ENDSTRYEL KMYA DERS NOTLARIENDSTRYEL GAZLAR Endstriyel gazlar pekok hammadde sentezinde, inert ortam salama, soutma ve yakt olarak kullanlmaktadr.rnein H2 ve N2 den NH3,CO ve H2 metanol sentezi yaplmaktadr. Kuru buz ( kat CO2 ) sv N2 ar soutmak amacyla kullanlrlar. 100 oC nin altna kadar soutma yaplmasna Kriyogeniks = ar souk yapm denir. Sv N 2 ift cidarl cidarlar arasnda vakum bulunan kaplarda ( Dewar kab ) saklanr. 1. CO2 Sv ve kat CO 2 soutma amacyla, dondurma, et ve dier yiyeceklerin soutulmas ve dondurumas amacyla kullanlr. CO2 atmasferi inert ortam salayarak rmeyi engeller. Genellikle bu amalarla kuru buz kullanlmaktadr. Sv CO2 ise yangn sndrmede, gaz CO2 soda retimi ve satrasyon amacyla kullanlr. 1.1 . Ticari Olarak CO2 retim Yntemleri : 1. Fuel oil, gaz yaktve kok gibi karbonlu maddelerin yanmasyla oluan gazlarda % 10-18 CO2 bulunur. 2. Doal gaz ve dier hidrokarbonlarn H2 ve CO2 e dntrldkleri, sentetik NH3 ve H2 retim tesislerinde yan rn olarak 3. Fermantasyonla dekstrozun alkol ve CO2 eparalanmasnda %99 saflkta CO2 elde edilir. 4. Kire kalsinasyon gazlarnda %10-40 CO2 ierir. 5. Doal CO2 gaz kuyularndan 1. ve 4. yntemlerle elde edilen CO2 in % 99 luk hale getirmek iin K2CO3, Na2CO3 monoetanoamin gibi zeltilerde absorplanr. Sonra zelti stlarak CO2 stlarak CO2 serbest hale dntrlr. ( 90-120 oC ye kadar ) Na2CO3 + CO2 +H2O 2NaHCO3 MEA: 2 HOCH2CH2NH2 + CO2 + H2O ( HOCH2CH2NH3 )2CO3 HOCH2CH2NH2 + CO2 + H2O HOCH2CH2NH3 HCO3 2. H2 H2, eskiden kaynak ileri ve balonlarda kullanlrken gnmzde kimya ve petrol sanayinde nemli bir hammade olumaktadr. Sv H2 roket yakt olarak kullanlr. NH3 metano ve yksek alkollerin sentezinde, kmr petrol ve katrann benzine hidrojenasyonu, petrol rnlerinin hidroslfrizazyonu, fenolden siklohegzanol, naftalinden tetralin retiminde, Cl2 ile yaklarak HCl retiminde kaynak teknolojisi mcevher yapm, metalojide oksitlerin indirgenmesinde kullanlr. 1.2. H2 RETM 1- Suyun Elektrolizi,

2345678-

Suyun demir ile indirgenmesi, Su buhar-hidrokarbon Rreforming prosesi, Hidrokarbonlarn ksmi oksidasyonu ve bozundurulmas, Metan etan gibi gazlarn termik ayrtrlmas, Kmrn gazlatrlmas, Kok frn gazlarndan, Laboratuarda retimi.

1- SUYUN ELEKTROLZ LE HDROJEN RETM %10-25 lik NaOH veya KOH zeltisi elektroliz kabna konur ve Fe katot ile Ni kapl demir anot kullnlarak 60-70 C de 2-2.5 V luk gerilim uygulanarak %99.6 ve saflkta O2 ve % 99.9 saflkta H2 retilir. 2H2O 2H2 (g) + O2 (g) H = 136 kCal

2- SUYUN DEMR LE NDRGENMES Su buharnn indirgenmi demir filizi (Fe ve demir oksit) zerine etkisiyle H2 elde edilir. ndirgenme ilemi su gaz (%40 CO % 50 H2) ya da jeneratr gaz (%15H2, %25 CO) ile yaplr. 2 Fe3O4 + H2 + CO 6FeO + CO2 + H2O 2FeO + H2 + CO 2 Fe + CO2 + H2O

600- 650 C de gerekletirilen su buharlama aamasnda: Fe + H2O FeO + H2 3FeO + H2O Fe3O4 + H2 3- SU BUHARI HDROKARBON REFORMNG PROSES Hidrokarbonlar katalizr zerinden subuhar ile reaksiyona sokularak H2 Co ve CO2e dntrlrler. CnHm(g) + nH2O(g) nCO(g) + (m/2 + n)H2(g) CO(g) + H2O(g) CO2(g) +H2(g) Su gaz dnm=deiim =ift reaksiyonu Endstriyel uygulamalarda genellikle dk karbonlu hidrokarbonlar doal gaz (CH4), LPG (propan ve btan) ve nafta kullanlr. Katalizrler Ni esasldr. Reaksiyondan nce hidrokarbondaki kkrt giderilerek, katalizr zehirlemesi nlenir. Reksiyon scakl 760980 oCdir. rnein propan aktif karbondan geirilerek kkrtl bileikleri tutulur. 815 oCde Ni katalizrnde subuhar ile kartrlp CO, CO2 ve H2e dntrlr. C3H8(g) + 3H2O(g) 3CO(g) + 7H2(g) C 3H8(g) + 6H2O(g) 3CO(g) + 10H2(g) (760-980 oCde ve katalizrile reaksiyon gerekleir.) Gaz karm 370 oCye soutulup biraz daha subuhar eklenerek FeO katalizrlnde COin %90-95i CO2 e dntrlr. (Su gaz dnm=deiim =ift reaksiyonu) Karm 38oCye soutulup monoetanolamin zetisiyle ykanarak CO2 tutulur. kan gazlar 315 oCye stlp NiO katalizrlnde kalan CO2 ve CO, metana dntrlr. Buradan kan H2nin suyu giderilip depolanr. Bu gaz %98,2 H2, %0,3 CO, %0,01CO2 ve %1,5 CH4 ierir ve her 1000 m3 H2 yannda 500 m3 CO2 retilir.

4- HDROKARBONLARIN KSM OKSDASYONU PROSES Kapal bir nitede hidrokarbonlarn subuhar eliinde snrl miktarda O2 ile yanmas sonucu H2, CO ve az miktarlarda CO2 ve CH4 ieren gaz karm elde edilir. Balang maddesi olarak doal gaz karm elde edilir. Balang maddesi olarak doal gaz, rafineri gaz veya dier gazlar kullanlabilir. 1300-1500oC ve 20-40 atm basnta doal gaz kullanldnda CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ekzotermik CH4 + CO2 2CO + 2H2 endotermik 2CH4 + 2H2O 2CO + 6H2 endotermik tpl: CH4 + 1/2O2 CO + 2H2 reaksiyonu gerekleir. Dizel ya ar fuel oil gibi sv hidrokarbonlar kullanldndan 3CnHm + (2n-m/2)H2O + (n+m/4)O2 (2n-m/4)CO + (2n+3m/4)H2 + m/4H2O + n-m/4CO2 reaksiyonlar gerekleir. Elde edilen rn kompozisyonu kullanlan kaynaklara gre deiir. Kuru tam gaz bileimi H2 CO CO2 CH4 N2, Ar H2S, COS Ar fueloil 46,1 46.9 4,3 0,4 1,4 0,9 Nafta 51,6 41,8 4,8 0,4 1,4 Doal gaz 60,9 34,5 2,8 0,4 1,4 -

Reaksiyon rnleri ortamdan srekli olarak ???????? yanmam karbon taneleri, gazn ykanmas ve karbonun szlmesiyle ayrlr. Kkrd giderilip su???? deiimi, monoetanolamin ykanmas ve metanasyon ilemleri uygulanr. 5- C2H2 VE CH4NIN TERMK AYRIMASI C2H2 2C + H2 1000 oCde CH4 C + 2H2 1100-1350 oCde paralanr. 6-KOK FIRIN GAZLARI (hava gaz): %55 H2, %35CH4 ve dier hidrokarbonlar ile %35 CO, az miktarda NH3, kkrtl bileikler, benzen naftalin ve katran ierir. Bu karmdan H2yi ayrmak iin Cloude, Linde v.b. prosesleri uygulanr. Gaz 20atme bastrlp benzen kkrtl bileikler, CO2 ve subuhar younlatrlarak ayrlr. Soutularak etilen, propan gibi hidrokarbonlarda svlar. Geriye gaz halinde H2 kalr. Bu gaz N2 ile NH3 sentezine gnderilebilir. CO ve dier hidrokarbonlar yakt olarak yada subuhar ile reforming nitesine veya kismi oksidasyona gnderilir. 7- KMRN GAZLATIRILMASI Gaz ve sv hidro karbon kaynaklar azaldka, kmrn deeri armaktadr. Kmr ilk nceleri su gaz ve jenaratr gaz tesislerinde H2/CO karm elde edilmesinde kullanlmtr. Ancak kmr, O2 ve H2O buhar ile daha modern tesislerde H2ce zengin sentez gazlar retilen prosesler gelitirilmitir. Lurgi, Koopers-Totzek ve Winkler bunlardan bazlardr. Buradada su gaz bileiminde gaz karm elde edilir.

Lurgi Prosesi: Lurgi prosesinde 30 atm basntaki sabit yatakl gazlatry stten kmr alttan O2 ve H2O buhar gnderilir, 630-760oCde kmrden uucu maddeler ayrlr ve gazlar. Kl dner zgaradan alnr. 400-600oCde kan gazlar hafif ya, katran, fenol amonyak, kmr ve kl ierir. Safszlklar tutulup gaz karm temizlenir. Koopers-Totzek Prosesi: Bu prosesde 0,1 mmden ince kmr O 2 ve ve subuhar ile srklenerek gazlatrma nitesine girer.Atmosfer basncnda 1900oCye kadar kan scaklklarda birka saniyede gazlama oluur. 1000-1500oCde kan gazda fazla safszlk olmadndan kolayca temizlenir. Bundan sonra gazn tamam dntrme ilemleriyle H2ye dntrlebilir. Laboratuarda H2 retimi: 1. Suyun metal hidrrlerine etkisiyle CaH2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2H2 2. NaOHin silisyum ve alamlarna etkisiyle Si + 2NaOH + H2O Na2SiO3 + 2H2 3. OKSJEN VE AZOT N2 en ok NH3, CaCN2(kalsiyumsiyanamit), NaCN, HCN, azot oksitleri, metal nitrrleri inert atmosfer eldesi, koruyucu ve temizleyici olarak, yiyeceklerin soutulmasnda sper soutucu olarak kullanlr. Yksek saflkta O2 ( %99,5 ) tpta asetilen ve etilen oksid eldesinde; %95-99luk O2 asetilen kaynaklarnda, demir elik endstrisinde ve dier oksidasyon prosesinde kullanlr. O2 retimi suyun elektrolizi ve havann svlatrlmas ve destilasyonu ile retilir. Havann ierdii maddeler ve zellikleri yledir: Gaz %V Mol arl K.n oC E.n oC Kr.Scak. oC Kr.Basn(atm) N2 78,084 28 -195,80 -210,0 -146,95 33,5 O2 20,946 32 -182,97 -218,8 -118,38 50,14 Ar 0,984 39,9 -185,86 -189,4 -122,29 48,34 Ne 0,001818 20,2 -245,9 -248,6 -228,7 26,9 He 0,0005239 4,0 -268,93 -287,87 2,27 Kr 0,0001139 83,7 -153,40 -157,2 -63,8 54,2 Xe 0,0000086 131,3 -108,12 -111,8 16,6 57,8 H2 0,00005 2,0 -252,77 -259,2 -239,97 12,98 CO2 0,020104 44,0 31,04 72,85 o Sv hava 1 atmde 194 Cde kaynar. Havann Svlatrlmas: Havannsvlatrlmas Joule-Thomson olayna dayanr. Yani sktrlan hava genletirilirken sour. Bu hususutaki ilk almalar 1875te Linde tarafndan yapld. ayt genleen hava d basnca kar bir i yaparsa scakl dahada der. Scaklk d ampirik olarak; = n(P1-P2) (273/T)2 T: balang scakl n: hava iin 0,276dr. Tek kademeli genleme ile istenilen scakla dlemediinden Linde kar akm prensibine uyan bir svlatrma sistemi gelitirdi. 100atme bastrlan ve su ile soutulan hava kar akmla s deitiricide genleen souk hava ile istenilen scakla soutulup, genletirilerek toplaycda toplanr. 1atm ve 191,-194oCde svlar.

Sv Havann Destilasyonu: Linde ve Claude yntemiyle yaplr. Bir fraksiyonlu ayrma kulesine gnderilen sv havadan daha uucu olan N2 gaz fazna, sv hale geen O2 ise kulenin dibinde toplanr. stten alnan azotun bir ksm bastrlarak soutulur.ve svlatrlr, kulenin stnden verilerek O2nin svlamas tamamlanr. Eden O2 gaz, Fden N2 gaz alnr. Ancak O2 yannda az miktarda N2 , azot yanndada O2 bulunur. Bunu iin ift kolonlu hava ayrma tesislerinde yksek saflkta gazlar elde edilir. Bunun iin 10-12 atmdeki hava iindeki tozlar ve CO2monoetanolamin alkali zeltide tutulur. Almina yada silikajel kolonda kurutulur ve destilasyona gnderilir. Rektifikasyon kolonlarnn eitli yerlerinden alnan klarn balandkalar yan rektifikasyon kolonlar vastasyla Ar, Ne, Kr, Xe, Hegibi asal gazlarda yan rn olarak elde edilir. Ssson yllarda bu gazlarn retimi artmtr. Zira ok inert ortam eldesi, gaz iletkenlik ***** lambalar, neon***, ampuller, kaynaklk, civa buharl lambalardave metalurjide inert ortam salamada kullanlrlar.

Sekil11 sv havann Linde ynt.dest.

