Pytania pomocnicze - CHM.06

Utlenianie etenu jest reakcją egzotermiczną, więc wydziela ciepło. Brak skutecznego chłodzenia może doprowadzić do przegrzania reaktora i niekontrolowanego przebiegu procesu.

Oznacza, że czynnik chłodzący odbiera bardzo dużą ilość ciepła lub układ chłodzenia nie działa wystarczająco skutecznie. Jest to sygnał zagrożenia dla stabilności procesu.

Eten i tlen z powietrza są substratami reakcji egzotermicznej. Odcięcie ich dopływu ogranicza dalsze wydzielanie ciepła w reaktorze.

Dolanie wody może wpływać na pracę kotła, ale nie usuwa przyczyny problemu, czyli nadmiernego wydzielania ciepła w reaktorze. Najpierw trzeba zatrzymać lub ograniczyć reakcję.

Umożliwia prowadzenie reakcji przy jednoczesnej intensywnej wymianie ciepła przez ścianki rur. Dzięki temu łatwiej utrzymać wymaganą temperaturę procesu.

Powinien kontrolować skład gazów reakcyjnych, temperaturę, ciśnienie, działanie obiegu chłodzącego oraz ilość pary wytwarzanej w kotle.

Duża ilość pary oznacza intensywne odbieranie ciepła z procesu. Jeśli jednocześnie rośnie temperatura czynnika chłodzącego, może to wskazywać na nadmierne wydzielanie ciepła w reaktorze.

Istnieje ryzyko nagłego uwolnienia toksycznych gazów lub utraty przytomności przez pracownika. Druga osoba zapewnia asekurację i może szybko wezwać pomoc.

Najważniejsze zagrożenia to chlor, benzen, chlorowodór oraz produkty chlorowania, np. chlorobenzen. Mogą działać toksycznie, drażniąco, rakotwórczo lub łatwopalnie.

Aparat tlenowy izoluje pracownika od atmosfery otoczenia. Maseczka nie zapewnia pełnej ochrony przy wysokim lub nieznanym stężeniu toksycznych gazów.

Druga osoba asekuruje pracownika wykonującego czynności, obserwuje sytuację i reaguje w razie zagrożenia. Nie powinna sama narażać się bez zabezpieczenia.

Najważniejszy jest izolujący sprzęt ochrony dróg oddechowych, np. aparat tlenowy. Dodatkowo stosuje się odzież ochronną, rękawice chemoodporne, ochronę oczu i twarzy.

Instalację należy zatrzymać, odciąć od mediów, opróżnić, przewietrzyć lub przepłukać zgodnie z instrukcją oraz sprawdzić atmosferę pracy. Prace powinny być wykonywane według procedury i pozwolenia.

Benzen jest substancją toksyczną i rakotwórczą. Długotrwałe narażenie może uszkadzać układ krwiotwórczy.

Przenośnik taśmowy służy głównie do transportu materiałów stałych i sypkich. Mieszanina poreakcyjna jest cieczą lub zawiesiną, więc wymaga pompowania.

Pompa zanurzeniowa może pracować bezpośrednio w zbiorniku z cieczą lub zawiesiną. Pompa zębata jest lepsza do cieczy jednorodnych, często lepkich, ale gorzej znosi cząstki stałe.

Wyparka usuwa część wody z roztworu, zwiększając stężenie kwasu fosforowego(V). Jest to etap zatężania produktu.

Medium może być korozyjne, lepkie, gorące albo zawierać cząstki stałe. Niewłaściwie dobrana pompa może ulec szybkiemu zużyciu, zatkaniu lub awarii.

Powinna być odporna na korozję i ścieranie oraz umożliwiać tłoczenie cieczy z cząstkami stałymi. Ważna jest też niezawodność pracy w warunkach przemysłowych.

Jest to część instalacji, w której prowadzi się wydzielanie określonego składnika z mieszaniny. W produkcji kwasu fosforowego(V) dotyczy to uzyskiwania roztworu kwasu z mieszaniny poreakcyjnej.

Oznacza substancję żrącą. Taka substancja może powodować oparzenia skóry, poważne uszkodzenia oczu oraz korozję metali.

Oznacza toksyczność ostrą. Substancja może być śmiertelna lub bardzo toksyczna po połknięciu, kontakcie ze skórą albo wdychaniu.

