Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И
Скачать (прямая ссылка):
Відсутність доступних конструктивних матеріалів, стійких в різних агресивних середовищах при температурах вищих за 1600—2000° С, є основною перешкодою для здійснення багатьох ендотермічних високотемпературних процесів.
Неметалічні матеріали бувають неорганічного і органічного походження. До першої групи належать силікатні матеріали, емалі, скло, кераміка, фарфор, кам'яне литво, замазки на основі розчинного скла^ а також нові склокристалічні матеріали — ситалц. Неметалічні матеріали органічного походження бувають природні і синтетичні. Природні матеріали, бітумні лаки, каніфоль та інші малостійкі, і тому їх використовують обмежено.
Q-Pгян^цді синтетичні матеріали (високомолекулярні полімерні матеріали) використовують як конструкційні і футеровочні захисні матеріали (гума, ебоніт та ін.). Є багато комбінованих матеріалів — склопластики, фаоліт, текстоліт та ін.
КГИІ^ГІСМ -п"ірки УІМ1'ЧНПЇ стійкості неметалічних матеріалів служить "зміна маси після занурення зразка в агресивне середовище на певний час, візуальні спостереження за зміною зовнішніх ознак, зміна механічної міцності та крихкість матеріалу.
Конструкційні матеріали неорганічного походження широко застосовуються в хімічній і в суміжних галузях промисловості завдяки високій хімічній стійкості в кислотних середовищах. Особливо широке застосування має емальована апаратура.
Емаль—¦ це склоподібна маса, яка наноситься на металеву поверх-ню~і зчіплюється з нею у вигляді тонкого покриття після випалення при високій температурі. Емалі добувають сплавлянням гірських порід — кварцевого піску, глини, крейди та польового шпату з бурою, содою і поташем при 1200—1300° C До складу емалі входять оксиди та фториди багатьох металів. Для забарвлення емалі в зелений колір застосовуються оксиди хрому, а в коричневий — оксиди заліза. Емалі відзначаються високою кислотостійкістю. Мінеральні кислоти руйнують емаль сильніше, ніж органічні. Звичайні кислотостійкі емалі відзначаються малою стійкістю проти дії лугів. Особливо широко застосовується емальована апаратура на хіміко-фармацев-тичних заводах.
Одним з нових надзвичайно цінних конструкційних матеріалів є ситали — склокристалічні матеріали, які утворюються із скла за допомогою повної або часткової його кристалізації. Ситали виробля- \
ють з спеціального за своїм складом скла, з гірських порід та шлаків. Вони мають високу стійкість проти дії сильних окислювачів, кислот і лугів, відзначаються високою міцністю і термостійкістю.
Кам'яне литво добувають плавленням гірських порід у мартенівських печах при 1400—1500° C Воно має дуже високу кислотостійкість у всіх мінеральних і органічних кислотах (крім плавикової). В лугах стійке лише при кімнатній температурі. Вироби з кам'яного литва мають високу міцність і газонепроникність, завдяки чому широко застосовуються в техніці для футерування хімічної апаратури.
Кислототривку крряміку виготовляють з вогнетривкої глини випаленням. При цьому вироби вкриваються поливою з базальту і легкоплавкої глини і набувають кислотостійкості і непроникності. З кераміки виготовляють насадку, ексгаустери, насоси, місткості, різну хімічну апаратуру, посуд для зберігання і транспортування хімічних речовин, теплообмінники, нею футерують ректифікаційні колони і скрубери.
Кислототривкий фарфор дістають випаленням маси, яка містить каолін, квартігі • подйатзтТи""Тшпат. Фарфор має добрі фізико-механіч-ні властивості, відзначається високою термо- і зносостійкістю, а також стійкістю проти дії всіх кислот (крім плавикової), витримує нагрівання відкритим вогнем. З фарфору виготовляють кульові млини Для сухого та мокрого помолу, ректифікаційні колони, реактори, вакуум-фільтри, відцентрові насоси для перекачування кислот, арма-ТУРУ, труби та ін.
Конструкційні матеріали органічного_гюходження широко застосовуються в усіх галузях хімічної" промисловості. З пластмас в
хімічному машинобудуванні виготовляють апарати, труби, колони і царги; синтетичні каучуки використовуються для виробництва хімічно стійких гум та ебонітів; синтетичні смоли — для захисних покриттів ("хімічно стійкі лаки та емалі).
Поліетилен застосовується для футерування, виготовлення місткостей, в яких зберігають і транспортують агресивні рідини та гази; з нього виготовляють труби каналізації, гарячого та холодного водопостачання та ін.
Поліпропілен хімічно стійкий і має добрі механічні властивості. З нього виробляють корпуси різних апаратів, царги, тарілки ректифікаційних колон, насоси, труби.
Ф^ЦШЛЖШ_ітеФЛ0НИ) з погляду хімічної стійкості є неперевер-шеними матеріалами. Вітчизняна промисловість виготовляє фторо-пласт-40, який не розчиняється в усіх відомих органічних розчинниках, стійкий проти дії концентрованих кислот, лугів та окислювачів, і фторопласт-30, який має надзвичайно високі фізико-механічні властивості, хімічну стійкість, тепло- і морозостійкість.
Відомо цілу групу хлоровмісних високополімерів, які відзначаються антикорозійними властивостями. Серед них пентон (пентопласт), який завдяки високій хімічній стійкості, фізико-механічним властивостям дедалі ширше застосовується в хімічному машинобудуванні.
