r00ted-hack
عزيزي الزائر / عزيزتي الزائرة يرجي التكرم بتسجبل الدخول اذا كنت عضو معنا
او التسجيل ان لم تكن عضو وترغب في الانضمام الي اسرة المنتدى
سنتشرف بتسجيلك
شكرا
ادارة المنتدى


r00ted-hack
 
الرئيسيةاليوميةس .و .جبحـثالأعضاءالتسجيلدخول

شاطر | 
 

 بعض الصناعات الكيميائية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
عراقي وأفتخر

avatar

ذكر
عدد المساهمات : 755
تاريخ التسجيل : 17/08/2010
العمر : 30

مُساهمةموضوع: بعض الصناعات الكيميائية   الأحد 26 فبراير - 20:07



طريقة حديثة لتصنيع غاز ثاني اوكسيد الكاربون السائل
CO2 غاز ينتج عن عمليات الاحتراق مع مزيج من الغازات الاخرى (N2 ,CO ,STEAM ,SO2 ,.....) .
تبدأ العملية في الREBOILER , وضمن حجرة الحرق وباستخدام (مشعل BURNER ) لحرق مادة هايدروكاربونية
ممكن ان تكون(مشتق بترولي مثل كيروسين ,ديزل,LPG ...) تحدد المادة المستخدمة توفرها والكلفة.
بعد عملية الحرق يؤخذ مزيج الغازات الناتجة- ذو درجة حرارة عالية- الى برج الغسل(برج محشو مصنوع من الستانلس ستيل ) يتم ادخال المزيج من اسفل برج الغسل و من الاعلى يضخ ماء بارد بما يشبه الرشاش (الدش المستخدم في الحمام)حيث يقوم الماء بتبريد مزيج الغازات وتخليصه من اي شوائب صلبة وكذلك اذابة جمبع مركبات الكبريت .
الماء الناتج من عملية الغسل يعاد تبريد ويداور للاسنخدام مرة اخرى بعد ان نضيف له NaOH لمعالجة الPH
اما مزيج الغازات فيمرر الى برج الامتصاص (برج محشو )تدخل الغازات من الاسفل عبر الحشوة ومن اعلى البرج وبواسطة الرشاش (الدش) يضخ مادة مونوايثانول امين(MEA ) التي تمتص غاز CO2 فقط عند درجات حرارة (50 م الى 55 م) بينما باقى الغازات (88%N2 و11 % اوكسجين غير محترق والمتبقي بخار الماء وكمية مهملة من غاز اول اوكسيد الكربون )فتطلق عبرVent الى الجو وهي غير ضارة.
اما مادة الMEA التي امتصت غاز CO2 فتمرر الى مبادل حراري يسخنها الى درجة 130 م وتمرر من اعلى برج الفصل(برج محشو حشوة شبكية لعدة طبقات تتيح مساحة سطحية كبيرة جدا ضمن ارتفاع معقول للبرج) حيث يتم فصل غاز CO2 عن MEA . غاز CO2 الناتج يبرد عبر مبادل حراري ثم خزان فصل لفصل ما علق به من الMEA ثم يضغط و يمرر عبر محلول برمنغنات البوتاسيوم للتنقيةمن مركبات النايتروجين المحتمل تكونها ,بعد ذلك يمرر غازCO2 عبر مجفف لازالة اي رطوبة ثم يمرر على فلتر وبعدها يبردالى درجة-26 م الى -28 م (الضغط = 16 الى 18 بار ) يصبح الCO2 سائل, يخزن في خزان معد لذلك . درجة النقاوة =99,995%.
ممكن الحصول على الثلج الجاف(DRY ICE ) عبر خفض مفاجئ وسريع للضغط لسائل الCO2 .
اما الMEA فيعاد تنشيطه وتبريده لمداورة استعماله مرة اخرى.