Brom jest cieczą lotną, żrącą i bardzo toksyczną. Jego pary silnie drażnią drogi oddechowe i mogą powodować poważne zatrucia.

Należy stosować rękawice odporne chemicznie, okulary lub przyłbicę ochronną oraz fartuch laboratoryjny. Praca powinna odbywać się pod sprawnym wyciągiem.

Piktogram substancji utleniającej przedstawia płomień nad okręgiem. Na ilustracji widoczne są symbole substancji żrącej i toksycznej.

Substancja żrąca powoduje poważne, często nieodwracalne uszkodzenia tkanek. Substancja drażniąca wywołuje zwykle stan zapalny, pieczenie lub zaczerwienienie, ale jej działanie jest słabsze.

Brom należy przechowywać w szczelnych, odpornych chemicznie opakowaniach, w chłodnym i dobrze wentylowanym miejscu. Trzeba ograniczać ryzyko parowania i kontaktu z niezgodnymi substancjami.

Polega na przekazywaniu ciepła między mediami oddzielonymi przegrodą, np. ścianką rury lub płytą wymiennika. Media nie mieszają się ze sobą.

Gorące frakcje odbierane z kolumn rektyfikacyjnych oddają ciepło zimniejszej ropie naftowej. Dzięki temu zmniejsza się ilość energii potrzebnej do jej dalszego ogrzewania.

Gazy spalinowe przepływają bezpośrednio przez wsad pieca i oddają mu ciepło przez kontakt. Brakuje przegrody oddzielającej oba strumienie.

W wymianie przeponowej media są rozdzielone ścianką. W bezprzeponowej stykają się bezpośrednio, a czasem mogą się mieszać.

Pozwalają wykorzystać ciepło gorących frakcji do wstępnego ogrzewania surowej ropy. Zmniejsza to zużycie paliwa w piecu rurowym.

Spaliny mają bezpośredni kontakt z drewnem i oddają mu ciepło oraz odbierają wilgoć. Nie występuje tu przegroda między czynnikiem grzewczym a materiałem.

Zmniejsza zużycie energii, obniża koszty procesu i ogranicza straty cieplne. Może też poprawić stabilność pracy instalacji.

Należy zastosować wzór n = m/M, gdzie m to masa substancji, a M to masa molowa. Trzeba pamiętać o zgodności jednostek, np. masę w gramach dzielimy przez g/mol.

Ponieważ pytanie dotyczy otrzymywania 1 tony SO3, a entalpia została podana w kJ na 1 mol SO3. Masa molowa SO2 jest tu informacją zbędną.

Ujemna wartość ΔH oznacza, że reakcja jest egzotermiczna, czyli podczas jej przebiegu wydziela się ciepło. W obliczeniach ilości wydzielonego ciepła zwykle podaje się wartość dodatnią.

1 tona to 1000 kg, a 1 kg to 1000 g, więc 1 tona = 1 000 000 g.

Najpierw oblicza się liczbę moli SO3: 1 000 000 g / 80 g/mol = 12 500 mol. Następnie mnoży się przez 98 kJ/mol, otrzymując 1 225 000 kJ, czyli 1,225 × 10^6 kJ.

Trzeba je uwzględniać wtedy, gdy ΔH podano dla całego równania reakcji. Jeśli ΔH jest podane na 1 mol konkretnej substancji, jak tutaj na 1 mol SO3, wystarczy liczba moli tej substancji.

Propan i butan mają dużą prężność par i łatwo przechodzą w stan gazowy. Aby utrzymać je w postaci ciekłej, magazynuje się je pod ciśnieniem.

Benzyna jest cieczą lotną i łatwopalną. Pływający dach ogranicza parowanie oraz zmniejsza ilość palnych par nad cieczą.

Pływający dach unosi się na powierzchni magazynowanej cieczy. Ogranicza przestrzeń parową, straty produktu i ryzyko powstania mieszaniny wybuchowej.

Olej opałowy jest mniej lotny niż benzyna i ma wyższą temperaturę zapłonu. Nie wymaga więc tak intensywnego ograniczania parowania jak benzyna.

Najważniejsze są: lotność, prężność par, temperatura zapłonu, palność, toksyczność oraz wymagania bezpieczeństwa procesu.