4. SO2 Kktrdioksit, Sin yaklmasi ve piridin hava ile kavrulmasyla elde edilir. S + O2 +4N2 SO2 + +N2 Burada teorik SO2 %20, pratikte ise %5- 18 arasnda deiir. Gnmzde dner kkrt frnlar ve pskrtmeli kkrt yakclarnda eritme, buharlatrma ve SO2 e dntrme ilemleriyle SO2 elde edilir. Frnlarn kapasitesi 5-900 kg/h arasnda deiir. Tula astarl alanlarda 2700 kg/ha kadar kar Pskrtmeli yakclarda sv kkrt saflandrlp yanma odasna pompalanr. Yakma havasda basn altnda flenerek yaklr. Yanma ssndan yaralanarak subuhar retilir. Ve S eritmede kullanlr. Kapasite 45-1800 kg/hdir. nce toz pirirt (flatasyon piridi) pskrtmeli yada akkan yatakl frnlarda hava akmyla frna pskrtlr., yanan tozlarn bir ksm yanma odasnda kalrken, gazlar bir s deitiriciden geirilip ayrma siklonlar ve elektrostatik ayrclardan geirilerek %12-14lk SO2 elde edilir. SO2 ayrca baz reaksiyon atk gazlarndan yada seyriltik baca gazlarndanda elde edilebilir. 4.1. Sv SO2 retimi: Yanma odasndan kan max %18lk 1200oCdeki gaz karm s deitiriciden geirilip soutulur. inde rashing halkalar bulunan absorplama kulesinin altndan pompalanr. stten su gnderilerek %1-2lk SO2 zeltisi elde edilir. Bu zelti subuhar ile 70oCye stlp SO2 serbest hale geer. Nemli SO2 soutulup %98lik H2SO4den geirilerek kompresrle 7 atme bastrlarak svlatrlr. (k.n.:-10ocdir.) (ekil 18) 4.2. Kulanldii Yerler: Byk lde H 2SO4 retiminde, Tekstil ve yiyecek endstrisinde aartc olarak sudaki fazla kloru gidermede, mikrop ve kf nleyici olarak, araplkta, fermantasyon kontrol vastas olarak, petrol rafinasyonunda sv zc olarak, slfit bislfit ve ditiyanitler yerine kullanlr.

ekil 18 5.ASETLEN ( C2H2): Asetilen nemli bir endstriyel gazdr. Oksijen asetilen alev scakl ok yksek olduundan kaynak yapmnda kullanlr. Vinilasyon, etilasyon ve polimerizasyonla ok sayda kimyasal madde yaplmaktadr. Vinil klorr, asetat, kloropren, neopren, kauuu, akrilonitril, akrilik elyaf, tetrakloroetan, trikloretilen, asetalder asetik asidi, n-btanol v.b. maddeler ile plastik, yal boya kauuk gibi rnler elde edilir. Asetilen retimi: Karpitin Su ile Reaksiyonu ile: CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 Kullanlan su snrl olrsa kuru retim yan rn olarak kirete eldeedilir, fazla kullanlrsa ya retim ad verilir. Bu arada NH3, H2S, PH3, AsH3gibi safszlklar absorbsiyonla giderilirler. Hidrokarbonlarn Krakingi ve Pirolizi ile: Doal gazn ksmi oksidasyonu ile salanan s, paralanma iin gerekli enerjiyi salar. CH4 + O2 CO + 2H2 ekzotermik 2CH4 C2H2 + 3H2 endotermik hidrokarbon olarak CH4, LPG ve nafta kullanlr. Proses 3 blmden oluur. a) Kartrma blmnde 1 mol CH4 0,6 mol %90-98lik O2 olacak ekilde 650oCye kadar n stlan gazlar kartrlr. b) Reaksiyon blmnde yanma (2/3) ve asetilene dme (1/3) reaksiyonlar gerekleir. Burada scaklk 1480 oC olup kal sresi 0,001-0,010 sndir. Buradan gaz karmna su pskrtlr yada yaa daldrlan c) Sndrme odasna gelerek soutulur. Gazlarn bileimi kullanlan hammaddeye gre deiir. Gazlar Metan C2H2 8,0 C2H4 0,2 CH4 4,2 CO2 3,4 CO 25,9 H2 56,8 N2 0,8 O2 0,2 Di.H.k. 0,5 Nafta 9,3 0,2 5,0 9,8 36,9 43,2 0,7 0,2 0,7 ekil 19

Bu gaz karm, N-metil pirrolidinon veya dimeil formamid gibi zeltilerden geirilerek asetilen absorblanr. Destilasyonla bu zeltiden %99 saflkta %30-36 verimle asetilen elde edilir. Ayrca elektrik akm boalma prosesleri, Hules Ark prosesi gibi proseselerde asetilen retilmektedir. 6. CO Subuhar reformongi ve ksmi oksdasyon prosesi ile elde edilen gazlar rasnda CO bulunmaktadr. Ayrca sugazndada yarya yakn CO bulunmaktadr. Bu gaz karmlarndan sper soutma ile svlatrlan gazlardan fraksiyonlanma ile CO elde edilir. Ayrca 200 atmde Cu formiyat yada karbonatla seimli absorpsiyonla ayrlr. CO, metanol ve dier alkollerin retimi iin ok nemli bir hammaddedir. Havada %0,5 oranndaki CO, birka dakikada ldrc etki gsterir. Diizo siyanat ve etil akrilat, gazolin ve parafinlerin sentezi =

Fisher Tropsch sentezleri; fosgen, Na formiyat, formik asid, ester, amid ve HCN yapm; olefinler ile karboksilli asid sentezi, gaz yakt ve metalurji endstrisinde kullanlr. 2CO + 2Cl2 2COCl2 CH3C6H3(NCO)2 + 4HCl CO + CH CH + C2H5 OH CH2=COOC2H5 Etilakrilat ENDSTRYEL KARBON Karbon, amorf karbon, elmas ve grafit eklinde 3 allotrobu vardr. C, genlde inert olup grafit ve elmas yksek scaklklarda bile oksidasyona dayankldr. Karbon boya ve mrekkeplerde siyah pigment olarak, karbon katlarnda, kurun kalem, elektriksel ve nkleer motorlarda, otomobil lastiklerinde v.b. kullanlr. Balca endstriyel karbon tipleri; is karas, C siyah, aktif kmr, grafit ve endstriyel elmastr. 1. s Karas: Reinelerin, yalarn ve dier hidrokarbonlarn snrl olarak hava ile yaklmalar ve odalarda biriken isin katran ile kartrlp yorulmas ve 1000 oCde kalsine edilmesi ve tlmesi ile elde edilir. Karbon fralar, ark karbonlar, metal cilalar ve kurun kalemler iin tercih edilir. 2. Karbon Siyah: s karas ve C siyah % 98-99 C ierir. Farklar, C siyahnn ok ince taneli (10-75 nm) fakat gzenekli olmamasdr. % 90n oto d lastii, ayakkab kesi ve pigment olarak kullanlr. Lastiin % 35i Cdur. Ksmi yanma prosesleri a) Kanal siyah b) Ya firin siyah c) Gaz-frn siyah prosesleri d) Termik siyah prosesi ( kraking-paralanma ) ile retilir. Hammadde olarak petrol yalar, doal gaz, LPG, doal benzin, fuel oil v.b. kullanlr. rnein doal gaz kullanmnda ; a) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ekzotermik CH 4 C + 2H2 endotermik reaksiyonlar cereyan eder. Kanal siyah prosesinde doal gaz az hava ile yaklr, kazyclar ile alnr. Verim % 3-5dir. b) Termik siyah prosesinde doal gaz 1100-1650 oCdeki frndan geirilerek paralanr. CH4 C + 2H2 verim % 40-50dir. rn su pskrtlerek soutulur. c) Ya frn prosesinde, aromatik madde oran yksek bir ya 1400-1500 oCde ksmi yanma ve piroliz ile karbon siyahna dntrlr. Ortam artlar ayarlanarak karbon tane irilii deitirilebilir. Ayrca asetilenin 800 oC2de paralanmasyla iletkenlii iyi olan asetilen siyah elde edilir. 3. Aktif Kmrler Fazla miktarda gzenekli olu 1 g aktif kmr 1000 m 2den fazla yzeyz sahiptir. Eskiden kemikleri yaklmasyla elde edilen aktif kmre hayvan kmrde denir. Bugn sellozik maddelerin kmrlerin karbonizasyonu ile retilmektedir. Petrol koku, odun tala, linyit, ta kmr, turbo, odun, fndk, ceviz kabuklar kullanlr.

Aktiflendirme fiziksel bir ilem olup, karbon yzeyindeki hidrokarbonlar uzaklatrarak yzey geniletilir. Aktiflendirme; 1. Gazlarda oksidasyonla yaplan aktiflendirme: nce ham materyalin 500900oCde uucu bileenleri uzaklatrlarak karbonize edilir. Sonra 800-1000oCde subuhar yada CO2 geirilerek % 30-70 arlk kayb olur ve yzeyin artmas salanr. 2. Kimyasal maddelerle aktiflendirme: Ham materyele ZnCl 2, H3PO4 gibi maddelerin zeltileri emdirilir. 600-850oCde karbonize edilir. Soutulan kalnt su ve asitlerle ykanr. stenirse bu kmr subuhar veya CO2 ile daha da aktive edilir. Aktif kmr kullanldktan sonra doygun hale gelmise tekrar aktive edlebilir.kullanld yerler tablo 6da verilmitir. Tablo 6. Aktif Kmrn Uygulamalar A. GAZ VEYA BUHARLARI ADSORBLAMA ( Gaz adsorblayc aktif kmrler ) 1. Gaz maskeleri veya dier aparatlarda adsorblayc 2. Doal gazdan benzin geri kazanilmas 3. karbonizasyton 8 koklatrma ) gaz karmarndan benzol geri kazanlmas 4. Endstriyel proseslerdeki buharlam zclerin geri kazanlmas (rnein rayon, kauuk rnleri, yapay deri, film, plastikler, kumalarn kuru temizlenmesi, zc ekstraksiyonu, fermantasyon ilemleri v.b. ) 5. Hidrojen, azot, helyum, asetilen, amonyak, karbondioksid ve karbonmonoksid gibi gazlardan safszlklarn giderilmesi 6. Havagaz, kok frn gazlarndan ve sentez gazlarndan organik kkrtl hidrojeni ve dier safszlklar giderme ( genellikle demir veya bakr tuzlar emdirilmi olarak ) 7. Havadaki kokular giderme B. SIVILARDA RENK GDERLMES VE SAFLANDIRMA ( renk giderici aktif kmrler ) 1. pancar ekeri, kam ekeri, glikoz ve dier gruplarn temizlenmesi 2. Bitkisel, hayvansal yalarn ve vakslarn temizlenmesi ( rnein pamuk ekirdei ya, hindistan cevizi ya ) 3. Besin maddelerinden safszlklar giderme ( jelatin, sirke, kakao ya, meyva sular,alkoll ikiler gibi ) 4. Tpta kullanlan ve dier kimyasal rnlerden ( asidler dahil ) safszlklar giderme 5. Su saflandrlmas ( tat, koku ve renk giderilmesi ) 6. Kullanlm yalardan, kuru temizleme zclerinden, elektro kaplama zeltilerinden, uruplar v.b. den safszlklar giderme 7. zeltilerden metallerin giderilmesi ( gm, altun, v.b. ) C. KATALZR VE KATALZR TAIYICI ( Gaz adsorblayc aktif kmrler ) 1. Vinilklorr yapm iin HgCl2 katalizr taycs 2. Vinil asetat yapmnda inko asetat katalizr taycs 3. Fosgen yapm 4. Hidrojenasyon katalizrleri iin tayc, v.b.

4. Grafit Doal grafit s ve elektrii iyi iletr. Pota, retort, refrakter malzeme, elektrod, kalem, kaydrc madde v.b. yapmnda, yapay grafit; elektrometalurjide elektrod, elektrolizde, pillerde, motor ve jeneratrlerde, uzay teknelojisinde v.b. kullanlr. Amorf karbon silika ve almina gibi bir katalizr ile 3000oCye stlrsa grafite dnr. Grafit kimyasal etkilere dayankl olduundan, kimya endstrisinde yap malzemesi olarak kullanlr. Grafite fenolik reine emdirilip subuhar ile stlrsa gzenekli bir hal alr ve resin geirmez grafit yada karbon adn alr. Kimyasal direnci fazla olup 170 oCye kadar olan ilemlerde, mineral asit, tuz zeltisi, alkali ve organik maddeler iin dayankldr. (Deriik H2SO4 , HNO3, Br2, I2, F2 kromik asit gibi kuvvetli ykseltgenler hari ) Tula yada levha eklinde ok kullanlmaktadr. Is deitiricilerinde kolon ve absorbsiyon kulelerinde, salmastra, conta v.b. yapmnda kullanlr. 4.1. Grafit retimi: C (amorf) C (grafit) H = -2,5 Kcal Petrol koku antrasit gibi yksek karbonlu ( % 95-98 ) maddeler toz haline getirilip 1250 oCye kadar stlarak uucu ksmlar ayrlr. tlp balayc olarak %20 takmr zifti katlr. 100-150oCde yourulup istenilen ekil verilir. 2 haftada yava yava 1000oCye stlarak piirilir. Bir hafta sren soutma ile 300oCye soutularak son ekli verilir. 1000oCde piirelerek amorf karbon elektrod olarak kullanlr. Bu 2700-3000oC stlarak grafitletirilir. stenirse kk paralara yada toz haline getirilir.

ekil 32 SODYUM BLEKLER 1. AD TUZ, NaCl Adi tuz, NaOH, Na 2CO3, Na2SO4, HCl, Na fosfatlar, NaClO3, NaClO2, Cl2, rejenasyon, sabun ve deri sanayiinde, yemeklerde ve donma noktas drmek iin kullanlr. 1.1 retimi: 1. Deniz veya tuzlu gl sularnn gne enerjisiyle buharlamas 2. Madencilik yntemiyle kaya tuzu retimi 3. Doal yada sni kaya tuz zeltilerinden NaCln sudaki znrl scaklkla pek deimediinden deriik zeltileri soutmakla tuz kristalleri ayrlmaz. zeltinin havada yada vakumda buharlatrlmasyla tuz zeltiden ayrlabilir. Deniz suyundan tuzlalarda tuz elde edilir. Akdenizden karlan 100 ksm tuzdan % 77-78 NaCl, 4KCl, 4,6CaSO4, 8,4MgCl2, 5,2MgSO4, ve % 1 MgBr2 elde edilir. Deniz suyu seri halindeki havuzlara verilerek gne ve rzgarn etkisiyle buharlar. eitli havuzlarda ken tuz Besme derecesine baldr. ( younluun bir ls ) 25-87 Belik zeltide %98lik NaCl ker, son havuzdan 33 Belik zelti kar ve deniz suyunun ierdii tuzun 2/3 ker. Son zelti denize dklr yada dier tuzlar elde edilir. Kaya tuzu Kayseri, Erzurum, Kars ve ankrda karlr. Gllerden, Kohisar, Konya Karapnar ve Kayseride Palas glnden; Deniz suyundan zmir amalt tuzlar byk lde ihtiyalar karlamaktadr. Pendik, Tekkegl ( Edirne ), Akagl ( Adana ).

