) ба кор бурда мешаванд.
Энергияи химиявӣ. Энергияи химиявӣ ҳангоми
реаксияҳои экзотермӣ ҳосил мешавад ва онро барои гарм кардани моддаҳои
ба реаксия дохил шаванда, ҳосил намудани оби гарм ва буг истифода
мебаранд.
Энергия иядроӣ. Энергияи ядроӣ асосан барои
ҳосил кардани энер гияи электрикӣ ба кор бурда мешавад. Он инчунин дар
шакли нурафка нии ядроӣ ҳангоми синтези анилин ва фенол, сахткунии
полимерҳо низ мавриди истифода аст.
Энергияи рӯшноӣ. Энергияи рӯшноӣ (нурафкании
лазерӣ, инфрасурх ва ултрабунафш) ҳангоми синтези хлорҳидрогенҳо,
ҳалогенонидани моддаҳои органикӣ ва реаксияҳои изомеркунонӣ ба кор бурда
мешавад.
Истеҳсолоти асосии химиявӣ
Дар ҷумҳурии мо корхонаҳои химиявие мавчуданд, ки
алюминий, карбамид, ҳидроксиди натрий ва ғайра истеҳсол мекунанд.
Бинобар ин танҳо истеҳсоли саноатии ин маводҳоро меомӯзем.
Истеҳсоли алюминий. Алюминий дар заводи алюминии
точик (ЗАТ), ки дар шаҳри Турсунзода ҷойгир аст, истеҳсол карда мешавад.
Алюми нийро аз гудохтаи боксит (Al2O3) дар
криолити гудохта бо роҳи электролиз ҳосил мекунанд. Яъне, боксит
бефосила ба криолити гудохташуда илова карда мешавад ва ҳарорати ин
гудохта ба 950°С мерасад, ки он аз ҳарорати гудозиши алюминий хеле
баланд буда, вале аз ҳарорати гудозиши (2050оС) хеле паст аст. Дар ин
ҳарорат дар гудохта 3 ба иони алюминий (Al3+) ва алюминат
диссотсиатсия мешавад. Сипас, дар зери таъсири майдони электрикии доимӣ
раванди электролиз амалӣ карда мешавад. Ҳангоми электролиз алюминий дар
катод чудо шуда, дар намуди моеъ дар поёни зарфи элек тролиз ҷамъ
мешавад. Алюминат дар анод то оксиди алюминий барқарор мешавад ва дар
анод оксиген чудо мешавад. Анод, ки аз графит сохта шудааст, оксигени
чудошуда карбонро то СО ва СО2 оксид мекунад. Ма води анод
дар ин маврид зуд сарф мешавад, бинобар ин онро мунтазам иваз мекунанд.
Барои беҳтар намудани нишондодҳои технологии ҷараёни электролиз ба
электролит як миқдор AlF3 ва то 810% омехтаи CaF2
ва MgF2 илова мекунанд.
Ҳангоми электролиз шиддатнокӣ ба 46 В баробар буда,
қувваи ҷараён то 60000А шуда метавонад.
Карбамид. Карбамидро дар заводи нуриҳои нитрогении Вахш
(ЗННВ) ҳосил мекунанд. Синтези карбамид аз марҳилаҳои зерин иборат аст:
1. Ҳосил намудани ҳидроген.
2. Ҳосил намудани аммиак.
3. Ҳосил намудани карбамид.
Ҳидрогенеро, ки барои синтези аммиак лозим аст, дар натичаи кон версия
намудани метан ҳосил мекунанд.
Карбамати аммоний дар ин синтез маҳсули мобайнӣ мебошад.
Реаксияҳои ҳосилшавии карбамати аммоний ва табдилёбии он ба
карбамид ба реаксияҳои баргарданда мансубанд. Дарачаи табдилёбии СО2 ба
карбамати аммоний ва сипас табдилёбии карбамати аммоний ба карбамид аз
ҳарорат, фишор, таносуби массавии моддаҳои ба реаксия дохилшаванда ва
инчунин аз вақти дар ҳачми реаксионӣ қарор доштани моддаҳои ба реаксия
дохилшаванда вобаста аст. Ҳар ду реаксия бефо сила ва дар як вақт дар
дастгоҳи реаксионии ҷараёнҳои муқобилсамт гузаронида мешаванд. Гармие,
ки ҳангоми ба амал омадани реаксияи (1) мегузарад, барои гарм намудани
моддаҳои ба реаксия дохилшаван да то ҳарорати барои гузаронидани
реаксияҳо мувофиқ ва барои гузаро нидани реаксияи (2) сарф мешавад.
