Kimya məktəbdə
51
KİMYA SƏNAYESİ TULLANTILARININ TƏKRAR EMALI
TEXNOLOGİYASI VƏ ŞAGİRDLƏRDƏ EKOLOJİ BİLİKLƏRİN
FORMALAŞDIRILMASI
Ə.N.Qurbanov, Ü.Ş.Baxşıyeva
Azərbaycan Dövlət Pedaqoji Universiteti
Məqalədə məqsəd yuxarı siniflərdə kimya istehsalatı ilə bağlı dərslərin
tədrisində şagirdlərin ekoloji biliklərinin artırılmasına nail olmaq, onlarda ətraf
mühitin qorunmasının aktuallığının elmi və texnoloji əsaslarını öyrətməkdən
ibarətdir.
Kimya müəllimi hər bir dərsin elmi və tərbiyəvi xüsusiyyəti ilə yanaşı
onun ekoloji məsələlərini də nəzərə almalıdır. Şagirdlərdə ekoloji fıkir və ekoloji
tərbiyə aşılamalıdır. Təbiət elmi kimi kimya dərslərində təbiətin qorunmasına
xüsusi fikir verilməlidir. Ümumiləşdirici dərslərdə müəllim ümumi metodik
prinsiplərdən istifadə etməlidir. Bura daxildir:
•
Kimyadan və digər fənlərdən şagirdlərin aldıqları biliklər əsasında
onlarda ekoloji biliklər sistemini yaratmaq;
•
Kimyəvi ekologiya sahəsində problem xarakterli mövzular seçmək;
•
Real ekoloji problemlərin təhlilində diyarşünaslıq məlumatlarından
istifadə etmək;
Ekoloji biliklərin möhkəmləndirilməsi məqsədilə tullantıların təkrar
emalına aid praktik işlər aparmaq və hesablama məsələləri həll etməlidir. Müəllim
ekoloji tarazlığın pozulması və Yer kürəsində baş verən fəlakətlərlə şagirdləri
tanış etməklə, onlarda ekoloji məsuliyyət hissi oyatmalıdır. Bu məqsədlə bəzi
mövzuların tədrisində tullantıların təkrar emalı və ondan istifadə olunan sahələri
nəzərdən keçirməli və bu sahədə şagirdləri məlumatlandırmalıdır. Müəllim əyani
vəsaitdən istifadə edərək şagirdlərə izah edir, onlarla birlikdə dərslikdə olan
istehsal sahələrini fəal təlim formasında təhlil edir.
Ammonyak istehsalında hazırda qapalı texnologiya sistemi üzrə işləyən
aqreqatlardan istifadə edilir. Sistem qapalı olsa da istehsal zamanı ətraf mühitə
qaz
və maye halında zəhərli maddələr buraxılır. Bu tullantı qazlar yandırılır və alınan
istilikdən su buxarı almaq üçün istifadə edilir. Atmosferə hər gün 1,7 t azot
oksidləri, 1,2 t karbon monoksid ötürülür. Ayrılan azot oksidi və karbon monoksid
katalitik proses nəticəsində digər tullantı qazlarla birlikdə zərərsizləşdirilir [ 1, 2].
2NO + 2CO→ N
2
+ 2CO
2
- 690 ke/mol
Bu reaksiya termodinamik cəhətdən əlverişlidir. Əlavə edilən işlənmiş
3-4(55-56)2016
52
qazdakı CO-nun artığı oksidləşdirilir. Bu zaman hər iki reaksiya bir katalizator
iştirakı ilə gedir. Digər halda N
2
O alınır.
2NO + CO →N
2
O + CO
2
İşlənmiş qazda olan CO su ilə qarşılıqlı təsirdə olur:
CO + H
2
O → CO
2
+ H
2
Reaksiyadan alınan hidrogen azot oksidi ilə qarşılıqlı təsirdə olub
ammonyak əmələ gətirir:
2NO + 5H
2
→ 2NH
3
+ 2H
2
O
Alınan ammonyak yenidən prosesə qaytarıldığından onun qarşısını almaq
üçün azot oksidin (II) katalitik parçalanma reaksiyasından istifadə edilir. Bu
zaman azot, su və karbon oksidi alınır. Katalizator olaraq xrom, mis, dəmirin
oksidlərindən istifadə edilir. Nəticədə ətraf mühitin çirklənməsinin qarşısı alınır.
