Samenvatting scheikunde
Hoofdstuk 15 – Industriële chemie
15.1 Van grondstof tot product
De chemische industrie maakt stoffen, vaak geen producten (soms wel bijv. verf).
Een katalysator werkt energiebesparend, omdat die de activeringsenergie verlaagt of
omdat hij het aantal nevenreacties terugdringt.
De temperatuur is een belangrijke procesomstandigheid, omdat die de reactie
versnelt, maar ook de stoffen kan laten ontleden. Bij evenwichtsreacties moet er
gekeken worden naar het evenwicht; exotherm en endotherm, maar temperatuur toch
niet te laag anders duurt het te lang totdat het evenwicht zich instelt.
Bij gassen speelt druk ook een rol, omdat de concentraties hoger zijn bij hogere druk
waardoor de reacties sneller verlopen.
o Bij een evenwicht verschuift het evenwicht bij toenemende druk naar de kant
met de minste deeltjes.
Een productieproces kan weergegeven worden in een blokschema.
o In een blok staat het proces (met eventueel de omstandigheden) en bij de
pijlen staan de stoffen.
o Recirculatie: het hergebruik van niet-gereageerde beginstoffen.
praktische opbrengst
Rendement = ∙ 100%
theoretische opbrengst
o Nevenreacties, waarbij bijproducten ontstaan, verlagen het rendement.
o Het rendement wordt ook verlaagd als er bij scheiding toch product verloren
gaat.
massa gewenst product
Atoomeconomie = ∙ 100%
massa beginstoffen
o Een hogere atoomeconomie betekent een groener proces door minder afval.
15.2 Productieprocessen
Batchproces: reactor vullen en na afloop weer leeghalen. Vaak bij kleine
hoeveelheden. Weinig automatisering vaak. Flexibel.
o Vooral in de fijnchemie, waar kleine hoeveelheden gemaakt worden.
o Geschikt voor langzame reacties.
Continuproces: Gaat altijd door. Wordt vaak maar één product gemaakt.
o Vooral in de bulkchemie, waar grote hoeveelheden gemaakt worden.
o Procesomstandigheden moeten goed in de gaten gehouden worden.
o Recirculatie is makkelijker.
Elke fabriek kent een massabalans; evenveel massa gaat de fabriek in als dat erin
gaat.
Spui: soms iets van de recirculatie aftappen zodat de druk in het reactievat niet te
hoog oploopt.
15.3 Energie en industrie
Elektrische energie kan met weinig verlies omgezet worden in andere
energievormen.
Werking elektriciteitscentrale met stoomturbine: water wordt verwarmd en verlaat de
ketel als stoom de hete stoom drijft een turbine aan de afgekoelde stoom wordt
de koeltoren ingeleid en het stoom condenseert.
Kolenvergasser: maakt een kolengestookte elektriciteitscentrale schoner. Het vergast
fijngemalen kolen door ze te verhitten met water. Het synthesegas dat ontstaat, CO
en H2 kan schoon worden verbrand.
Hoofdstuk 15 – Industriële chemie
15.1 Van grondstof tot product
De chemische industrie maakt stoffen, vaak geen producten (soms wel bijv. verf).
Een katalysator werkt energiebesparend, omdat die de activeringsenergie verlaagt of
omdat hij het aantal nevenreacties terugdringt.
De temperatuur is een belangrijke procesomstandigheid, omdat die de reactie
versnelt, maar ook de stoffen kan laten ontleden. Bij evenwichtsreacties moet er
gekeken worden naar het evenwicht; exotherm en endotherm, maar temperatuur toch
niet te laag anders duurt het te lang totdat het evenwicht zich instelt.
Bij gassen speelt druk ook een rol, omdat de concentraties hoger zijn bij hogere druk
waardoor de reacties sneller verlopen.
o Bij een evenwicht verschuift het evenwicht bij toenemende druk naar de kant
met de minste deeltjes.
Een productieproces kan weergegeven worden in een blokschema.
o In een blok staat het proces (met eventueel de omstandigheden) en bij de
pijlen staan de stoffen.
o Recirculatie: het hergebruik van niet-gereageerde beginstoffen.
praktische opbrengst
Rendement = ∙ 100%
theoretische opbrengst
o Nevenreacties, waarbij bijproducten ontstaan, verlagen het rendement.
o Het rendement wordt ook verlaagd als er bij scheiding toch product verloren
gaat.
massa gewenst product
Atoomeconomie = ∙ 100%
massa beginstoffen
o Een hogere atoomeconomie betekent een groener proces door minder afval.
15.2 Productieprocessen
Batchproces: reactor vullen en na afloop weer leeghalen. Vaak bij kleine
hoeveelheden. Weinig automatisering vaak. Flexibel.
o Vooral in de fijnchemie, waar kleine hoeveelheden gemaakt worden.
o Geschikt voor langzame reacties.
Continuproces: Gaat altijd door. Wordt vaak maar één product gemaakt.
o Vooral in de bulkchemie, waar grote hoeveelheden gemaakt worden.
o Procesomstandigheden moeten goed in de gaten gehouden worden.
o Recirculatie is makkelijker.
Elke fabriek kent een massabalans; evenveel massa gaat de fabriek in als dat erin
gaat.
Spui: soms iets van de recirculatie aftappen zodat de druk in het reactievat niet te
hoog oploopt.
15.3 Energie en industrie
Elektrische energie kan met weinig verlies omgezet worden in andere
energievormen.
Werking elektriciteitscentrale met stoomturbine: water wordt verwarmd en verlaat de
ketel als stoom de hete stoom drijft een turbine aan de afgekoelde stoom wordt
de koeltoren ingeleid en het stoom condenseert.
Kolenvergasser: maakt een kolengestookte elektriciteitscentrale schoner. Het vergast
fijngemalen kolen door ze te verhitten met water. Het synthesegas dat ontstaat, CO
en H2 kan schoon worden verbrand.