2. Na2SO4 ve Glauber Tuzu (Na2SO4 10H2O): Na2SO4 , selloz retiminde deterjan katk maddesi olarak, cam ve seramik sanayinde, boyar madde tekstil v.b. retiminde kullanlr. 2..1 retimi: 1. Daal tuzlu su kaynaklarndan 2. Mannheim prosesi ile NaCl ve H2SO4ten NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl NaHSO4 + HCl Na2HSO4 + HCl 3. Hangreaus Prosesi ile NaCl + 2SO2 + H2O +O2 Na2SO4 + 4HCl 4. Vizkoz reyonu, Na2Cr2O7, fenol, formik asit retiminde yan rn olarak Glauber Tuzu Na2SO4 10H2O 32 Belik Na2SO4 zeltisi hazrlanp kire st katlarak Fe, Al, Ca safszlklar ktrlr. Durulan zelti kristallendiriciye verilir. SODYUM SLKATLARI Na 2O/Si2O oran deitirilip 40tan fazla farkl zellikte sodyum silikatlar retilmektedir. 1Na2O/1,6Si2O ile 1Na2O/4Si2O arasnda olanlara kolloidal silikatlar denir. Forml ve isimleri Na2SiO3: sodyum metasilikat, Na4SiO4.Na2SiO311H2O: sodyumseski silikat, Na4SiO4: ortosilikat. %32-47 Na2SiO3 ieren sulu zeltilere su cam denir. Bu zelti mukavva, kontra plak, duvar katlar, yer demeleri iin yaptrc olarak, deterjan yapm, metal temizleme, yangna kar dayankl yapma, kolalama ve aprelemede kullanlr. Silikatlar kuvvetlice alkalilerdir. retimi: 1400ode kum ve sodann eritilmesiyle elde edilirler. Na2CO3 + nSiO2 Na2O.nSiO2 + CO2 Enok bilinen ticari silikatlar n = 2 ve 3,2ye eit olanlardr. Daha fazla alkali yapmak iin NaOHde katlarak eritilir. Sulu zeltisi yaplrken, rn soutulmadan su yada buhar ile muamela edilir. %40 yada %54lk ??? satlr. SODYUM PERBORAT NaBO2.H2O2.3H2O Orta derecede ykseltgenme vastasdr. Tp ve di hekimliinde, kozmetik, sabun, ve tekstil retiminde kullanlr. retimi: Boraks dekehidrat %50lik NaOH ile indirekt buharlatrlarak sodyum meteborat oluturulur. %70lik H2O2 ile reksiyona sokularak perborat kristalleri oluur. Na2B4O7 .10H2O + 2NaOH 4NaBO2 +11H2O NaBO2 + H2O2 + 3H2O NaBO2H2O2.3H2O Endstride kullanlan dier sodyum bileikleri : Sodyumamid NaNH2, Na + NH3 NaNH2 H2 NaCN, NaHSO4, NaHSO3 ,Na2SO3, Na2S2O4 ( ditiyonit ), Na2S, NaHS, Na2S2O3 .5H2O, NaNO2 v.b. bileiklerdir. KLOR ALKAL ENDSTRS Na2CO3 , NaOH ve Cl2 ar kimya sanayinin en nemli hammadeleri olup H2SO4 ve NH3ten sonra gelirler. Balca kullanm alanlar

ekil 29 Na2CO3 RETM (SODA) 18. ve 19. yzyllarda Leblanc Prosesi ile retilirdi. 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl Na2SO4 +CaCO3 +2C Na2CO3 + CaS +2CO2 ok enerji gerektirmesi, HCl ve CaS ile kln oluturduu evre sorunlar yznden bu yntem terk edildi. 20. yzylda balca retim prosesleri: 1. NH3-soda prosesi ( Solvay prosesi ) 2. Doal trona ( Na2CO3 . Na2HCO3 .2H2O ) cevherinden geri kazanma 3.Doal alkali tuz zeltilerinden geri kazanma 1. Solvay Prosesi:Hammadde olarak tuz(NaCl) % 96-97lik CaCO 3, kok veya gazdr. NH3 kazanldndan katalizr gibi baklabilir. Prosesin esas doygun tuz zeltisine NH4HCO3 katldnda oluan NaHCO3n ayrlmas ve bunun kalsinasyonuna dayanr. Reaksiyon denklemleri: CaCO3 CaO + CO2 C + O2 CO2 CaO + H2O Ca(OH)2 NH3 + H2O NH4OH 2NH4OH + CO2 (NH4)2CO3 + H2O (NH4)2CO3 + CO2 + H2O 2NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl NH4Cl + NaHCO3 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 2NH4Cl + Ca(OH)2 NH3 + CaCl2 + 2H2O Toplam reaksiyon: CaCO3 + 2NaCl Na2CO3 + CaCl2 Temel ilemler 1. Tuz zeltisinin hazrlanmas ve temizlenmesi: Kaya tuzu yataklarndan yada tuzlu sulardan alnan tuzlu su NaCl ile ile doyurulur. zeltideki Ca+2 ve Mg+2yi uzaklatrmak gerekir. Aksi halde CaCO3 ve Mg(OH)2 safszlk olarak ker. NaCO3 ilavesiyle Mg ktrlr. 2. Tuz zeltisinin NH 3 ile doyurulmas (NH3 absorpsiyonu): Temizlenmi tuz zeltisinden absorpiyon kolonlarnda kar akmla 60oC2nin altnda NH3 geirilir. Kolonlar kok, seramik yada plastik dolgulu, 2,8 m ap ve 12 m yksekliindedir. 3. Karbonatlatrma: 29 m ykseklik 2,8 3 m apndaki pig kulelere stten karbonatlatrlm tuz zeltisi verilir. Alttan % 90lk CO2 atm basnta gnderilir. Rayl kulede 200 mikron irilikte oluan NaHCO3 tabandan sspansiyom halinde alnr. Kolon scakl tepede 30-40, ortada 60-70, diote 25-28 oCdir. Buradaki verim % 70-75tir. 4. NaHCO 3 n szlmesi ve ykanmas: NaHCO3 sspansiyonu dner szgete, vakumdan szlr. Emilen havadaki NH3 tuz zeltisine gnderilir. NaHCO3 pastas ykanarak NH4Cl ve tuzdan temizlenir. 5. NaHCO3n kavrulmas: Temizlenen NaHCO3 % 14-16 nem ve % 3-3,5 NH4HCO3 ierir. ap 3 m uzunluu 30 m olan silindirik frnlarda 175-225 oCde kavrulur. Soutulup 8-12 mesh elekten elenen soda % 99,1 Na2CO3, % 0,5 NaCl, % 0,04 Na2SO4, % 0,0004 Fe2O3, % 0,02 suda znmeyen madde ierir. 6. NH 3n geri kazanlmas: yi bir iletmede NH3 kayb 2-6 kg/ton sodadr. NH3n ykam suynda NH4Cl eklinde, NH4OH, (NH4)2CO3, NH4HCO3, amonyum karbamat

eklinde prosesin eitli ksmlarnda bulunur. Bunlar indirekt olarak olarak stlp destilleyicinin dolgulu blmne gnderilir. Burada bozunan tuzlar, alttan gnderilen subuhar ile CO2 ve NH3 halinde yukarya srklenirler. zeltide snma ile bozunmayan NH4Cl zeltisi kirelenme tankna gnderilir. Burada serbest hale geen NH3yukardan CaCl2 ise alttan alnr. Bu zeltiden CaCl2 retilebilir. Yukarda elde edilen sodaya hafif soda denir. Bu su ile monohidrat haline getirilip o 175-190 Cde stlarak ar sodaya dntrlr. Na2CO3H2O Na2CO3 + H2O Ar soda cam, elik, dkmclk, emaye,sodyumsilikat yapm v.b. kullanlr. Soday zp sttktan sonra kendi haline soutulursa Na 2CO310H2O = amar sodas kristalleri kullanlr. Sovay prosesi basitletirilmi blok emas aadadr. ekil 30

Gn getike doal kaynaklardan ( mineral ve alkali gl sularndan ) soda retimi nem kazanmaktadr. Zira Solvay prosesinde hammadde ve enerji giderleri olduka fazladr. TRONA SAFLANDIRMA PROSES: ( Na2CO3NaHCO32H2O ) Doal sodyum seski kar karbonat saflandrmak iin 1. Monohidrat prosesi 2. Sodyum seski kabonat prosesi kullanlr. 1. Monohidrat prosesinde karlan cevher, ufalanarak 160-200 oCde direkt alevli bir frnda bozundurulur. 2 Na2CO3NaHCO32H2O 3Na2CO3 + CO2 + 5H2O Kavrulmu ktle, tanklarda su yada seyreltik soda zeltisiyle zlerek, kl, CaCO3 v.b. den ayrlr. zeltiye Na2CO3 ie birlikte Na2SO4, NaCl v.b.den geer. zelti aktif kmrden geirilerek organik maddeler tutulur. 100 oCde kristallendirilerek Na2CO3.H2O kristalleri ayrlr. 150 oCde kavrularak ar sodaya dnr. 2. Seski karbonat prosesinde cevher tlp zlr. Temizlenen zelti vakumda buharlatrlp 40 oCde seski karbonat halinde kristallendirilir. 200 oCde kavrularak Hafif soda retilir. Gllerden Soda retimi: Gl sularnn ieriklerine gre farkl yntemlerle zellikle A.B.Dde soda retmektedir. Bunlardan birisinde gl suyu karbonatlatrma kulesine gnderilip CO2 geirilerek NaHCO3 kristalleri ayrlr. Szlp ykandktan sonra kalsine edilir. Trkiyede Soda Yataklar Van ve evresindeki Arin ve Erek glleri Soda ierir. Ancak seyreltik oluu, baka tuzlar iermesi, gnein az oluu ve pazarlara uzakl nedeniyle retim yaplamamaktadr. 1975te Mersinde Solvay Prosesi ile altrlan 172000 ton/yl ar soda, 110000 ton/yl hafif soda ve 33000 ton/yl NaHCO3 retecek kapasiteli bir fabrika kurulmutur. Ayrca Ankara Beypazarnda karlan Trona cevherinden Na2CO3 retimi yaplmaktadir. A.B.D. Meksika ve Afrikada Gl sularndan,Avrupada ise Solvay Prosesi ile retim yaplmaktadr. NaHCO3 retimi:

Solvay Prosesinde elde edilen NaHCO3ten retim yaplmaz nk: 1- Kurutulmas zordur. 2- erinde kalan NH3 kayb olur ve NH3 koku yapar. 3- Fazla miktarda safszlk ierir. Bunun iin Na 2CO3n doygun zeltisi 40 oCde karbonatlatrma kulesine stten gnderilir. Alttan basnl CO2 gnderilir. Oluan NaHCO3 sspansiyonu alttan alnr. Szlp dner szgeci zerinde ykanr. Santrifjlendikten sonra 70 oCde kurutulur. % 99,9 luk ele geer. Kullanld yerler: Kabartma tozu, karbonatl su, deri eya yapm ve yangn sndrclerde kullanlr. Klor ve NaOH retimi: Cl2 ve NaOH, NaCln sulu yada erimi zeltilerinden elde edilir. Elektroliz niteleri diyaframl ve civa katodlu olmak zere ikiye ayrlr. Diyaframl Elektroliz niteleri: Bunlarda asbest veya polimer (perfloroslfonikasit )2den yaplan bir porz diyafram anodu katoddan ayrr.Anod olarak grafit yada titan, katod olarak eil kullanlr. Zamanla diyaframda tkanmalar olur ve belirli aralklarla deitirirlir. Diyafram anotton katado iyonlarn geiini salar, fakat NaOH difzyonu azaltr. Diyafram sistemde ..... bir diren oluturur. Elektrolizde cereyan eden reaksiyonlar: Anod: 2Cl- Cl2 +2e Katod: 2Na+ + 2H2O + 2e 2NaOH + Cl2 + H2 Toplam: 2Na+ + 2Cl- + H2O NaOH + Cl2 + H2 Temel lemler: Tuz zeltisinin saflandrlmas:Diyafram tkanmasn engellemek ve daha saf NaOH retmi iin zeltide NaOH yada Na2CO3 katlarak Fe, Mg ve Ca gibi iyonlar ktrlr. Berrak doygun tuz zeltisi ayrlp HCl ile ntralize edilir. 60- 70 oCye stlp anod blmnde, belirli bir dzeyde tutmak iin amadral besleme sistemi ile yklenir. Diyaframl nite ekil 38 Her nite iin 3-4,5 V gerilim uygulanr. Katoddaki zelti seviyesi daha alaktr. Akm gemesiyle Anodta oluan Cl2 gaz kabarcklar halinde kar ve bir k borusu ile ekilir. nite zeltisi % 10 NaOH , % 15 NaCl ierir. Bu zelti kademeli buharlatrcda % 50 NaOHe kadar deritirilir. Soutulan zeltide %1 NaCl ve dier tuzlar kalr. % 50lik NaOH olduu gibi pazarland gibi, % 73 NaOHe kdarda deritirelebilir. zelti halinde depolama ve nakil kolayl vardr. Deriik zeltinin demir kaplarda suyu tamamen buharlatrlp, sv NaOH elik varillere pompalnr veya pul yada tane eklinde retilebilir. Bu NaOH % 2 kadar NaCl, kollaidal Fe, NaClO3 v.b. ierir. Dahada saflatrmak iin 51 kadar 300 meshlik CaCO3 katlp szlerek kollaidal Fe giderilir. NaCl gidermek iin; 1. NaOH.3,5H2O ve NaOH.2H2O hidrat kristalleri ayrlp, NaCl zeltide kalr.