W zbiorniku ze stałym dachem nad cieczą pozostaje przestrzeń gazowa. W zbiorniku z pływającym dachem dach przylega do powierzchni cieczy, ograniczając parowanie.

Lotne produkty mogą tworzyć z powietrzem mieszaniny palne lub wybuchowe. Dlatego konieczne jest ograniczanie parowania, wentylacja, uziemienie i zabezpieczenia przeciwpożarowe.

Ponieważ bęben obraca się stale, a różne jego części jednocześnie wykonują kolejne etapy: filtrację, osuszanie i usuwanie osadu. Dzięki temu zawiesina może być podawana bez przerw.

Filtracja ciągła przebiega bez zatrzymywania procesu, z ciągłym dopływem zawiesiny i odbiorem produktów. Filtracja okresowa wymaga cyklicznego załadunku, filtracji, opróżnienia i przygotowania urządzenia.

Przegroda filtracyjna zatrzymuje cząstki stałe, a przepuszcza ciecz. Na jej powierzchni powstaje placek filtracyjny.

Placek filtracyjny to warstwa zatrzymanego ciała stałego tworząca się na powierzchni przegrody filtracyjnej. Może być następnie przemywana, osuszana i usuwana.

Prasa filtracyjna ramowa pracuje najczęściej okresowo. Po zakończeniu filtracji trzeba ją otworzyć i usunąć osad, więc nie jest typowym urządzeniem do ciągłego oddzielania ciała stałego od cieczy.

Podciśnienie wspomaga przepływ cieczy przez przegrodę filtracyjną. Ułatwia oddzielenie filtratu od osadu i częściowe osuszenie placka filtracyjnego.

Siarkowodór jest silnie toksyczny i może powodować zatrucia już przy niewielkich stężeniach. Przy większych stężeniach poraża zmysł węchu, dlatego pracownik może nie wyczuwać zagrożenia.

Aparat oddechowy chroni drogi oddechowe przed wdychaniem toksycznego gazu. Jest skuteczniejszy niż maseczka pyłoszczelna, która nie chroni przed gazami.

Maseczka pyłoszczelna zatrzymuje głównie pyły i aerozole. Aparat oddechowy zapewnia ochronę przed atmosferą niebezpieczną, np. zawierającą toksyczne gazy lub niedobór tlenu.

Ubranie gazoszczelne ogranicza kontakt niebezpiecznego gazu ze skórą i odzieżą pracownika. Jest stosowane przy substancjach toksycznych, drażniących lub stwarzających zagrożenie gazowe.

Szczelne okulary chronią oczy przed działaniem drażniących i toksycznych gazów. Zwykłe okulary ochronne mogą nie zapewniać wystarczającej szczelności.

Błędne są odpowiedzi ograniczające ochronę do maseczki pyłoszczelnej, zwykłej odzieży roboczej lub samego fartucha. Przy siarkowodorze kluczowa jest ochrona przed gazem, zwłaszcza ochrona dróg oddechowych.

Katalizator często zapisuje się nad strzałką reakcji. Nie występuje wtedy jako zwykły substrat ani produkt w bilansie stechiometrycznym.

Ogrzewanie jest potrzebne tylko na początku, a później reakcja sama dostarcza ciepła. Regulacja temperatury przez dozowanie substratów również wskazuje na wydzielanie ciepła.

Żelazo jest reduktorem, czyli substancją powodującą redukcję nitrobenzenu. Samo ulega przemianie, więc nie jest katalizatorem.

Polega na przekształceniu grupy nitrowej `-NO2` w grupę aminową `-NH2`. Produktem reakcji jest anilina.

Oznacza warunki prowadzenia procesu i pomaga kontrolować temperaturę reakcji. Wrzenie mieszaniny może także ułatwiać odbiór ciepła.

Im szybciej dozuje się substraty, tym szybciej zachodzi reakcja i tym więcej ciepła wydziela się w jednostce czasu. Zmniejszenie dozowania ogranicza wzrost temperatury.

Katalizator przyspiesza reakcję i nie zużywa się w bilansie, natomiast reduktor bierze udział stechiometrycznie i ulega przemianie chemicznej.

Nie zawsze. Temperatura wrzenia zależy od składu mieszaniny i ciśnienia. Sam fakt wrzenia nie oznacza automatycznie procesu wysokotemperaturowego.