Zəhərli qazların təmizlənməsi 98 %-ə çalır.
Nitrat tıırşusu istehsalı. Bu mövzunıı keçərkən müəllim sənayedə qatı və
duru HNO
3
istehsalı ilə şagirdləri tanış edir. Burada müəllim informasiya
məlumatları əsasında nitrat turşusunun istehsalına olan tələbatı göstərir. O,
izahında göstərir ki. 1997-ci ildə 97 mln. ton, 2000-ci ildə isə 158 mln. ton nitrat
turşusu istehsal olunmuşdur. Hazırda hərgün 350 t. HNO
3
istehsal olunur. Bunun
üçün güclü istehsal və tullantıların təkrar işlənməsinə imkan verən qurğulardan
istifadə edilir. Nitrat turşusunun alınması prosesində tullantı qazlarında 0,2 %-ə
qədər NO olur [5].
Müəllim nitrat turşusunun istehsalında əmələ gələn tullantının təkrar emalı
və zəhərli qazların təmizlənməsi üsulları ilə şagirdləri tanış edir və göstərir ki, ən
mühüm üsullar aşağıdakı təmizləmə üsullarıdır:
•Katalitik təmizləmə üsulunda yüksək temperaturlu və aşağı lemperaturlu
təmizləmə həyata keçirilir;
•Adsorbsiya-desorbsiya üsulu ilə təmizləmə aparılır.
Katalitik təmizləmədə katalizator kimi palladium götürülür. Katalizatorun
aktivliyini artırmaq və ona qənaət etmək üçün daşıyıcının üzərinə katalizator
hopdurulur. Katalizatorun səthində reduksiya prosesi hidrogen, təbii qazlar,
ammonyak, karbon monoksid və s. ilə aparılır. Adsorbsiya üsulunda tullantı qazı
siIikagel səthindən buraxılır və udulur. Qazlar seolitlə desorbsiya edilərək yenidən
ayrılır və prosesə qaytarılır.
Sulfat turşusu istehsalı [3, 4]. Müəllim sulfat turşusunun sənaye və
texnikada rolunu konkret misallarla l-ci sxem üzrə izah etdikdən sonra, turşuya
olan tələbatı ödəmək üçün, onun istehsalını izah edir. O, göstərməlidir ki, bunun
üçün:
•aparat və qurğuların gücünü artırmaq;
•ekoloji təhlükəsiz istehsal sahələrinin yaradılması;
•qapalı texnoloji sistemlərin tətbiqindən istifadə edilməlidir.
Kimya məktəbdə
53
Sulfat turşusunun istehsalında əsas xammal pirit (FeS
2
) və kükürd
olduğunu bildirərək, müəllim əlvan metallurgiya sənayesində alınan SO
2
-nin
birbaşa oksidləşdirilməsindən əsas üsul kimi H
2
SO
4
alınmasında istifadə
edildiyini göstərir:
2SO
2
+ O
2
+ 2H
2
O → 2 H
2
SO
4
l-ci sxemdə SO
2
-nin alınması, onun SO
3
-a çevrilməsi, H
2
SO
4
alınması və
tətbiqi verilmişdi.
Sxem 1. Sulfat turşusunun alınması və tətbiq sahələri
Müəllim H
2
SO
4
istehsalında istifadə olunan xammal haqda məlumat verir:
Pritin yanmasından kükürd qazı tozdan təmizləndikdən sonra quruducu bürcdə
qurudularaq yuxarıda göstərilən reaksiya tənliyi üzrə H
2
SO
4
-ə çevrilir.
Metallurgiya qazlarında olan SO
2
-də ayrılır və oksidləşdirilərək H
2
SO
4
-ə çevrilir.
Bundan başqa digər sənaye sahələrində tullantı şəklində ayrılan H
2
S, S və SO
2
-
dən də H
2
SO
4
alınmasında istifadə olunur. Neftin emalı zamanı ayrılan qaz
qarışığından SO
2
ayrılaraq oksidləşdirilir və H
2
SO
4
ilə udularaq oleuma çevrilir.