2. Na2SO4 katlarak, NaOH.NaCl.Na2SO4 l tuz olarak % 35lik zeltide kristallaarek ayrlr. 3. Sv NH3 ile kar akmla ekstrakte edilerek NaCl ve NaClO3 ayrlr. Bylece 5 1 altna kadar safszlklar dnelebilir. Klorun Kurutulmas: Scak nemli gaz nce soutularak suyu younlatrlr. Sonra H2SO4ten geirilerek kurtulur, 2,38 yada 5,44 atme bastrlarak sv yada gaz halinde depolanr. Civa Katodlu Elektroliz niteleri Burada tuz zeltisi, grafit anod ile hareket halindeki civa katod arasnda ksmen ayrarak anodta klor gaz katodda sodyum amalgam oluur. Anod: 2Cl- Cl2 +2e Katod: 2Na+ + Hg + 2e 2Na (Hg) Tplm: 2Cl- + 2Na+ +Hg Cl2 + 2 Na (Hg) Tuz konsantrasyonu 290 g/L, scakl 65 oCdir. Na amalgam devaml ikinci bir blmeye akar. Buna sekonder elektroliz kab yada amalgam bozundurucusu denir. Bu blmeye saf su verilerek, Na elektron vererek anodda Na+ haline geer.Demir ve grafit paralar (katodda) H2O ayrarak H2 serbest hale, OH- zeltiye geer. zeltide % 40-50lik NaOH zeltisi oluur. Aa kan Hg tekrar I. elektroliz kabna gnderilir. Katod: 2H2O + 2e- 2OH-+ H2 (g) Anod: 2Na (Hg) 2Na+ + Hg + 2eTplm: Na (Hg) + 2H2O H2 + 2NaOH + Hg ekil niteler 15m uzunluk, 25m geniliktedir. ok sayda nite birbirine seri olarak balanmtr. NaCln % 20si harcanr. Elde edilen NaOH % 50lik olup daha saf, fakat % 15 enerji sarfiyat fazladr. AARTMA TOZU ( Kire Kayna ) : Dayankl olmamas ve fazla inert madde iermesi nedeniyle retimi gittike azalmaktadr. Ca(OH)2 + Cl2 CaOCl2.H2O (kire kayna) 50 oCnin dner elik silindirde Ca(OH)2 den kar akmla Cl2 gaz geirilir.Aartma tozu havada CO2 absorplayarak bozunur. 2CaClOCl + CO2 + H2O CaCl2 +CaCO3 + 2HClO 2HClO 2HCl + O2 (aktif) Havada yle bozunur: CaClOCl CaCl2 + O2 Suda zndnde 2CaClOCl Ca+2 + 2Cl-+ Ca+2 + OCl-

Aartma tozunun etkisi aktif klor ile llr. CaClOCl + 2HCl Cl2 + CaCl2 + 2H2O Ca(OCl)2 + 4HCl Cl2 + CaCl2 + H2O Ca(OCl)2 KALSYUM HPOKLORT retimi : Kire amurundan Cl2 geirilmesi, NaCl2 ile t. Ca(OCl)2 nin ayrlmas esasna dayanr. Yeni yntemde, NaOH ve Ca(OH) 2 karmndan 16oCnin altnda Cl2 geirilip . amuru ile dk scaklkta reaksiyona sokularak szlr. NaCl ayrlr, sonra Ca(OCl)2, NaOCl.NaCl eklinde kurutulur. % 65-70lik Ca(OCl)2.12H2O elde edilir. Bu daha etkin ve dayankldr. 2[Ca(OCl)2 .NaOCl NaCl.12H2O] + CaCl2 + Ca(OCl)2 4Ca(OCl)22H2O + 4NaCl + 16H2O NaOCl SODYUM HPOKLORT Stlk ve kremaclkta, su salamada, kanalizasyon ilemlerinde, evlerde mikrop ldrc olarak, koku giderici, amar suyu olarak, keten, pamuk, hint keneviri, kat hamuru, aartlmasnda kullanlr. NaOH zeltisinin Cl2 ile reaksiyonundan elde edilir. Cl2 + 2NaOH NaCl + H2O + NaOCl Eskiden NaCl zeltisinin elektrolizinden elde edilirdi. TS 5682 Aktif klor: % 4,5 (m/v) 14 gnlk retim sresi % 4,0 (m/v) 60 gnlk retim sresi NaOH: % 0,5 (m/v) FOSFATLI GBRELER VE FOSFOR ENDSTRS Fosfatl suni gbreler, fosfat asidi, fosfat tuzlar ve trevlerinin retiminde ve kullanmnda nyk artlar olmutur. Fosforlu kimyasal maddelerin, biyokimyasal olaylardaki rol, polifosfatlarnn metal katyonlar ile verdii kompleksler, anorganik ve organik polimerleri oluturma gibi zelliklere sahiptir. FOSFAT KAYASI Btn fosfor bileiklerinin ana kayna fosfat kayas olup tabiattan kloropatit CaCl23Ca3(PO4)2 florapatit CaF23Ca3(PO4)2 eklinde bulunur. Balca fosfat yataklar Fas, Tunus, A.B.D., Cezayir, Msr, Rusyada bulunur. Trkiyede Mardin Mazda, aa Frat Bitlis-Bingl yrelerinde iletilebilen fosfat yataklar bulunur. Ham cevher, mekanik, flatasyon yada kalsinasyon ile zenginletirilerek en az P2O5e ykseltilir. Genelde % 64-77 BPL ( Bone fosfat of lime = Ca3(PO4)2 = TPL (Trifosfat of lime ) %29,3-35,3 P2O5 ayarlanr. Saf cevher % 40-42 P2O5 ierir. Normal konsantre cevherin ortalama bileimi yle olmaldr: P2O5: min %30 CO2: max % 1,5 F: max % 4,5 Cl: max % 0,06 Fe+Al: % 1,5 Nem max % 4 Organik madde: max %1 Fosfat kayasnn %80-85i gbre, % 10!u kimya, % 5- 10u ise deiik amalarla kullanlr.

SPERFOSFATLAR 1. Normal Sperfosfat: % 16-18 P2O5 ierir. Fosfat kayasnn, bir mineralasit etkisiule suda znen monokalsiyumfosfat haline dntrlerek elde edilir. Genellikle asit olarak 58-57 Be (% 70)lik H2SO4 kullanlr. CaF23Ca3(PO4)2 + 7H2SO4 + 3H2O 3CaH4(PO4)2.H2O + 2HF + 7CaSO4 CaSO 4n byk bir ksm anhidrit az ksmda jips halinde bulunur. Oluan HF silis ile 4HF + SiO2 2H2O + SiF4 3SiF4 + (2+n)H2O H2SiF6 + SiO2.nH2O Bu arada bir miktarda CaHPO4.H2O dikalsiyum fosfat oluur. Sperfosfat ve triplesperfosfatn bileimi Monokalsiyumfosfat Dikalsiyumfosfat CaSO4 Serbest H3PO4 Serbest H2O Dierleri ( Silis, Al2O3 v.b. ) Sperfosfat 27 5 50 3 5 10 Triplesperfosfat 68 15 5 3 3 6

Sperfosfat retim Kademeleri 1. Kayann hazrlanmas 2. Asid ile kartrma 3. Olgunlatrma ve kurutma 4. rnn kaznmas, tlmesi ve torbalanmas Kayann 5 70-80ni 200 mesh elekten geecek ekilde tlp tartlarak konik kartrcya verilir. Su ve H2SO4 katlarak iyice kartrlr. Scaklk 95-120 ocye ykselir. CO2, H2O buhar ve flor bileikleri gaz ykaycdan geirilerek bacaya verilir. Sperfosfat su alarak sertleir. 1 h bekletilip, bakla rn ktlesi paralanr. Depoda 10-20 gn olgunlatrmaya braklr. Fosfat kayas, HNO 3; HNO3 + H2SO4 ya da HNO3 + H3PO4 karm ilede asitlendirilerek amonyaklandrlr ve KCl katlarak kompoze gbre elde edilir. Pskrtmeli kurutucularda kurutulup granl hale getirilerek depolanr. ekil 58 TRPLE SPERFOSFAT Triple sperfosfat % 44-51 P2O5 ierir. Fosfat kayasna H3PO4 etki ettirilerek CaSO4n oluumu nlenir. CaF2.3Ca3(PO4)2 + 14H3PO4 + 10H2O 10 CaH4(PO4)2.2H2O + 2HF 200 meshe tlen kaya ve % 62lik H3PO4 reaktre oradanda taneleyiciye ( granulator ) yklenir. Burada reaksiyon ve taneleme tamamlanp kurutucuya verilmektedir. Elekst tlp, elekalt ile birlikte taneliyiciye geri gnderilir. Kar akmla hava ile soutulan rn depoya alnp 1-2 hafta olgunlatrlr.

ekil 59 FOSFAT ASD Fosfat asidi 2 ekilde retilir. 1- Asid yntemi ya prosesi 2- Elektrik frn termik proses prosesi ile Ya yntem daha ucuz, ancak fazla safszlk ierir. Termik yntemde daha saf asit, daha dk tenrl cevherden retim yaplabilir., ancak retimi pahaldr. YA PROSES Gbre retiminde tketimi karlamak iin bu yntemle retim artmtr. Fosfat kayasnn mineral asitleriyle tam asitlandirilmesiyle H3PO4 elde edilir. Fakat daha ucuz olmas ve CaSO4n az znmesi nedeniyle H2SO4 kullanlr. Bugn deriik H2SO4 , aside dayankl, kurun, paslanmaz elik yada tula ile astarlanm ve iinde kartrclar bulunan reaktre tlm fosfat kayas ile reaksiyona sokulur. CaF2.3Ca3(PO4)2 + 10H2SO4 + 20H2O 6H3PO4 + 2HF + 10CaSO4.2H2O Scaklk dk tutularak jips ktrlr. Burada kullanlan kaya % 31-35 P2O5, % 1.5-4 R2O3 ve 2-10 SiO2 iermelidir. tlen fofat kayas, kartrma tanknda, soutulmu H 3PO4 amuru ile n bulama haline getirilir. Devvrettrilen amur/rn oran 10/1-20/1 arasndadr. Kartrma tankndan taan bulama H2SO4 ile reaksiyona girerek jips ve H3PO4 oluturulur. amurlu kitlenin bir ksm amur soutucusunun iinden kartrma tankna devrettirilir. Kalan amur szme nitelerine verilir.Burada, dnerek ykanan, szen, boaltlp tekrara yklenen devrilmeli kaplarda basamakl, kar akm ykamas ile H3PO4 jipsten ayrlr.% 32-35 P2O5 ieren asit dorudan kullanlabilir yada deriik hale getirilebilir. Verim % 94-98dir. Safszlk olarak HF, As ve eitli metal iyonlardr. H3PO4 iinden kzgn buhar geirilerek HF 50 ppmin altna drlr. As ise NaS ile ktrrlr. H3PO4N DERKLENDRLMES Ya proses ile % 32den daha fazla P 2O5 ieren deriik H3PO4 retilemez. Bunun balca sebepleri; 1- Daha deriik zeltide jips taneleri daha kk olur ve szlmez. 2- Daha deriikasitler kullanlmas halinde daha dk scaklklardan ( 65 oCnin alt ) gerekir. 3- Szme ve ykama zorluklar doar. 4- Ykama iin daha az su kullanld iin verim der. Seyreltik H3PO4, % 54 P2O5 ( % 75 H3PO4 )e kadar deritirilir. Asidin korrozif olmas, Fe, Al, F gibi maddeleri iermesi nedeniyle direct buharlatrlmas zor ve pahaldr. Bunun iin direct stmal veya daldrlm yanmal buharlatrclarn eitli tipleri kullanlmtr. Gnmzde ise zorlanm devretmeli vakum buharlatrlmas yaygn olarak kullanlmaktadr. ekil 61 DAMONMYUM FOSFAT (DAP)

Suusz amonyak H 3PO4 ile reaksiyona sokularak, mono amonyum fosfat yada diamonyum fosfat haline dntrlr.kullanlan aside gore elde edilen rn bleimleri yledir; Kullanlan asit Monoamonyum fosfat Diamonyumfosfat %N % P2O5 %N % P2O5 Ya proses 11 48 18 46 Elektrik frn 12 61 21 54 DAP, yksek P ve N ierdii, dayankl ve ekonomik oluu nedeniyle fosfat gbreleri rasnda ok kullanlr. RETM: % 40-45 P2O5 ieren fosforik aside: 1 asit: 1,3-1,5 mol NH3 gaz gnderilerek n ntralleme yaplr. Burada oluan amur 120 oCde bir amonyaklatrc granlleyiciye verilir. Burada yaylan materyele NH3 gnderilerek P:N oran ye kartlr. Buradan alnan nemli granller kurutularak nem ierii %1e drlr. rn elenip, elekst tlerek elekalt ile birlikte granlliyiciye verilir. rn torbalanarak depolanr. Sistemden kan gazlar, giren H3PO4 ile ykanarak NH3 kayb minimuma indirilir. ekil 63 FOSFOR VE SAF FOSFOR TREVLER Elementel fosfor, ar bir kimyasal madde olarak byk miktarlarda retilir. Fosfor trevleri gbre retimi yannda 1- Sularn artlmas ve deterjanlar 2- Besin ve tp 3- Fosfat esterleri 4- Dier kullanlar RETM: Kk apta retimi: Kalsine edilmi kemikler H 2SO4 ile ileme sokulur. Oluan H3PO4 szlp younluu 1,45 oluncaya kadar buharlatrlr. Odun kmr veya kok ile kartrlp yourulur. Kurutulup, retortlarda akkor scaklkta destillenerek P4, CO ve H2e dnr. Subuhar iinde younlatrlp havann etkisinden korunur ve tekrar destillenir. Gnmzde fosfor, fosfat kayas, kum ve koktan elde edilir. 3Ca3(PO4)2 6CaO + 2P2O5 CaO, kum(SO2) tarafndan balanarak dk scaklkta erir. CaO + 6 SiO2 6CaSiO3 ; P2O5 kok ile indirgenir. P2O5 + 10C P4 + 10CO Kayadaki Fun %20si SiF4 eklinde uarak ayrlr. Buda su ile reaksiyona sokularak; 3SiF4 + 2H2O 2H2SiF6 4 SiO2 Elektrik frn prosesinde dk kaliteli fosfat kayas kullanlabilir. Kaya 8 mesh irilikte kylr. Kok + kaya + kum karm briket, sinter yada topak haline getirilerek frna ( 10x5x4 m) yklenir. Frnn taban C blok, etraf ate tulas ile kapldr. Scaklk 1300-1400 o Cye kartlr. Gazlar ve P4 buharlar bir utan alnr. Curuf altla toplanarak zaman zaman dar alnr. %6 P ieren curuf imento ve cam endstrisinde ve topra kirelemede