صناعة الثلج الجاف
الحالة الصلبة لغاز ثاني اوكسيد الكاربون تسمى الثلج الجاف (dry Ice )
والاسم اتى من انه يشبه الثلج وسمي بالجاف لانه يتسامى(يتحول من الصلب الى الغاز دون المرور بالحالة السائلة)ولايترك اي (بلل) .
عملية التصنيع بسيطة جدا اذا توفر ثاني اوكسيد الكاربون السائل تحت ضغط 20 الى 25 بار مجرد ان تعمل خفض سريع للضغط سيصاحبه هبوط كبير في درجة الحرارة عندها يتجمد ثاني اوكسيد الكاربون.
طبعا اذا جعلنا العملية تتم في قالب نحصل على قطع نظامية من الثلج التي نستطيع ان نعملها باي شكل نريد.
(اذا توفر لاحدنا اسطوانة سائل ثاني اوكسيد الكاربون يستطيع ان يمسك بقطعة قماش على فوهة الصمام ويفتحه ببطئ سوف يلاحظ تكون الثلج)
من استخدامات الثلج الجاف : تبريد الاطعمة وبالاخص في الطائرات,بسبب درجة حرارته الواطئة يستخدم في تعشيق بعض الاجزاء الميكانيكية ببعضها(ادخال قطعة داخل قطعة ,توضع القطعة المراد ادخالها في الثلج الجاف فيصغر حجمها اي تتقلص ويتم ادخالها الى المكان المخصص وعندما تعود الى درجة الحرارة الاعتيادية تتمدد فتثبت ) اكثر هذا الاستخدام في صناعة التوربينات.يستخدم ايضا عملية التنظيف المشابه والمستخدم فيها الرمل(sundplast )


افران التجفيف(للمواد الصلبة) من حيث طريقة العمل ( التي لا تغير شكل المادة )
نوعان رئيسيان
الاول : افران التجفيف المفتوحة, تعتمد في عملها على ادخال هواء الى الفرن عبر مبادل حراري يرفع درجة حرارة الهواء, ويوزع الهواء الساخن داخل الفرن ليلامس الماده المراد تجفيفها فيحمل الهواء الرطوبة من المادة( عبر رفع درجة الحرارة وجريان الهواء) الى خارج الفرن , يستخدم هذا النوع مع المواد التى لاتتأكسد بسبب حرارة الهواء وجريانه.
طبعا كفاءة الفرن تعتمد على التوزيع الجيد للهواء داخل الفرن وكمية الهواء الداخلة ودرجة الحرارة التى يجب تكون اقل من ان تعمل على اكسدة المادة المراد تجفيفها مع وجود الاوكسجين (21% من الهواء) .
النوع الثاني: هو افران التجفيف المغلقة تعتمد على تجفيف المادة بمعزل عن الهواء, الفرن يتكون من حجرتين الاولى للمشعل (Burnner ) فى اعلى الحجرة فتحة لخروج ناتج الاحتراق للمشعل , حجرة المشعل موضوعة داخل الحجرة الاخر والتي تشكل حجرة التجفيف وتشبه الصندوق لهاباب يمكن احكام اغلاقه حتى لايسمح بدخول الهواء وبواسطة مراوح سريعة نقوم بمداورة نواتج الاحتراق للمشعل التي لا يوجد فيها اوكسجين, هذه المداورة تسمح برفع درجة الحرة وعمل تيارات داخلية تقوم بنزع الرطوبة من المادة المراد تجفيفها, في جسم الفرن موجود فتحة تسيطر عليها بوابة تفتح تحت ضغط معين لتصرف الغازات الحاملة للرطوبة, الضغط داخل الفرن سوف يرتفع بسبب الغازات الناتجة عن الاحتراق ويتم السيطرة على الضغط بواسطة تلك الفتحة, عندما تتساوى درجة حرارة المادة (تقاس بواسطة ثيرموكوبل موضوع بعناية فى المادة ) مع درجة حرارة الفرن تكون المادة قد جفت وهنا يتم ايقاف المشعل ونعمل دورة تبريد للمادة حتى لا تتأكسد حين فتح الفرن,تتم دورة التبريد بوسطة مبادل حراري مثبت داخل الفرن.
قد يرد سؤال كيف سيعمل المشعل بمعزل عن الهواء(احتراق بلا هواء غير ممكن), هنا لابد من ان المشعل المستخدم من النوع الذي يمزج فيه المادة المراد حرقها (غاز نفطي)مع الهواء قبل الحرق وبالتالي نحصل على النار دون ان ندخل الهواء الى الفرن.
(على فكره التجفيف يدرس بالتفصيل في سنه تالته مع دكتور الشاذلي)