Flotasiya üsulu ilə sulfid filizlərinin (Cu, Pb, Hg, Zn, Ni-in sulfidləri)
zənginləşdirilməsindən alınan tullantıda 40 %-ə qədər kükürd ayrılaraq sulfat
turşusu istehsalına göndərilir [3, 4].
Xammal kimi işlədilən pritdə (FeS
2
) 53,4 % S və 46,6 % Fe olduğunu
göstərərək sənayedə sulfat turşusunun alınmasında əsas xammal olduğunu bildirir.
Müəllim H
2
SO
4
-ün iki üsulla: kontakt və nitroza üsulları ilə alındığını və hər iki
üsulun mahiyyətini izah etdikdən sonra, əsas üsul olan kontakt üsulunun dörd
3-4(55-56)2016
54
mərhələdən ibarət olduğunu izah edir, şagirdlərin iştirakı ilə reaksiya tənlikləıini
oksidləşmə-reduksiva metodu ilə balanslaşdıraraq şagirdlərin aktivliyini artırır.
Hər bir mərhələni şagirdlərə çatdırdıqdan sonra reaksiya tənliyinin şagirdlər
tərəfindən yazılınası və əmsallaşdırmasına nail olmağa çalışır. Hər bir mərhələ
ayrılıqda izah olunur:
Müəllim sinifə müraciət edərək şagirdlərin biliklərindən istifadə edərək
göstərir ki, 1 - ci mərhələ tərkibində kükürd olan filizlərin, kükürd və hidrogen-
sülfidin yandırılmasından kükürd oksidin (IV) alınması mərhələsidir.
Şagirdlər FeS
2
, H
2
S və S-ün yanına reaksiyası tənliklərini yazır və
əmsallaşdırırlar. Bunu piritin və H
2
S yanmasında yoxlamaq olar:
)
2
2
3
2
2
4
10
2
1
3
2
11
4
2
2
2
2
2
0
2
4
1
3
2
2
2
3
3
2
0
2
1
2
2
H
SO
O
S
H
O
e
O
S
e
S
Fe
e
Fe
SO
O
Fe
O
S
F
2-ci mərhələdə yanma nəticəsində alınan kükürd qazının qarışıqlardan və
kontakt aparatın zəhərləyən qarışıqlardan təmizlənməsidir. Bu mərhələdə qarışıq
tozdan, xüsüsi elektrofiltirlərlə təmizlənir. Kükürd qazı təmizləndikdən sonra
kontakt aparatında oksidləşir [ 1 ].
2SO
2
+ O
2
→ 2SO
3
Bu üsulda 3-cü mərhələdə təmizlənmiş SO
2
- oksidləşərək S0
3
-ə çevrilir
və 4-cü mərhələdə SO
2
duru H
2
SO
4
ilə udularaq oleuma çevrilir.
SO
3
+ H
2
SO
4
→ H
2
S
2
O
7
(H
2
SO
4
SO
3
)
Şagirdlərə izah olunmalıdır ki, qaz qarışığını toz, qaz. qarışığında olan As,
Se və digər zəhərli qazlardan təmizləmək üçün su ilə yuyulma aparılır. Bu zaman
su özü zəhərli maddələrlə çirklənir. Belə suyu təmizləmədən su hövzələrinə
buraxmaq ekoloji cəhətdən təhlükəlidir. Təhlükəli qarışıq olan arsen suya keçir.
Bu cür su xüsusi su təmizləyici qurğularda arsen və digər zəhərli qarışıqlar
təmizlənir.