kullanlr. Ferrofosfor curuftan ayr olarak dar aktlp alnabilir.Karmdaki demir ve elektrotlardaki demir kaplamalardan oluur. Fosfor tankerlerde depolanr. H3PO4 RETM : Sv hale gtirilen P4 yanma kulesine pskrtlp P2O5e ykseltgenir. 4P4 + 5O2 2P2O5 P2O5 + 3H2O 2H3PO4 Yanma havas nem iermemelidir, aksi halde gaz akmnnda asid sisi oluarak younlatrlamadan gazlarla uuup gider. Yanma kulesi dtan su ile soutulur. P2O5 i tayan yanma gazlar soutulup paslanmaz elik hidratr veya kulede su veya seyreltik fosfat asidi ile deriik H3PO4e dnr. ( % 75-85lik ). Su miktar daha az olursa asid yzdesi daha ykselir ve polimer fosfat asidleri oluur( sperfosfarik asid) 2H3PO4 H4P2O7 + H2O SODYUM FOSFATLAR 1- Ortofosfatlar: Monosodyumfosfat , MSP, NaH2PO4 Disodyumfosfat, DSP, Na2HPO4 Trisodyumfosfat, TSP, Na3PO4 Mono ve disodyum fosfat, H3PO4 ve Na2CO3n stokiyometrik oranda reaksiyona sokulmasyla elde edilir. 2H3PO4 + Na2CO3 2NaH2PO4 + H2O + CO2 H3PO4 + Na2CO3 Na2HPO4 + H2O + CO2 Trisodyumfosfat, H3PO4 ve Na2CO3 ten Na2HPO4 retilir. Buda NaOH Ile reaksiyona sokulur. Na2HPO4+ NaOH 3Na3PO4 + H2O Bu tuzlar sularn sertliini gidermede, kabartma tozu deterjan katk maddesi ve fotoraflkta kullanlr. 2- Polifosfatlar: Polifosfat asitlerinin genel forml H(n+2)PnO(3n+3)dr. Enfazla kullanlanlar Na4P2O7 Sodyuprofosfat ve Na5P3O10 sodyumtripolifosfat tr. Bunun %55i deterjan ve sabunlara katlr. Mono ve disodyumfosfatlarn 300-500 oCde stlp yavaa soutulmasyla retilirler. 2Na2HPO4 Na4P2O7 KABARTMA TOZU NaHCO3 ve onu tamamen bozundurucak bir veya daha fazla kimyasal maddenin toz halindeki karmna, kabartma tozu denir. Bozundurmak iin kullanlan asitler; CaH4(PO4)2H2O, VaAl(SO4)2 tartarik asid ve benzerleridir. Tam bozundurmann sebebi, ho olmayan tad brakmas ve Na2CO3n alkalilii nedeniyle sarms bir renk oluturmasdr. 3CaH4(PO4)2.H2O + 8 NaHCO3 8 CO2 + Ca3(PO4)2 + 4 Na2HPO4 + 11H2O NaAL(SO4)2 + 3NaHCO3 3CO2 + 2Na2SO4+ Al(OH)3 Kabartma tozunun % 26-29unu NaHCO3 ve onu bozunduracak asid iermeli, en az % 12 CO2 vermelidir Bu ortalama 14- 15dir. % 20- 40 niasta ve undur. KKRT VE H2SO4 Endstriyel hammaddelerin enmli lerinden biri olan kkrdn % 85 90n H2SO4 yapmnda, kalan slfit kad, CS2, tarmda bcek ilac, kf ldrc, kauuk, v.b. yerlerde kullanlr. Kkrt retim Kaynaklar:

a) Doal kkrt kaynaklar b) H2S ieren doal gaz ve petrolden c) Pirit ve dier metal slfrlerinden Bata Fransa, ABD ve Kanada olmak zere 1973 ylnda bat dnyasnda 33,75 milyon ton kkrt retilmitir. Bunu % 27,6s Frasch yntemi, % 41i geri kazanma ile % 30,3 de slfr cevherlerindendir. Trkiyede bata Keiboluda volkanik kkenli kkrt yataklar olmak zere, Diyarbakr, Van, Hakkari, Nevehir, Balkesir ve Bat Anadoluda dk tenerl kkret yataklar mevcuttur. pra(zmit), Ailaa(zmir) ve Orta Anadolu rafinerilerinde % 99,5luk kkrt reten tesisler bulunmaktadr. Kkrt retimi: 1- Frasch Prosesi: 1894 ylnda Frasch kkrt yer altnda eritipyeryzne pompalama metodunu gelitirmitir. 150-750 kuyular alp i ie geen l borudan oluan Frasch tulumbas kuyudan aaya indirilir. D boru kkrtl tabakann iinden geip anhidrit tbakaya dayanr. Bunu u ksmnda subuharnn kmas ve kkrdn (eriyen) ierdeki boruya girdii delikleri vardr. kinci boru (10cm) yatan dikine kadar uzatlr. En iteki boru (3,75cm) biraz yukarda kalr. D ve orto boruya 160- 170 oCde kzgn su gnderilir. Borunun deliklerinden kkrt yatana yaylan su kkrd eritir. (E.n.119 oC). Eriyen kkrt altta, su onun stnde toplanr. Suyun basnc ile ortadaki borudan yarya kadar ykselir. En iteki borudan 35-40 atmde hava gnderilip darya baslr. znm havadan kurtarmak iin subuhar ile stlan borulardan geirilir. Byk havuzlara alnarak katlatrlr. Mekanik olarak krlr. Borudan kkrt yerine su gelmeye balaynca hava verilmesi durdurulup yeniden kzgn su verilmeye balanr. Gnderilen kzgn su kadarnn geri ekilmesi gerekir. Aksi halde kzgn su verilemez.

ekil 69 A.B.D.de sv kkrt direkt tankerlere verilir ve bu yntemle % 99-99,9 saflkta kkrt retilir. 2) Doal Gaz, Petrol ve yakt Gazlarndan Kkrt retimi: Doal gazdan 11 milyon ton/yl kkrt retilmektedir. Petrolden ise 3,25 milyon ton/yl dr. Petrol % 1,7 S ierir. Doal gazda H2S, petrolde organik kkrt bileikleri halinde baldr. Petroln H2 ile hidrodeslfrizasyonu ile H2S oluur. Gaz karmndaki H2S, petrolde dietanolamin DEA, doalgazda MEA zeltilerinde absorplanr. Bu zelti stlarak H2S aylr. Bu gaz yaklarak SO2e yada elementel kkrde dntrlr. H2S + 3/2O2 SO2 + H2O SO2 + 2 H2S 3S + 2H2O Jipstan ve CaSO 4dan serbest kkrt retim ve H2SO4 retim almalar srdrlmektedir. Kil, kum, kaolin ve kokdan ibaret karm 800 oCde reaksiyona sokulup baca gazna % 7 SO2 geer.

Btnl ist, kmr v.b. maddelerin yaklmasyla ve yksek tenrl cevherlerin kavrulmasyla ( yada dk tenrllerin zenginletirilerek H2SO4 in gerekli SO2 retilmektedir. Trkiyede Keiboluda % 80 tenrl cevher 0-40 mm tlp eritme havuzlarnda kzgn buharla stlan serpontinler vastasyla eritilir. Eleklerden geirilip % 99,8 saflkta sv kkrt ve % 54-55 tenrl artk elde edilir. Artk Bandrma H2SO4 fabrikasna gnderilir. Bunun kapasitesi 15000 ton/yl dr. Ayrca Keiborluda Flatasyon-I ve II tesislerinde %35 tenrl cevher 200 meshe tlp kire st, am ya, 2-etil hegzanol ve gaz ya ile flatasyona tabi tutularak % 81-84lik hale getirilir. Havuzlarda eritilerek ylda toplam 21000 ton S retilir. SLFRK AST H2SO4 retimi, bir lkenin teknik geliiminin bir lsdr. 1000 yldan beri kullanlan H2SO4 balca , 53-56 Be veya daha deriik olanlar NSP, 60 Belik Cu, Al, Mg, Zn, Fe, slfatlarn , mineral, limon, oksolik, asetik ve tartarik asitlerin retiminde, metal yzeylerinin temizlenmesinde, ar metallerin retimi ve saflandrlmasnda, elektro kaplama, eker, niasta, hazrlanmasnda, 66 Belik petrol rafinasyonu, TiO2, birok azotlu kimyasal madde retiminde, fenol sentezi, ya asitlerinin geri kazanlmasnda ve triple sper fosfat retiminde ve H3PO4 retiminde kullanlmaktadr. Oleumlar, petrol, nitroselloz, nitrogliserin, TNT ve boyar madde endstrisinde kullanlr. ok saf asit akmlatrler iin ve rayon, boyar madde, farmastik endstrisinde kullanlr. 1976 ylnda yllk retim 113 milyon tondur. H2SO4in zellikleri: Korrozif, renksiz, vizkoz bir svdr. Krma indisi 1,429; 15,5 oCde younluu 1,839; e.n: 10,49 oC; 338 oCde % 98,3lk azeotropik karm vererek kaynar. Kuvvetli bir dibazik asittir. zellikle organik maddeler iin ykseltgeme ve dehidroloma vastasdr. Bu yzden nitroloma, ester deitirme, slfolandrma gibi reaksiyonlarda su ekici olarak verimi arttrr. H2SO4ler ve Baz Hidratlar e.n. Dumanl slfat asidi H2S2O7 35 % 100lk H2SO4 10,37 Monohidrat H2SO4.H2O 8,48 Dihidrat H2SO4.2H2O 38,57 d 1,9 (20 oC) 1,834 (18 oC) 1,842 (15 oC) 1,690 (0 oC)

SO 3n H2SO4teki zeltisine oleumlar denir. Bunlarn ierikleri % SO3 ve % H2SO4 olarak verilir. rnein % 20 oleumun % 20si SO3, % 80i H2SO4dir. Bu asidin edeeri olan % 104,5 H2SO4dir. H2SO4 retimi: Balca retim yntemleri, Kurun odalar ve kontakt prosesleridir. Kurun odalarda 50-60 Belik asit retilmekte ve bu yntem yava yava terk edilmektedir. Kontak prosesinde % 98- 100lk H2SO4 ve oleumlar retilmektedir. retimin byk bir ksm bu yntemle yaplmaktadr. Kontakt Prosesi le H2SO4 retimi: Slfolama, nitrolama ve boyar madde yapmnda deriik asid ve oleuma ihtiya olduunda bu yntem retimin % 95ini karlamaktadr. Proses yle zetlenebilir. Tesise

kkrdn tanmas, erititlmesi, filtre edilmesi, yakma frnna pskrtlmesi, yakma havasnn kurutlmas kkrdn frnda yaklmas, scak SO2in soutulmas ve bu ilem ile s geri kazanlmas, scak filtirasyonla SO2in saflandrlmas, konverterde SO2in SO3e dntrlmesi. Dnme verimini arttrmak iin s deiimi suretiyle scakl kontrol altnda tutmak ve 3 kat katalizr tabakadan geirilen SO3l gaz karmn ara absorbsiyon kulesinden geirerek dnme verimini dahada arttrmak. Ara absorbsiyon kulesinden kan gaz stp 4. konvertere gndererek SO3e dnm % 99,5e karmak. Konverterden kan gaz II. Absorbsiyon kulesine gnderilerek deriik H2SO4e absorblamak ,kan asitleri soutarak, absorbsiyon kulelerine deriik asidi pompalamak. Geri kazanlan s ile elde edilen buhar, kkrd eritme ve dier amalarla kullanlr. Filiz kavrulmasyla SO2 elde ediliyorsa, gazn saflandrlmas iin n tesislere ihtiya vardr. Dolaysyla maliyet artar, ancak SO2 yan rn olarak geliyorsa maliyet der. Reaksiyonlar: S(g) + O2(g) SO2(g) H = -70,9 kcal 2 SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) H = -46,8 kcal Kp = P2so3 / P2so2.PO2 Scaklk Kp 400 397 500 48,1 600 9,53 700 2,62 Dntrcye 100 ml gaz gnderildiinde: Gnderilen SO3 SO2 2a O2 b nert gaz 100-2a-b Toplam 100 PSO3 = ( 2x / 100-x ).PT PO2 = ( b-x / 100-x ).PT Kp = ( x2 (100-x) / PT(a-x)2.(b-x) SO 2nin SO3e dnm grafiinde grld gibi 425 oCnin altnda % 100dur. Ancak bu scaklkta dengeye varma hz dktr. 400 oCye gre 500 oCde hz 10-100 kat artar. Hz-denge elikisini gz nne alarak ok geili (blml) dntrclerde dntrme yaplr. I. Blmden 410-430 oCde geirilen gaz; reaksiyon ilerledike 600 oC scakla kar ve % 65-75 dnm salanr ve reaksiyon durur. kan gaz 440 oCye souulup I. dntrcye verilir. Buradan 500 oCde kan gazda dnm % 90a kar. III. Blme 440 oC girer 455de kar verim % 96ya kar. IV. Blme 420de girip 425 oCde kar ve % 97-98 dnm salanr. Dengede nSO3 mol says: n2SO3 = n2SO2 . nO2 . Kp . PT / NT ifadesiyle verilir. Dengede 2x 2a-2x b-x 100-2a-b 100-x PSO2 = ( 2(x-a) / 100-x ).PT Scaklk 800 900 1000 1100 Kp 0,915 0,384 0,1845 0,0980

O2 ve SO2 konsantrasyonunu artrma dengeyi SO3 lehine kaydrr. Uygulamada O2nin fazlas kullanlr. Basn da verimi arttrr, ancak masraf artar. N2 ilavesi verimi drr. Ortamdan

SO3n ekilmesi % 99,5a kadar karr. Onun iin ayr iki kulede absorpsiyon yaplr ve basamakl dntrme uygulanr.