تصنيع بطاريات السيارات:
1-الخلية: عبارة عن مجموعة من الالواح (الصفائح): 1- السالبة: تتكون اللوحة السالبة من حامل شبكي مصنوع من مادة الرصاص مضاف له القصدير والبزموث مما يعطيه صلابة كافية لحمل الرصاص النقي ذو الشكل الاسفنجي الهش
فيتكون لدينا القطب السالب للخلية مصدر الالكترونات)
2-الالواح الموجبة : تتكون من نفس الحامل الشبكي ولكن يحمل عليه ثاني اوكسيد الرصاص(اسفنجي هش) مما يكون القطب الموجب مستقبل الالكترونات.
ترتب الالواح السالبة والموجبة بالتتابع( لوحة سالبة واخرى موجبة بينهما عازل) وعدد الالواح المستخدمة من النوعين يحدد طاقة الخلية(التيار والفولتية) يوصل بين الالواح السالبة بجسر رصاصي من نفس نوع الحامل وكذلك الامر بالنسبة للموجبة وتوضع الخلية في المكان المخصص لها في صندوق البطارية ويتم التوصيل بين جسر سالب وأخر موجب لست خلايا(بطارية السيارة) قطبي الاطراف سيكونان واحد سالب واخر موجب يصب عليهما قطبا ( رأسي البطارية ) ويضاف حامض الكبريتيك ذو الكثافة النوعية (1250 ) فتصبح جاهزة للاستخدام.
في حال تم الاتصال-لأي سبب- بين اللوحة السالبة والاخرى الموجبة يحصل (الدائرة القصيرة) التي تضعف الفولتية
مقدار 1/6 من فولتية البطارية اضافة الى رفع درجة حرارة الحامض الى حد الغليان وبالتالى عطل البطارية الكامل.
في حال حصل قطع او سوء اتصال بين اي من الجسور تحصل دائرة مفتوحة (البطارية لاتمرر اي تيار كهربائي)
كثافة الحامض مهم جدا لايقل عن 1150 حيث يشكل تيار ضعيف وزيادة الكثافة عن 1250 يرفع المقاومة الداخلية للبطارية مما يقلل من العمر التشغيلي .
تصنع الالواح السالبة من مزج اول اوكسيد الرصاص مع حامض الكبريتيك ذو كثافة نوعية(1400 ) والمزج يتم في خلاط ضخم(اذرع التحريك عبارة عن عجلات دوارة مصنوعة من الفولاذ وذات وزن عالي تدار بمحرك قوي , هناك اضافات لهذه الخلطة مثل الالياف للتماسك واسود الكاربون لعمل فراغات
نفس الامر بالنسبة للموجبة مع اختلاف بالمواد المضافةونسبها, توضع الالواح في احواض الشحن (تيار كهربائي عالي مستمر وفولتية قليلة(الالواح الموجبة يحصل لها تأكسد من اول اوكسيد الرصاص الى ثاني اوكسيد الرصاص بينما الالواح السالبة يحصل لها اختزال من اول اوكسيد الرصاص الى الرصاص النقي الاسفنجي الهش)
يستعمل الماء المقطر دائما لان وجود اي املاح يسبب( ترسبات الاملاح على الالواح ) ممايقلل كفاءة ادائها وعمرها,
المعروف ان حمض الكبريتيك المركز (عالي التركيز) ذو كثافة نوعية = 1800 ويكون عامل تأكل كبير
لذلك يخزن في خزانات مبطنة بالرصاص النقي (لايوجد بينهما اي تفاعل)
عملية تخفيف الحامض تطلق كميات كبير من الحرارة لذلك لابد من استخدام نظام تبريد لخزانات التخفيف
يجب اضافة الحامض للماء وليس العكس ,و يفضل الاضافة التدريجية البطيئة.


