原料的预处理

高中化学工业流程题原料的预处理

原料的预处理

• 粉碎、研磨、喷洒
  • 增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率或使反应速率更完全，提高原料转化率、利用率、浸出率。
  • 增大接触面积的方法：固体采用粉碎、研磨（在实验室中一般用研钵进行研磨）；液体采用喷洒；气体多采用多孔分散器。
    • 在实验室中一般采用
• 浸出
  • 浸取、溶解，即向固体里加入适量试剂或溶解，为了分离水溶性和非水溶性物质。
  • 水浸：一般是将物质与水接触反应或溶解，为了分离水溶性和非水溶性物质。
  • 酸浸：一般使用硫酸、盐酸、浓盐酸、硝酸等，为了溶解金属、金属氧化物、调节pH是某些离子的水解而转化沉淀而除去等。
  • 碱浸：一般用氢氧化钠溶液，是为了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解铝及其化合物（或锌及其化合物）、调节pH。
  • 醇浸：一般为了提取有机物。
• 如何提高浸出率
  • 从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、溶剂性质等方面考虑。
  • 适当延长浸出时间、多次浸取液有助于提高浸出率。
• 灼烧
  • 灼烧能除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐。
  • 灼烧、焙烧、煅烧：改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。（在实验室中，灼烧一般在坩埚中进行，加热方式为酒精灯直接加热）
• 搅拌、加热
  • 在原料预处理中，搅拌、加热可以加速溶解、增大反应物的接触面积、加快反应速率。
• 催化剂
  • 加入催化剂，一般可大大提高反应速率、降低能耗，但不影响化学平衡，使用时要注意催化剂的活性温度，且防止催化剂“中毒”（反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性、选择性明显下降或丧失的现象）
• 表面处理
  • 如用碱除去金属表面的油污，金属晶体可用机械法打磨，或用化学法除去表面氧化物。