KATALZRLER SO2nin SO3e dntrld konverterde kullanlan balca katalizrler: Platin, demir oksitleri, krom, mangan, Titan ve Vanadyum oksitleri ve dier metal oksitleridir. Gnmzde SiO2li tayc zerinde K2SO4 ile gelitirilmi V2O5 yaygn ekilde kullanlmaktadr. Fe2O3 katalizrlerinde scaklk 600-625 oC verim % 75-80dir. Bu scakln stnde ve altnda hzl ekilde verim der. Pt iin verim yava yava artmakda, maksimum verim % 95dir. V2O5iin 525 oCde verim % 90dr. Ve scaklk aral ok dardr. Bu katalizrler, snger ta, ...... ve silikajel tayclar zerine yerletirilir ve 20 yl kadar kullanlabilirler. ekil 78 ekil 81 ekil 84

KONTAKT PROSES DONANIMLARI 1- FIRINLAR: Kkrt yada pirit frnda 1,1-1,2 atm hava gnderilerek yaklr ve yaklak % 9 SO2 ieren gaz elde edilir. Frna giren ve kan gazn nemini tutmak iin % 9398 H2SO4 ieren kurutma kulesinden geirilir. Frndan 900 oCde kan gaz 425 oCye soutulur. Toz, kkrt, v.b. maddelerden temizlemek iin scak gaz filteresinden geirilir. Pirit kavrulmasndan gelen gazda safszlklar daha oktur. 2- DNTRCLER: SO3 verimine reaksiyon artlarnn etkisi yledir: Reaksiyon artlar Scakln art Basncn art O2nin art SO3n ekilmesi Uygun katalizr Verime Etkisi azalma artma artma artma deimez Hza Etkisi artma az miktarda artma az miktarda artma az miktarda artma ok fazla artar.

Genelde tek katalizr tabakas yetersiz olduundan ok geili dntrcler kullanlmaktadr. SO 3 ABSORPLAYICILARI: Son yada III. Dntrcden kan gazlar soutulup % 98,3-98,5lik H2SO4ten absorplanr. Asid deritike su ile bu konsantrasyona seyreltilir ve yeniden absorpsiyon kulesine verilir. Fazla asid sistemden ekilir. % 20lik oleum oleum absorplatyclarda yaplr. Bu amala % 98,3-98,5lik asidden SO3 geirilir. % 60lk oleum eldesi iin % 20lik oleum sv SO3 ile kartrlr.

Absorplayclar iten aside dayankl malzeme ile kaplanm elik kuleler olup 7,1 m ap; 20 m3 kapasiteli, ierisi seramik dolgulu olup 9,5 m3/dk debi ile 24 satte 1000 ton SO3 absorplanabilir. Tek absorpsiyon kuleli tesiste % 96-98 verim salanr. Dolaysyla tonlarca SO 2 ve az miktarda H2SO4 havaya verilir. 0,25 ppmin zerindeki SO3 konsantrasyonu evreye zarar verir. Bunu nlemek iin kan baca gazlar NH3tan geirilir. NH4OH + SO2 NH4HSO3 2NH4HSO3 + H2SO4 ( NH4 )2SO4 + 2SO2 + 2H2O ...... SO2 kurutulup tesise geri gnderilir. Havaya geen SO2yi azaltmak iin ift absorpsiyonlu sistemler kullanlmaktadr. Burada ilk katalizr yatandan geen gaz ara absorplaycda absorplanr. Burdan kan gaz % 0,7 SO2, % 7,7 O2 ierir. IV. Dntrcden geen gazda % 0,003-0,05 SO2 dnmeden kalr ve yaklan kkrdn % 0,5inden daha azdr. Bradaki verim % 99,5tir. KURUN ODALAR PROSES LE H2SO4RETM Bu proseste SO 2, azot oksitleri katalizrlnde SO3e dnr ve en fazla % 80lik asit elde edilir. Kkrdn yaklmasyla ve piridin kavrulmasyla elde edilen SO 2, tozlar tutulup Glover kulesinin altndan gnderilir. stten % 65lik odalar asidi ve Gay Lussac kulesinden gnderilen Nitrous asidi ile temas ederler. Kulenin tabanndan % 78lik H2SO4 alnarak soutulur. Glover kulesinden 70-90 oCde kan SO2, hava, azot oksitleri ve subuhar karm kurun odalara giderler. Burada azot oksitlerinin katalitik etkisiyle % 62-65lik odalar asidi oluur. Buradan kan gazlar gay Lussac kulesinin altndan verilir. stten % 78lik Glover asidi ile ykanmak suretiyle nitrozil slfat asidi halinde tutulur. 2HO-SO2-OH + N2O3 2HO-SO2ONO + H2O Bu proseste pekok reaksiyon cereyan eder. Fakat toplu reaksiyon: SO2 + O2 + H2O H2SO4 H = - 54,6

stenilen dengeleri salamak iin oluan reaksiyon ss duvarlara su pskrtlerek soutulur. Odalarn i ksm kurun levha ile kapldrlar. Baz proseselerde kurun oda yerine dolgulu kolonlarda kullanlabilir. H2SO4 DERKLENDRRLMES: Odalar asidi, kullanlarak seyreltilmi ve ksmen kirlenmi asitler, gaz yada ya yaktlarn yaklmasyla oluan 670 oCdeki scak gazlar, deritirme varillerinde H2SO4 ile kar akmla flenerek habbeler halinde geirilir. Bu srada asidin suyu ve yabanc maddeleri de srklenerek uzaklarlar. Bu srada bir miktar asid tandndan, seyreltik asid ile ykanp gazlar havaya verilir. Deriiklendirme 675-740 mmHg basncndada yaplarak % 93e kadar deritirilir. AZOT ENDSTRS Havadan N 2 retimi retimi, Haber ve Boshun NH3 sentezi ve sanayiye uygulamas, kimya mhendisliinin en nemli baarlarndandr. NH3, H2SO4 ten sonra en ok kullanlan 2. sradaki kimyasal maddedir.

HNO3de amonyan oksidasyonu ile elde edildiinden NH4NO3 gbresi, kalsiyum ve sodyumnitrat, amonyaklandrlm sperfosfat, re, amonyum fosfatlar, amonyumslfat ve kark gbrelerin retiminde kullanlr. Endstriyel Kullanm Yerleri: Nitrogliserin, TNT, nitroselloz, patlayc madde, elyaf ve plastik sanayinde, kaprolaktam retiminde, HMDA ( hegzametilendiamin ), akrilonitril yapm, hegzametilen tetramin, fenolik reine, re-formaldehit reineleri, melamin, odun ve kat endstrisi, metalsanayi, petrol sanayi, kauuk, yiyecek, iki, deri ve krk yapm, ila sanayi, deterjan ve temizliyicilerde, Solvay prosesinde, siyanr, amid, amin, nitrit ve boyar madde ara maddeleri gibi ok sayda organik ve anorganik madde yapmnda kullanlr. Saf NH3 sv yada gaz halinde yada % 28lik zeltisi eklinde pazarlanr. NH3 SENTEZ: N2 + 3/2 H2 NH3 H = -11 kcal eitli scaklk ve basnlardaki NH3 verimleri yledir: Kp = n2NH3 . N2 / nN2 . n3H3 . p2 ekil 88

1180 oCde hi amonyak olumazken, dk scaklklarda hz ok dktr. 500 oCde ve 1 atmde verim % 91,3tr. Seilen bir katalizrde, scaklk,basn ve hacimsel hz ( 1m3 katalizr hacminden 1 saatte geen gazlarn SSB'daki ( 0 oC-760 mm) m3 hacmidir.)optimal deerde seilerek NH3 retimi yaplr. Yalnz balarna ok yava reaksiyona giren N2 ve H2 iin 2000 den fazla katalizr denenemi ve gnmzde demir katalizrler kullanlmaktadr. Ancak saf demir sinterletii, CO, CO2, H2S, H2O ya kar ok hassas olduu iin %1-5 Al2O3, K2O, CaO, MgO katlarak sinterleme nlenir ve katalizr aktif hale getirilir.SiO2ve V2O5de bu amala kullanlr. FeO bu aktifletiricilerle eritilerek soutlur. Sonra istenilen tane iriliine ufaltlr. Katalizrn aktifliini Cu, P, as, ve Co gibi maddelerle azaltlr. Amonyak Sentezinin Yapl: Amonyan elementlerinden sentezi Haber tarafndan bulunmu ve Bosh tarafndan endstriyel olarak uygulanmtr. Daha sonra basn, scaklk, katalizr, donanm ve H 2 kaynaklarna gre eitli uygulama prosesleri gelitirilmitir.NH3 sentez gaz retimi , saflandrmas ve sentez kademeleri birbirini takip eder. Bir hacim N2 ve 3de konvertrde katalizr zerinden geirilir. Oluan amonyakbasn altnda 20, -30 oCye soutulurak svlatrlarak scak siyona girmemi gazdan ayrlr. Bu gaz tekrara reaktre verilir. Balca NH3 retimprsesleri Tablo 23te verilmitir.

Tablo 23. Amonyak Sentez Prosesleri Sistem Haber-Bosch (orijinal) Claude (orijinal) Dnm Basnc atm 200 1000 Scaklk oC 550 650 Katalizr Akt.demir Hidrojen Dnm 8 H2 Kaynaklar Su gaz,jeneratr gaz

Sentez Gaz retim Prosesleri: H 2 kayna; su, kmr ve doal gazdr. Bunlardan en fazla ksmi oksidasyon ve subuhar reforming prosesleri uygulanmaktadr . Kmr Kullanan Ksmi Oksidasyon Prosesleri: BunlarLurgi ve Koopers-Tootzele Prosesleridir. Lurgi prosesinde, kmr 20-30 atmde O2 ve subuhar ile 620-870oCde bir reaktrde gazlatrlr. Akm emas ekil 90Da verilmitir. Koopers-Totzek Prosesindedk basn ve yksek scaklkta (1 atm-1925 oC) kmr subuharve O2 ile reaksiyona sokulurve %99u CO ve H2 e dnr. ekil91 Shell ve Texaco Prosesleriyle n stlm ar yalar O 2 ve subuhar ile 1200-1370 o C ve 32-38 atmde reaksiyona sokularak ham gaz karm elde edilir. Soutma, su ya da nafta ileykanara karbon amurunu giderme, CO2 ayrmas ve sv N2 ykamas ile sentez gaz ele geer.

ekil 90

ekil 94 Subuhar reforming prosesi Doal gazn subuhar reforming prosesi ile sentez gaznn % 60-65i retilmektedir. Toplam subuhar reformingi % 75-80e ular. ekil 94de hafif hidrokarbonlarn sentez gaz retim prosesi ak emas verilmitir. Sentez gazndaki yada hidrokarbonlardaki kkrd gidermek iin: Co- Mo katalizrlnde 35 atm ve 400 oCdenafta iindeki kkrt bir hidrojenlendirme reaktrnde H2se dntrlr. Soutulup H2sden younlatrlarak ayrlr.H2Sin kalan ZnO tabakasndan geirilerek tutulur. 1963 ylndan sonra, tek hatl entegre tesisler kurulmu ve kapasitelerinde byk artla olmu, retim giderleri azalm ve kk tesisler devred kalmtr.

ekil 91

Yan rn Olarak NH3 retimi: Kmrn koklatrlmas srasnda oluan NH3 ve NH4 bileikleri, amonyum slfat ya da fosfat olarak geri kazanlr. Koklama gazlar younlatrlp katran ayrlr. Sulu ksma kire st katlp sstlarak NH3 ile serbest hale getirilen NH3, H2SO4 zeltisinden geirilerek (NH4)2SO4 kristalleri halinde ayrlrlar. AMONYUM SLFAT: Gbrelerin %10nunu tekil ederler. %21 en az N ierir. Balca retim yntemleri: a) Satrasyon Prosesi: %2-4 H2SO4 ieren zeltiden 60 oCde NH3 geirilir. Oluan Kristaller amonyakl su ile ykanr ve kurutulur. Fazla asit ierirse, korrozyona sebep olur. Ve gbre nem kapar. Dier Yollar: NH3 ile doyurulmu rreaksiyon odasna H2SO4 pskrtlerek yada NH3, amonyum slfat ieren asitli zelti kar akmla ykanr. zelti buharlatrrlp deritirilerek kristaller ayrlr. ekil: b) Kmrlerden elde edilen NH3n H2SO4 ierisisnden geirilmesi c) Al ta, NH3 ve CO2den CaSO4.2H2O + (NH4)2CO3 CaCO3+ (NH4)2SO4 + 2H2O %13,5 14,5 ieren zeltiden rashing halkalar bulunana kulede CO 2 geirilerek doyururlur. Bir tankta al ta ile bulama haline getirilir. Vakum filtereden CaCO3 szlp ayrlr. % 48 (NH4)2SO4 ieren zelti , 60 oCye stlp (NH4)2CO3 bozundurulur. Kalan (NH4)2CO3 H2SO4 ile ntralize edilip, kristalizre verilir. Santrifjde ayrlp, ykanr ve dner trommellerde kurutulup depolanr. Dnm %95 dir. d) Kaprolaktan yapmnda yan rn olarak (CH2)-CNOH + 2NH3 (CH2)5-C=O + (NH4)2SO4 NH Kaprolaktam AMONYUM NTRAT: Amonyumnitrat %33 34 N ierir. Amonyumslfat nitrat karm %26 N, kalsiyum amonyum nitrat CAN %=,5 28 N ierir. Dier gbrelerde kark haldede bulunur. Saf NH4NO3 230 ocnin stnde ve 170 atmnin stndeki basnlarda patlar ve patlayc madde yapmnda kullanlr. %15 Clu madde ieren haliyle 150 oC ve 17 atm2de atlar. NH4NO3 + fueloil karmna ANFO ad verilir ve nmli bir patlayc maddedir. RETM: NH 3 ve HNO3n ntralizasyonu ile elde edilir. retim kademeleri ntralizasyon buharlatrma ve katlatrmadr. Ntralizasyon : %50-60lk HNO 3 zeltisi NH3 gaz ile ntralize edilir. NH3 + HNO3 NH4NO3 reaksiyonu ekzotermik olduundan, patlama olmamas yada reaktanlarn kaybn nlemek iin snn giderilmesi gerekir. Buda zeltiyi deritirmek eklinde yaplr. Sistemde srekli PH tayini yaplr.