العازل المستخدم في الخلايا الكهروكيميائيه:
في الخلايا الكهروكيميائية يستخدم عازل بين القطب السالب والقطب الموجب وهذا العازل يجب ان يتمتع بصفات اهمها:
1- عزل كهربائي جيد
2- لايتفاعل مع الوسط الكيمائي الموضوع به
3- نفاذية كافية لمرور الايونات بين الاقطاب
4-مرونة مناسبة مع متانة كافية لاداء جيد
5- كلفة معقولة
هذه الصفات موجودة في مادة ال Pvc (البولي فنيل كلورايد) فيما يخص العزل والكلفةوعدم التفاعل اما النفاذية والمونة مع المتانة فتتحكم بهم طريقة التصنيع وهذا ما اردت ان اشرحه .
- يجب ان تكون مادة الpvc على شكل مسحوق ناعم يحدد ذلك بواسطة مصفاة ذات فتحات دقيقة تسمح لحجم معين من المسحوق بالمرور.

طريقة التصنيع سهلة وتعتمد على مبادئ بسيطة:
يوضع المسحوق في خزان قمعي مضلع (له اربع اضلاع) منصوب بشكل عمودي ,اسفل الخزان يوجدشق افقي يسمح بانسياب المسحوق فوق حزام ناقل يحدد سمك المسحوق على الحزام الناقل مسطرة معدنية مثبتة لهذا الغرض.معمول على سطح الحزام اخاديد طولية.(احيانا المسطرة ايضا)
الحزام الناقل دوار وبطول كاف ليمر من خلال فرن كهربائي مسيطر على درجة الحرارة بواسطة اجهزة التحكم الدقيقة.
في نهاية الحزام يوجد ماكنة تقطيع الى القياسات المطلوبة.
عند نزول المسحوق من الخزان على سطح الحزام وتحديد السمك بواسطة المسطرة ومع دوران الحزام سوف يدخل المسحوق الى الفرن الكهربائي ويعبره خلال فترة زمنية يحددها سرعة دوران الحزام . وبسبب التعرض للحرارة فان المسحوق سوف يتصلب ليكون صحيفة لها سمك محدد وعرض الحزام وطول غير محدد مع استمرار الحزام بالدوران, وعلى سطح الصحيفة الملامس للحزام تكون لدينا بروزات طولية سببها الاخاديد على سطح الحزام,بينما السطح الاخر يكون مستوي تماما.
وتقطع الصحيفة الى قطع حسب الحاجة بواسطة ماكنة التقطيع.
من خلال ما سبق فان زمن المرور في الفرن (المسيطر عليه بواسطة الحزام الناقل) ودرجة الحرارةفي الفرن , سيحدد خاصية النفاذية والمتانة مع المرونة وكما يلي:
اذا كانت درجة الحرارة عالية وسرعة بطيئة سوف نحصل على تصلب كامل يعطي مرونة عالية ونفاذبة قليلة .اما اذا كانت السرعة عالية ودرجة الحرارة اقل سيكون التصلب قليل نحصل منه على نفاذية عالية جدا ومرونة قليلة ومتانة ضعيفة تتكسر قطع العازل
من هذا نجد ان التحكم باسرعة ودرجة الحرارة يحدد لنا خواص العازل .


تصنيع اول اوكسيد الرصاص
له عدة استخدامات منها لصنع العجينة الفعالة المكونة لاقطاب البطاريات كما ذكرت سابقا ومنها لاستخدامه في صناعة المصابيح الكهربائية كذلك في صناعة السيراميك لاشتقاق بعض الالوان والخ...
اول اوكسيد الرصاص (100% تاكسد للرصاص) لونه اصفر فاتح وكلما قلت نسبة التاكسد اصبح اللون اغمق ويتراوح اللون بين الاسود فالبني فالاحمر فالبرتقالي فالاصفر
من اهم صفات تأكسد الرصاص انه يطلق حراره عالية جدا الى حد يشبه جمرة النار لذلك يجب توخي الحذر لما قد يسبب الحرائق.
من الطرق المشهورة لتصنيعه:
1-طريقة بارتون: تعتمد على صهر الرصاص النقي في بوتقة وعبر مجرى لانسياب الرصاص الى خلاط يدور بسرعة عالية يفتت الرصاص المنصهر الى اجزاء صغيرة جدا تصطدم مع بعضها ومع اذرع الخلاط ووجود اوكسجين الجو تتم الاكسدة ويتم سحب اول اوكسيد الرصاص على شكل غبار بواسطة ساحبة هواء الى منظومة فلاترتسمح بمرور الحجم المطلوب من الجزيئات اما الجزيئات الاخرى فتعاد الى الخلاط مرة اخرى بواسطة حزام ناقل
من مميزات هذه الطريقة انها تعطي نسبة تاكسد عالي (75% فما فوق ) وحجم الجزيئات صغيرة