Синтези карбамид дар ҳарорати 160 200°С ва фишори 100400 кг/см2 ба амал
оварда мешавад.
Спирти этил. Истеҳсоли спирти этил аз галладона дар
марҳилаҳои зерин мегузарад:
1. Омода сохтани ашёи хом тоза намудани он аз чанг ва ҳар гуна гашҳои
механикӣ, майдакунӣ.
2. Ҷӯшондан бо буги ҳарораташ баланд дар зери фишор, дар мудда ти 45110
дақиқа.
3. Стерилизатсия, ҳалкунӣ ва ҳидролизи крахмал.
4. Туршшавӣ, ки дар натичаи он ба ғайр аз спирти этил глитсерин, спирти
метил, эфирҳои мураккаб ва моддаҳои дигар ҳосил мешаванд.
5. Ректификатсияи аввала, ки дар натичаи он спирти моеъе ҳосил мекунанд,
ки дар таркибаш на камтар аз 88% спирт дорад.
6. Тозакунии интиҳоӣ ҳосил намудани спирти ректификат, ки на камтар аз
96,5% спирти этил дорад ва спирти ректификаташ баланд, ки на камтар аз
98,5% спирти этил дорад.
Гидрометаллургия. Дар вилояти Сугд
корхонаҳое мавчуданд, ки дар онҳо истеҳсолот ба гидрометаллургия асос
ёфта аст.
Гидрометаллургия ин илмест, ки аз маъданҳо,
консентратҳо ва партовҳои истеҳсолот ҷудо намудани металлҳоро бо роҳи
омехта наму дани онҳо бо маҳлулҳои моддаҳои химиявӣ меомӯзад.
Ҳосил намудани металлҳо бо ин роҳ аз марҳилаҳои зерин иборат аст:
1. Коркарди механикии маъданҳо майдакунӣ, хокакунӣ ва ғайра.
2. Тагӣир додани таркиби химиявии маъдан ва ё консентрат барои омода
сохтани он ба ишқорронӣ шустани намакҳои ҳалшаванда, пух тани
барқароркунанда, оксидкунанда ва хлорпайвасткунанда ва тачзия ба воситаи
реагентҳои химиявӣ. Мақсади ин марҳила аз тачзияи пайвас тагиҳои химиявӣ
ва халос шудан аз гашҳо, ки ишқоррониро душвор мекунанд, иборат мебошад.
3. Ишқорронӣ ҳосил намудани чузъи зарурии маъдан дар шакли маҳлули обӣ
ва ё консентрат.
4. Беобгардонӣ ва шустан бо мақсади чудо кардани маҳлули ме таллдор аз
маводи хока.
5. Омода сохтани маҳлулҳо ба марҳилаи аз онҳо чудо намудани пайвастагиҳо
ва ё металлҳои матлуб аз маҳлул дур сохтани зарраҳои муаллақ (шаффофгардонӣ),
ки ин марҳила дар баъзе мавридҳо амалҳои химиявиеро дар бар мегирад, ки
мақсади онҳо аз маҳлул дур кардани гашҳои зараррасон мебошад.
6. Таҳшин намудани металлҳо ва ё пайвастагиҳои онҳо аз маҳлул ба шакли
пайвастагиҳои ҳалнашаванда (W, Ag) ва ба ҳолати кристаллӣ гузаронидани
пайвастагиҳои металлҳо; сорбсияи пайвастагиҳои метал лҳо ба воситаи
қатронҳои ионмубодила (Мо ва дигар металлҳои нодир, Au, Ag); экстраксияи
моеъгии пайвастагиҳои металл ба воситаи ҳалку нандаҳои органикӣ,
реэкстраксияи минбаъда бо маҳлули обӣ ва таҳшин намудани пайвастагиҳои
тозакардашудаи металл (металлҳои нодир); электролизи маҳлулҳои обӣ,
адсорбсия ба воситаи ангишт.
7. Коркарди таҳшин бо мақсади тозакунии минбаъдаи он.