Buharlatrma : 1945e kadar, ntral zelti yksek konsantrasyona kadar buharlatrrken , 1965ten sonra vaumda kademeli buharlatrma yaplr. %99a kadar buharlatrma yaplr. Katlatrma: Kuru amonyum nitrata granlletirme pul haline getirme pskrtme ve prilleme gibi ilemler uygulanr.yaygn olarak kullanlan Prilleme Prseesinde; 125-135 o Cdevakumda % 95lik konsantrasyona eritirirlir. 33- 60 m yksekliindeki kulenin tepesinden aa doru pskrtlr. Alttan souk hava pskrtlerek porz kresel tanecikler elde edilir. Alttan alnan priller dner kurutucularda kurutulup, yzeyleri 52,5 3 aktiflendirilmi kil yada diatomeli toprak ile kaplanarak kullanm uygun hale getirilir. Baz esislerde katk maddesi NH4NO3a katlr. %99,5 a kadar kurutulup prillemede yaplmaktadr. KREL AMONYUM NTRAT ( CAN ) % 56lk HNO3 (115oCde ), 6 atm basn ve 70oCdeki ekivalent miktardaki NH3 ile reaktrde ( ntralizr ) reaksiyona sokularak NH4NO3 zeltisi elde edilir. Oluan reaksiyon ssndan buhar retilir ve stmada kullanlr. Buharlatrma : zelti iki basamakta buharlatrlarak istenilen konsantrasyona ykseltilir.Scaklk fazla ykselirse ; NH4NO3 HNO3 + NH3 veya NH4NO3 N2O + 2H2O reaksiyonlar greeince paralanr. Bu yzden bu NH4NO3harlatrma vakumda yaplr. 4,7 atm ve 180 ocde allarak 578lik NH4NO3 zeltisi elde edilir. Bu zelti 0,9 ve 0,3 atm vakumda %95e kadar deritirilir. %25 i dolamit, % 75i NH 4NO3 olacak ekilde toz dolamit ile kartrlr ( %26 N ). Karm indirekt buharla stlarak % 99,6ya kadar kurutulur. Prillendirme ve Soutma: 90-100 oC2de CAN eriyii pskrtlp aniden souk hava ile 32 oCnin altna soutularak 1-3 mm apndaki gbre taneleri halinde paketlenir. TEKNK AMONYUM NTRAT ( TAN ) Dolomit katksz NH 4NO3 olup % 35 N ierir. Patlayc zellie sahiptir, zel artlarda pazarlanr. STENGEL PROSES LE DORUDAN SUSUZ NH4NO3 RETM: Ntralizasyondan daha fazla s kazanm ve buharlatrma yaplmayan prosesler gelitirilerek maliyet drlmtr. NH3 subuhar ile 120 oCye stlp, 145-165 oCye stlm % 58lik HNO3 ile, dolgulu kolonda 200-240 oCde 3,5 atm basnta reaksiyona sokulur. Karm, santrifgal oymada vakumda genletirilerek % 98lik erimi NH4NO3 subuharndan ayrlr. Tabandan gnderilen 205 oCde kzgn hava ile karl akmla stlarak % 99,8 e kadar deritirilir. Prilleme kulesinde prillenir, gerekirse koruyucu maddeler ile kaplanr.

ekil 107-11

RE

Gbreler arasnda en yksek ( % 46 ) N ieren gbre olup toprakla NH 3 ve NO3a dnr. Ayrca plastik yaom, pigment, yaptrc, iyon deitirici reine , patlayc madde, yemlere katk v.b. maddesi olarak kullanlr. retimi: Kalsiyum siyanamidin hidrolizi ile serbest siyanamid, ondanda re elde edilebilir. CaCN2 + 2H2O CO(OH)2 + CNNH2 siyanamid CNNH2 + H2O CO(NH2)2 Modern re sentez proseslerinde ise NH3 ve CO2den elde edilir. O 1- 2NH3 + CO2 NH2-C-ONH4 amonyum karbama O O 2- H2N-C-ONH4 H2N-C-NH2 + H2O ( yava ve endotermik ) 1. reaksiyon kolatlkla, fakat 2.si ancak % 40-70 dnmle salanr. re ve amonyum karbamat karm son derece korrozif olduundan reaktr; Ag, Pb, Ti, Zr gibi zel metal astarlaryla kaplanmaktadr. re retiminde, 1- tek geili 2- Kismi devrettirmek 3- tam devrettirmek prosesleri uygulanr. Proses farkllklar, amonyum karbamatn bozunmasyla oluan gazlarn kullanlma ve ilenme ekillerinden doar. Tek Geili re Prosesi: NH 3 sv olarak yksek basn pompasyla, CO2 bir kompresrle re sentez reaktrne gnderelir. NH3/CO2 mol oran 2-3 tr. Reaktr scakl 175-180 oCdir.k akmnn basnc 2 atme drlr.. Reaksiyona girmemi karbamatsubuhar ile stalarak paralanr. %85-90lk zeltiden ayrlan ve 1 ton reye kar 0,6 ton NH3 gaz ieren nemli gaz, bitiiktki ( NH4)2SO4 yada NH4NO3 tesisilerine gnderilir. Karbamatn %60 reye dr ve snn fazlas dtan soutularak giderilir.

ekil 110

Tam Devrettirmeli re Prosesileri: Bunlar gaz devrettirmeli, amur devrettirmeli, zelti devrettirmeli ve syrma prosesleridir. Gaz devrettirmeli proseste kan NH 3 ve CO2 gazlarndan birisi seimli olarak absorplanmakta ( MEAde CO2 ) sonra NH3 bastrlp reaktre yklenir. Reaktre su yklenmez ve fazla enerji harcanr. zelti devrettirmeli Proses: Yaygn olarak kullanlmakta olup, reaktr basnc 210 aym, scaklk 190 oC, NH3/CO2 = 4/2 ; devrettirilen zelti karbamat zeltisi olup % 64-67 verim salanr. Sv NH 3, gaz CO2 ve karbamat zeltisi reaktre verilir. Reaktr knda ani genleme ile reaksiyona girmeyen NH3 ve CO2in byk ksm ayrlr. Basn drlp 155 o Cde karbamat bozundurulur ve NH3n byk ksm zeltiden ayrlr.2 atm ve 120oCde

ikinci bozundurucuya gnderilip karbamat tamamen bozundurulur ve gazlar zeltiden ayrlr % 74-75lik zeltisi vakumda % 99,7ye kadar deritirilir ve prillenir. Bozunduruculardan kan NH 3 ve CO2 absorplayclardan geirilip amonyum karbamata dntrlr.Bu zelti reaktre gnderilir. Kullanlan su, CO22in tamamn reaksiyona sokacak kadar olmaldr. NTRK AST Birinci Dnya Savandan nce HNO3; NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3; Daha sonra elektrik ark ( yay) prosesi gelitirilmitir. Hava elektrik arkndan geirilip NO elde edilmi buda oksitlenerek NO2 ve bundan su ile HNO3 elde edilmitir. Ancak ark prosesi pahal olduundan NH3n oksidasyonu bunun yerini almtr. KullanldYerler: Yaklak % 50si gbre ( NH 4+, Na, Ca, nitratlar ve kark gbrelerde ) yapmnda kullanlr. Nitrat ve nitro bileikleri halinde patlayc madde yapmnda; NH4NO3 nitrogliserin, nitroselloz, amonyumpikrat,TNT, tetralite; trinitrfenilmetil nitroamin gibi birok alifatik ve aromatik nitrobileii ve bunlarn trevinin eldesi, Ba, Sr, Cu, Ag gibi anorganik nitratlarn retiminde, elik ve pirincin temizlenmesinde, boyar madde, plastik ve suni elyaf, uranyum ekstaraksitonu, roketlerde dumanl HNO3 oksitleyici olarak kullanlmaktadr. AMONYAIN OKSDASYONU LE HNO3 RETM : Gnmzde HNO 3, amonyan hava ile atmosferik yada daha fazla basnlarda 800o 950 Cde katalizr zerinde yaklmasyla oluan NOda hava oksijeni ile NO2e dnr.NO2 su ile reaksiyona girerek HNO3 elde edilir. 1- 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2- 2NO + O2 2NO2 3- 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO 4- NH3 + O2 1/2N2O + 3/2H2O eitli iyon reaksiyonlar reaksiyonun verimini drrler. 5- 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O 6- 4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O 7- 2NO2 N2O4 Oksidasyon verimi scaklkla artar, ancak yksek scaklkta katalizr kayplar nedeniyle 870-950 oCde allr. Verim % 94-95 dir. Katalizr olarak % 10 rodyumlu Pt alam kullanlr. Katalizr 85 mesh lacak ekild erlen tel rgden oluan kat-kat halde kullanlr.Gazlarn katalizrle temas sresi 10-4 sn dolaynda olmaldr. Aksi halde 6. reaksiyon cereyan eder. Sre az tutulursa NO srklenip ayrlr. Basncn artrlmas NO verimini azaltr. Fakat reaksiyona verilen gaz miktar artacandan verim ok artar. 2 reaksiyonunda yksek scaklk dengesi sola dk scaklk % 100 sa tarafn lehinedir. ( 1040 oCde )basnla bu reaksiyon saa kayar. 3 reaksiyonunda soutma ve basn verimi artrr. Oksidasyon Prosesleri: Scaklk Dk basn prosesi: 800 Orta basn prosesi: 850 Yksek basn prosesi: 950 Bamag prosesi 850 basn 1 atm 3 atm 8 atm 1 atm asit konsantrasyonu 50-52 60-65 60 98-99

50 atm Yksek Basn Prsesi; Hava konvertere girmeden nce % 10 NH 3 ile kartrlp n stlr. Konik dntrcye verilip 900 oC ve 7-8 atmde 20-45 kat rgl katalizrden geer. Dntrcden kan gaz s deritiriciden geirilip soutulur. NO, hava O2 ile NO2e ykseltgenir. NO2 2 m ap ve 12 m ykseklikte kuleye alttan verilir. Kulede soutma borulu raflar vardr. Kulenin stnden kar akmla su gnderilir. ekil ekil119 Kulenin altndan alnan asl rashing halkalar ile dolu ksa bir blmden ilerlerken iinden hava geirilerek, absrbsiyon reaksiyonundan oluan Noin NO2e ykseltgenmesi salanr. Konverterin eperlerinde biriken Platin zaman zaman temizlenir, pt kayb 60-320 mg/ton HNO3dir. Bylece Pt kaybnn 2/3 geri kazanm olur. DERK HNO3 RETM: Bamag prosesinde NH 3, hava yerine saf O2 ile ykseltgenir. NH3 ve O2 karmna biraz H2O buhar katlr. Istlp konverterden geirilir. Soutucudan karmdan su ayrlr ve biraz NO2 absorplayarak % 55-60lk HNO3 haline gelir. NO2 ve N2O42l gazlarn -10 oCde svlatrarak 560lk HNO3 ( ham karm ) ile kartrlr. Burada tutulamayan gazlar soda zeltisinden geirilerek NaNO2 retilebilir. Ham asit karmna otaklavda 50 atmde O2 baslarak, N2O4 + O2 + H2O 2HNO3 e dntrlr. Bu dumanl asit iindeki NO2, 90 oC2de buharla stlarak ayrlr ve yeniden svlatrma kolonuna verilir. SEYRELTK HNO3N DRETRLMES zellikle nitrolama ve esterletirme reaksiyonlarnda deriik asideihtiya duyulur. (% 95-99luk ) . Halbuki genelde % 60-65lik HNO3 retilmektedir. Basit destiasyonla HNO3 su ile 120 oCde azeotropik karm vererek enok % 68,3lk asit elde edilebilir. Bundan daha deriik asit retmek iin ortama su ekici olarak H2SO4yada deriik Mg(NO3)2ilave edilerek destilasyon yaplr. ten subuhar ile stlan ve iinde ferrosilisyum yada kuars paralar dolu elik bir kuleden aa doru H2SO4 + HNO3 = 4:1 karm aktlr. Karmdaki HNO3 buhar stten alnp younlatrlarak % 95-98lik hale gelir.alttan 170 oCde alnan H2SO4 % 67-70lik yada (NH4)2SO4 retiminde kullanlr. MAGGE PROSES % 70-72lik Mg(NO 3) zeltisi ve % 55-60lk HNO3 karm 140 oCde kolona stten cerilir. ndirekt stlan kolondan % 87lik HNO3 buhar karak 2. kolona verilir. 2. kolonun stnden % 99luk, altndan 5 75lik HNO3 alnr. 1. kolonun altndan alnan % 5565lik Mg(NO3)2 zeltisi % 70lik hle getirilip ( e.n. ) 100 oC civarndadr. ) yeniden ayn amala kullanlr. SODYUM NTRAT NaNO3; NaCl + HNO3 yada Na2CO3 + HNO3 reaksiyonlar ile elde edilmektedir. 3NaCl + 4 HNO3 3NaNO3 + CO2 + H2O Doal NaNO3 ( ili gherilesi ) ilide bulunmaktadr. 19. yzylda azotlu gbre ihtiyacnn % 70ini karlard. Normal bileimi %25-26 NaNO3, %6-32 NaCl, %2-8 Na2SO4, biraz da KCl, Ca(NO3)2, MgCl2, Mg(NO3)2, Nave Ca iyadatlarn ierir. Fakat bu zengin cevherler ok

azlmtr. Bu karmdan NaNO3n retiminde, scaklkla znrlk deiiminden yaralanlr. NaCln znrl scaklkla pek deimedii halde NaNO3nki ok deiir. Cevher scak su ile ekstrakte edilip doygun zzeltisi hazrlanr. +5 ile 20 oye kadar soutulur. NaNO3 kristalleri ayrlr, santrifjlenip kurutulur. Daha fazla kurutmak iin eritilip pskrtlerek granl hale gelir ve % 98-99luk NaNO3 ierir. POTASYUM NTRAT NaNO3() + KCl(k) NaCl8k) + KNO3() NaNO 3n deriik ve scak zeltisine kat halde KCl katlr. Istlan zeltiden NaCl(k) ayrlarak KNO3 zeltisi elde edilir. Bu zelti kristallendirilip kristaller ayrlarak ykanr. Ayrca 1963den sonra ABDde KCl + HNO3 + O2 KNO3 + Cl2 + H2O reaksiyonu gereince KNO3 retimine balanbmtr. KLORR ASD HCl gaznn sudaki zeltisine klorr asidi denir. ok saf olan % 37lik d= 1,194dr. 20 Be, % 31,45 d0 1,16; 18 Be % 27,9 d= 1,142 ; 22Be % 35,2 d= 1,179dr. Fe+3 ierdiklerinden ticari olanlarn rengi sardr. 110 oCde su ile azeotroik karm verek % 20,24 lk HCl halinde destillenir. Kullanm Yerleri:Susuz HCl; alkol ve olefinlerden alkil ve asetilenvinil klorr, etilendiklorr ve neopren retiminde ; Klorr asidi ; metal temizleme, ila, kimyasal madde besin ve petrol sanayinde kullanlr. HCle inhibitr katlarak esas metale etki etmemesi ok geni uygulama aln bulmutur. rnein kozan temizleme gibi Tuz ruhu: %5 HCl zeltisi RETM: HCl 4 yntemle retilir. 1. Aromatik ve alifatik hidrokarbanlarn klorlandrlmasyla yan rn olarak oluan HCl gazndan 2.Cl2nin H2 ile yaklmasndan 3. NaCl ve H2SO42in reaksiyonundan 4.Hangreaues tipi alma ekli ile 4NaCl + 2SO2+ O2 + 2 H2O 2Na2SO4+ 4HCl Yaklak 30 prosestede yan rn olarak HCl gaz retilmekte ve elde edilen gaz saflandrlarak suda absorplanmaktadr. Hidrokarbonlarn klorlanmasnda; C 6H6 + Cl2 C6H5Cl + HCl reaksiyonu ile oluan gaz karmnda; hidrokarbonlar, Cl2, klorlandrlm hidrokarbonlar, katalizr ve v.b. bulunabilir. Susuz HCl Gaz eklinde Geri Kazanm: Gaz karm soutularak younlaan su HCl zeltisi halinde ayrlr. H 2SO4 yada H2SO4 + kloroslfirik asit karmndan geirilir. Bu karmda su ile birlikte etilen ve vinil klorr de tutulur. Kat partikller bir ykama kulesinde tutulurlar. Cl2 aktif kmrde tutulur, yada etilen gibi olefinler ile aktif kmr zerinde reaksiyona sokulur. Organik maddeler selektif absorplayclarla tutulurlar. rnein pelistren kp aromatik bileikleri tutar. Zeolitler, toluen ve kloro silanlar; aktif kmr kloroasetilenleri. Organik zclerle ( CCl4 ve hegzakloroasetilenleri ) eitli hidrokarbonlar tutabilirler.