2- طريقة الصدم (’m40 ) يقطع الرصاص النقي الى (10 كغ للقطعة) ويتم ادخالها الى حاوية اسطوانية الشكل مثبتة من محوريها الطرف الاول مربوط الى محرك لجعل الحاوية دوارة ومن نفس المكان عبر فتحة تجويف المحور تغذى قطع الرصاص , من الطرف الاخر خرطوم مربوط على ساحبة هوائية لسحب الغبار.
مبدا العمل يعتمد على الحرارة المتولدة من طاقة الصدم بين قطع الرصاص نتيجة دوران الحاوية ووجود الهواء لاكسدة
الطبقة الخارجية وبالصدم ايضا تت**** جزيئات الاوكسيد التي تكون غبارا يسحب عبر الفلترالى مكان الخزين,
من هذه الطريقة نحصل على اكسدة اقل من68% وجحم جزيئات اكبر قليلا. اول اوكسيد الرصاص الناتج من كلا الطريقتين اذا اخذت ا كغ في وعاء ووضعت قطرة ماء صغيرة لبدأت عملية اكسدة سريعة وبدقائق معدودة تحصل على قطعة جمر تشعل اي مادة قابلة للاحتراق وهنا تكمن الخطورة لان رطوبة الجو ممكن ان تسبب ذلك ايضاولهذا يجب خزن الاوكسيد باردا وجافا.

من المخاطر الصحية لاوكسيد الرصاص انه اذا دخل جسم الانسان عن طريق الفم (الطعام الملوث) يترسب على العظام عند المفاصل ويسبب آلآم المفاصل الى حد الشلل.
اما عن طريق التنفس فانه يذاب مع الدم ليكون مركب معقد مع هموغلوبين الدم : اذا كانت نسبة هذا المركب اقل من 22
فالخطورة قليلة وتظهر اصفرار في الوجه يمكن علاجها بسهولة بالابتعاد عن مصدر التلوث والاكثارمن تناول الخضار والفواكه, النسبة اذاكانت بين 22 الى 32 تسبب فقر الدم. اما اكثر من هذه النسبة فالخطورة شديدة جدا (الاعراض: رعشة في الطراف والوهن العام وعدم السيطرة على اتزان الجسم...)العلاج سوف يكون طويل وباشراف طبي مكثف
مع نظام تغذية خاص.


مادة petrolium jelly
هي مادة الفازلين(Vaseline )المادة عديمة اللون شفافة, مشتق بترولي,
اطلق عليها اسم petrolium jelly عام 1859 حيث كانت تعرف بrod wax بسبب انها كانت تصاحب عمليات استخراج البترول من الابار (على جدار البئر وكذلك عمود الضخ للمضخة) مما يعيق عملية الاستخراج حتى يتم تنظيف
البئر ومعدات الضخ.
وفي بنسلفانيا كلف الكيميائي Cheesebrough بعمل دراسة على المادة واحضر الى مختبره في بروكلين كمية من
الrod wax وحين امتلأت الاوني في المختبر قام بملىء اواني النباتات في منزله بعدما قام بافراغها من محتواها ومن هنا جاء اسم الفزلين(المقطعVase انية النباتات واضاف هو المقطع الدوائيline لتصبح الكلمة المتداولة الان Vaseline ).