Fosfat turşusu istehsalı [4, 5]. Bu mövzuda müəllim iki üsulla fosfat
turşusunun istehsalı ilə şagirdləri tanış edir. Şagirdlərə fosfat turşusunun iki üsulla
alınmasını izah edərkən göstərməlidir ki, termiki üsul və ekstraksiya üsulu
müxtəlif olduğu kimi, alınan tullantının tərkibi də müxtəlifdir. Termiki üsulda 1
ton fosfor alındıqda tullantıların tərkibi: şlak (8-11 T), ferrofosfor (0,1-0,5 T), toz
(0,05-0,35 m
3
), şlam (0,1-0,15 T) və 7 m
3
çirkab suyu əmələ gəlir. Tullantıda olan
qazın, 80- 85 %-ni karbon ( I I ) oksid, 8-10 %-ni azot, hidrogen, fosfin, karbon
dioksid və fosfat turşusu təşkil edir [5]. Ayrılan qaz yandırılır. CO-nun
yanmasından alınan istilikdən prosesdə istifadə edilir. Alınan şlakdan sement,
11
4
4
11
Kimya məktəbdə
55
kimyəvi qurğuların hissələri üçün məmulat, kərpic, şlak pambığı, şlak-pemza
alınmasında istifadə olunur. Şlak-pambıq və şlak-pemzadan aparat və boruları
izole etmək üçün istifadə edilir. Şlakda dəmir fosfidləri F e
2
P, FeP olur. Qarışıqda
manqan və xrom fosfidləri də olur. Şlakın təkrar emalından Fe, Mn, Cr və P
2
O
5
alınır. Aşağıdakı sxem ilə şagirdlər tanış edilir. (Sxem 2).
Sxem 2. Sudan, tozdan təmizlənmiş şlamdan 2-ci sxemdə göstərilən məhsullar istehsal olunur.
Tullantının qaz fazasında olan SiF
4
, H
2
SiF
6
-ya çevrilir.
Müəllim dərsi sual-cavabla yekunlaşdırdıqdan sonra bildirir ki, hazırda
tullantısız və az tullantılılı texnoloji proseslər iki hissədən ibarətdir: əsas məhsul
istehsalı və tullantını təkrar emal edən hissədən ibarətdir. Bu cür texnologiya isə
yerli sənaye komplekslərinin yaradılmasını tələb edir.
İstifadə edilmiş ədəbiyyat:
1. Химия окружающей среды. Под. Ред.
Дж. О.М. Бокриса М; Химия, 1982, с.
322.
2. V.M.Abbasov və b. Məktəb kimya
kursunun
tədrisi
prosesində
ekoloji
biliklərin formalaşdırılması Kimya məktəb
kur. 2004, №4, s. 36-43
3. VM.Abbasov və b. Ümumitəhsil
məktəblərinin 8-9-cu sinifləri üçün dərslik
Bakı, 2015, 440 s.
4. S.A.Abdullayeva Şagirdlərin ekoloji
tərbiyəsi // Kimya və biologiya tədrisi.
1987 №3, s. 56-58
5. Беккер A.VI. Об экологическом
образования. // 1990, №4, с. 24..
3-4(55-56)2016
56
А.Н.Курбанов, У.Ш.Бахшыева
Технология повторного производства и эксплуатация отходов в химической
промышленности
АННОТАЦИЯ
Основная цель статьи является ознакомлением учащихся старших классов научной
актуальностью защиты окружающей среды, основой технологии и связь
химического производства с экологическими знаниями в учебном процессе.
Основные сферы производства: во время производства аммиака, серной и
фосфорной кислот исполъзуется вторсыръё в резулътате повторного производства
и на основе схемы применения промыщленных отбросков формируются научные
соображения у учащихся.
A.N.Qurbanov, U.Sh. Bakhshıyeva
Reprocessing of chemical industries waste and use of technology
SUMMARY
The purpose of article, is to achieve increasing environmental awareness of the
students associated with the chemical industry in the teaching of courses in the upper-
class, to teach the scientific and technological fundamentals of the actuality of
environmental protection.İmportant production sectors: İt is to from scientific knowledge
to students about crucial compounds which are utilised as a second material and acguired
from the recycling of wastes during the production of ammonia, sulfuric, phosphoric
acids and interpret on the basic of implementation schemes ares of industrial wastes.
Açar sözlər: ekologiya, tullantı, texnologiya, turşu, flotasiya, şlak.
Ключевые слова: экология, отбросы, технология, кислота, флотация, шлак.
Key words: ecology, refuse, technology, acid, flotation, slag.
Dostları ilə paylaş: |