Klorr Asidi eklinde Geri Kazanma HClin uda absorpsiyonu ekzotermiktir. HCl gaz su soutmal izotermik absorplaycnn tepesinden yklenir ve absorplanan asid ile aaya akar. Scaklk max. 50 oC olup alttan % 32-35lik HCl elde deilir. Buradan kan absorplanmam gazlar, dolgulu bir kulenin altndan verilerek stten su pskrtlr. Buradan alnan asit % 20lik olup nceki absorplaycnn tepesine verilir. HCl gaz absorpsiyonunda fenol-formaldehit reinesi emdirilmi grafit 8 karbate ) malzeme kullanlr. Eskiden ayn amala gm ve tantal malzeme kullanlrd. Bunlarda s iletkenlik katsays byk olmaldr. HClin ierdii uucu organik bileikler ve Cl2, hava yada saf HCl gaz geirilerek uzaklatrlr. TUZ-H2SO4 PROJES: NaCl ve H2SO4 arasndaki reaksiyonlar: 1) NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl 2) NaCl + NaHSO4 Na2SO4 + HCl 3) NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl Bu reksiyonlar, refraktr tula ile denmi Mannhe.... frnda NaCl ve H2SO4 kartrlarak gerekletirilebilir. Na2SO4 ve H2SO4 srkleyen HCl gaz, dtan su ile soutulan karbate malzemeden yaplm ve kok ieren kuleden geirilerek temizlenir. Buradan su yada seyreltik asitten geirilerek absorplanr. Tutulamayan HCl ise seramik dolgulu bir kulede su yada seyreltik asitle ykanarak tutulur. Susuz HCl gaz elde edilecekse; ya nemli gaz 26,5 oCye soutularak deriik HCl zeltisi ayrlr. Bylece % 99,5luk HCl gaz ele geer. CaCl2den de geiirlerek HCl gaz kurutulabilir. elik tp yada depolara konur. Klorla H2nin Biletirilmesi (sentetik ) proses H 2 + Cl2 2HCl(g) Bu retimekli gittike artmaktadr. % 5-10 H2 kullanlr. H 2 ve Cl2 karm patlayc karm oluturabilir. Bunun iin dikkatle kontrol altnda tutulmaldr. H2 ve Cl2nin saflk derecesine gre en saf HCl bu yntemle elde edilebilir. Frnlar eskiden silis, imdi karbate malzeme ile k... Yanma odasndan 300 oCde kan HCl gaz saf olduundan temizlemee gerek kalmadan absorpsiyona verilebilir. H2 fazlas HCl Basnl Cl2 Tula astarl frn Soutma sistemi Sentetik Proses HCl retim akm emas ekil 122 ekil 120 PORTLAN MENTOSU imento, al ve kire yap ilerinde su etkisiyle sertlemeleri ( hidroliklik ) nedeniyle geni bir kullanmalan domutur.

imentolar, yava donan ( 20 dk. sonra katlaan ) ve 2 dk da balayp 2 saatten nce tamamlananlar ( abuk donan 9, doal ve yapay olarak snflandrlrlar. Doal imento, imento ta denilen baz kalkerlerin 1100 oCde kavrulmasyla elde edilir. imento Tipleri : 1) Portland imentosu: Hidrolik kalsiyum silikatlardan oluan klimkere CaSO4 katlmasyla elde edilir.

Klimkerin erdii Maddeler Forml smi 2CaO.SiO2 Dikalsiyumsilikat 3CaO.SiO2 Trikalsiyumsilikat 3CaO.Al2O3 Trikalsiyum Alminat 4CaO.Al2O3 Tetrakalsiyum alumina ferrit MgO Serbest MgO

Ksa ad C2S C3S C3A CuAF MgO

Klimkere zel olarak 51 i gemeyecek oranda madde ilavesi yaplabilir. 5 tip Portland imentosu olup, bunlarn ierdii silikat miktarlar farkldr. Tip 1. Normal Portland imentosu Tip 2: Orta sertleme sl ve slfatl sulara direnli portland imentosu Tip 3: Hzl sertleen yksek salamlktaki imentolar Tip 4. Dk sl Portland imentosu Tip 5: Slfatl sulara direnli portland imentosu 2) Porselen imentosu: Doal porselenler volkanik trlerdir. Yapay olanlar uucu kllerdir. Porselen kire ile tlp porselen imentosu hazrlanr. 3)Yksek Al2O3 li imento Kalsiyum alminat imentosu olup, kire ta ve boksit karmnn eritilmesi suretiyle elde edilir. Bu imentonun dayankllk hz ok fazla olup, deniz ve slfatl sulara kar ok dayankldr. 4) zel, veya korrozyona dayankl imentolar ve harlar : Tula astarl reaktrler, depolama tanklar, absorpsiyon kuleleri, duman borular ve bacalar, asid ile paklama tanklar, yer demeleri hazneler, toplama ukurlar hendekler ve asidik eritme tanklar gibi kimyasal donanmlarn korrozyona kar astarlanmalar yaplr. Bunlardan furan, fenolik, kkrt ve silikat imentolar en nemlidir. 4) Kontroll imentolar: Donma srasnda bzlme ve atlamay nlemek iin yaplmlardr. Portland imentosunun % 10-20 kalsiyum slfonlminat ( boksit, jips ve kire tandan ) ile birletirilmesiyle atlama eilimi giderilir. PORTLAND MENTOSUNUN YAPIMI imento yapmnda kullanlan kimyasal maddeler: Tip imento kayas SiO2 13,4 Al2O3 3,5 Fe2O3 1,7 CaO 42,9 MgO 1,0 kzdrma kayb 37,2

Kire ta Kire ta Morn stiridye kabuu Killi ist Kil Kumta Boksit

1,2 4,5 6,0 1,5 53,8 67,8 76,6 10,6

0,2 0,5 0,6 0,4 18,9 14,3 5,3 57,5

0,4 1,6 2,3 1,2 7,7 4,5 3,1 2,6

53,4 35,0 49,4 52,3 3,2 0,9 4,7

1,3 14,9 0,4 0,7 2,2 1,2 1,7

43,2 44 40,4 41,8 8,2 8,0 6,6 23,4

Balangta imento kayas yaklarak, kirecin eksikj olduu yerlerdede kire katlarak istenilen bileimde imento elde edilmitir. Piirme esnasnda meydana gelen olaylar: Scaklk Reaksiyon Is deiimi 100 oC serbest suyun buharlamas endotermik 500 ve st kilden bnye suyunun k entotermik 900 ve st kilin amorf dehidrolanma ekzutermik rnlerinin kristalizasyonu 900 ve st CaCO3ten CO2 k ve endotermik ve CaO oluumu 900-1200 kire ve kil arasndaki ana reaksiyon ekzotermik 1250-1280 Sv faz oluumunun balangc endotermik 1280 ve st Svlamann devam ve imento endotermik bileenlerinin oluumu Piirme reaksiyonunda u reaksiyonlar oluur: Kil 500 ocnin stnde suyunu kaybeder. Kireta 900 oCnin stnde CO2 ve CaOe paralanr. CaO, Al2O3 ve SiO2 karmna etki ederek: CaO.Al2O3, SiO2 eklinde birleir. Cao.al2O3 daha fazla CaO ile 3CaOAl2O3 bileiini oluturur. 2caO.SiO2, CaO ile 3CaO.SiO2i oluturmak zere reaksiyona girer. Reaksiyonlarn byk bir ksm kat fazda, fkat sonuna doru ( 1250 oCde ) nemli erime olur. imentoya salamlk veren C3sn oluumutamamlanr ve serbest kire miktar azalr. Sv faz reaksiyonu, toplam reaksiyonlarn % 20-30unu oluturur. MENTO RETM: imento retiminde ya ve kuru proseslerle materyal tlr. Ak devre ve kapal devre me ( ince taneler geip iri taneler devrettirilerek yeniden tlr.) ile ortalama tan eirilii elde edilinceye kadar tlr.. ya proses yava yava azalmakta, kuru proses artmaktadr. Ya Proses le imento retimi: Krma tesisine gnderilen kayalar 5 cmden kk paralara krlr ve stok deposunda depolanr. Buradan kaykl tayc ile hammadde tme deirmenine ( bilyal yada borulu ) tanr ve su katlarak tlr. 50 mesh2lik elek bezinden geirilip amur havuzuna pompalanr ve kartrlr. Buradan 155 m uzunlaktaki dner frna verilir. nce 28 m uzunluundaki kuruma blgesinde 1100 oCde tutulur. Sonra 1540 oCdaki kalsinasyon ve yakma blmne gelir. Son rn imentoyu elde etmek iin klinker ve jips ok ince olacak ekilde 2 bilyal deirmende tlr.

Tesisteki nemli ilemlerin izlenmesi in kapal devre televizyon sistemleri, analizler iin X-ray spektografi cihaz bulunur. Sistem okadar otomasyon hale getirilmitirki imento yapm sisteminin tm kontrol odasndan bir kii tarafndan aktrlabilir. Kuru Proses le imento retimi imento kayas, kire ta, kil, killi ist karmlar dner ve ekili deirmenlerden geirilerek kabaca krlrlar. Kurutulup borulu deirmenlerde ( farino deirmeni) ok ince olarak tlr. Hava ayrclardan geirilip prmatik pompalarla kuru kartrma ve hormonlama silosuna verilir. Buradan dner frna yklenir. Klinkerin stt hava ile sv gaz yada toz kmr yaklarak bu frn stlr. Bu frnlar 45 m uzunluk, 25-6 m 0,5-2 devir/ dk hzla dnerler Hafif meyilli olan bu frnlarda yukardan girip 1-3 saatte 1400-1450 oCde piirilerek altuca kadar gelir Frndan 800 oCde kan gazlar, elktrostatik ktrc ve torgal szgelerin yerletiridikleri bacalardan karlar. Frnlarn i cidar yksek scakla, anmalara ve kimyasal etkilere dayankl Al2O3, MgO, tulalar ile kaplanmtr. Frndan 319 mm byklnde KLNKER alnr. 100-200 oCye soutulup; jips, al yada kalsiyum ligno slfanat gibi donmay geiktiriciler, hava direncini artranlar, datclar( dispers 9 ve su geirmezliini salayc maddeler katlr. Baz imentolarn kimyasal analizleri sonular SiO2 TipI 20,9 TipII 21,7 TipIII 21,3 TipIV 25,0 TipV 25,0 Bol 24,5 Almina 5,3 Al2O3 5,2 4,7 5,1 3,4 3,4 5,9 39,8 Fe2O3 2,3 3,6 2,3 2,8 2,8 0,6 14,6 CaO 64,0 63,6 64,9 64,4 64,4 65,0 33,5 MgO 2,8 2,9 3,0 1,9 1,9 1,1 1,3 SO3 2,9 2,4 3,1 1,6 1,6 1,8 0,4 Kz.kayb 1,0 0,8 0,8 0,9 0,9 0,9 0 . 0,2 0,4 0,2 0,2 0,2 0,2 4,8

Baz Tipik imentolarn Potansiyel Madde Bileimleri TipI TipII TipIII TipIV TipV Beyaz C3S 55 51 56 28 39 33 C2S 19 24 19 49 43 46 C3A 10 6 10 4 4 14 C4AF 7 11 7 12 9 2

Suyun imento Bileenlerine Etkisi Snmemi kirece su katlrsa kabarma olur ve snarak kire sner zamanla kire karbonatlaarak sertleir. Su kirecci ve imento su altnda sertleebilir. Hidrolik modl = CaO SiO2+Al2O2+Fe2O3 = 1,8-2,2

Silikat modl = SiO2 = 2-2,5 arasnda olmaldr. Al2O3+Fe2O3 Silikat modl yksek olanlar yava, dk olanlar daha abuk sertleirler.

imentonun sertlemesini aklamak zere birok teori ortaya atlm ve hepsinde hidrasyon ve hidrolizin meydana geldii kabul edilmektedir.Hidrasyon rnlerinin sudaki cznrlkleri cok dktr. Sertleme; balanma ve sertleme (donma) kademelerinden oluur. Balanma, bileenlerin birkac dakikada hidratlamalaryla oluan ar doymu zeltinin ani olarak kristallemesiyle, yani hidrat kristallerinin kmesinden kaynaklanr. C2S ve C3S su ile; 2CaO. S;O2 + 3,5H2O CaO.SiO22,5H2o + Ca(OH)2 3CaO. S;O2 + 4,5H2O CaO.SiO22,5H2o + Ca(OH)2