افران معاملة المعادن
تقوم بعدة وظائف اهمها : 1- صهر العدن ,2-تسخين المعدن لغرض التشكيل, 3-صهر اكثر من معدن لتكوين السبائك...الخ عبر تعريض تسخين (رقع درجة حرارة) المعدن
اي ان كل الافران تتعامل مع رفع درجة الحرارة للمعدن. وهنا اختلفت اشكال وتصاميم الافران تبعا للمصدر الحراري
المستخدم(كأن يستخدم الغاز او الكهرباء او المشتقات النفطية او الفحم الحجري) الذي يحدد ذلك هو درجة الحرارة المراد الوصول لها حتى يقوم الفرن بمهمته مع مرعاة الكلفة الاقتصادية, وفي بعض الاحيان نستخدم مزيج من المكونات
للحصول على درجات حرارة اعلى (مثل مزج الغازات مع الاوكسجين .....).
النقطة الاخرى المهمة التي تتحكم بتصميم الفرن هي التوزيع الحراري داخل الفرن (حتى نحصل على كفاءة اعلى وتوفير في الطاقة) فمن الانواع ما يتم به توزيع مصدر الحرارة على جدران الفرن من الامثلة افران التكسير الحراري تكون على شكل مشاعل غازية موزعة بانتظام على جدران الفرن ,بوادق او افران صهر الرصاص عباره عن سخانات كهربائية سلكية مثبتة على الجدران الداخلية للفرن وهكذا...
من الطرق المتبعة ايضا للحصول على توزيع حراري كفوء وتوفير اكثر للطاقة هي ان نعمل تيارات هوائية حارة جدا داخل الفرن عبر تحريك الهواء الساخن داخل الفرن بواسطة مراوح .
النقطة الثالثة هي نوع المادة التي يبطن فيها الفرن بحيث تتحمل درجات الحرارة العالية وتداول المادة داخل الفرن دون ان تتكسر(الطابوق الناري او الحجر الناري.....)
النقطة الرابعة كيفية تداول المواد من والى الفرن سواء كان منصهر او معدن ساخن او مزيج سبائكي,من الانواع المعروفة للمنصهرات تستخدم المجري المبطن لنقل المنصهر الى القوالب اما الصلب فينقل بواسطة الرافعات الخاصة.
في عمليات المعالجة للمعدن (تقسية او ماشابه ذلك ...) من المهم ان تصل القطعة الى مكان المعالجة بنفس درجة الحرارة المطلوبة حتى تكون المعالجة كفوءة وهذا يعتمد على طريقة التداول.


طريقة فراش Frasch process
طريقة كيميائية تستخدم لتحضير الكبريت من باطن الأرض ، تتضمن ضغط الماء الساخن على تجمعات الكبريت مما يؤدي لانصهاره ، وترفع الى السطح بواسطة أنابيب على شكل رغوة نتيجة امرار تيار من الهواء . ويكون الكبريت المستخرج بهذه الطريقة ذا نقاوة عالية .


بعض التعاريف الخاصة بالهواء
1-(هواء صفر او Zero Air او Air Synthetic ) هي مسميات لخليط مكون من 21% اوكسجين+79% نايتروجين .
تتم العملية بخلط الاوكسجين على النقاوة مع نايتروجين عالي النقاوة تحت ضغط عالي ليعبأ في اسطوانات اغلب استخداماته في معايرة الاجهزة المختبرية,
تعتمد درجة النقاوة للخليط على نقاوة مكوناته ولذلك هناك ثلاثة انواع من هذا الخليط نسبة الى الشوائب
ا-(controlair ) مكون من O2 99.6% & N299.999% والمتبقي CO,CO2,H2O.THC
ب-Zero Air مكون من O2 99.995% ,N2 99.999 المتبقي نفسه مع اختلاف النسب
ج-Air 5.5 grade مكون من O2 99.9995 + N2 99.9995%

2-هناك نوع يدعى (هواء مضغوط جاف) Dry compressed Air عبارة عن الهواء الجوي ولكنه مر بعملية تجفيف دقيقة ثم ضغط في اسطوانة ومن استعمالاته المهمة في الاجهزة المختبرية التي تتأثر بالرطوبة.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
 
بعض الصناعات الكيميائية
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
r00ted-hack :: منتديات العلوم والمعرفة :: المنتدى الهندسي-
انتقل الى: