산업 공정
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산업 공정은 일반적으로 매우 대규모로 수행되는 품목의 제조를 지원하기 위한 화학적, 물리적, 전기적 또는 기계적 단계를 수반하는 절차입니다.산업 공정은 중공업의 핵심 요소이다.
주원료별 화학공정
특정 화학 공정은 사회를 위한 중요한 기본 재료(시멘트, 철강, 알루미늄 및 비료)를 산출한다.그러나 이러한 화학반응은 화학반응을 통해 온실가스인 이산화탄소를 배출하고 화석연료의 연소를 통해 화학반응의 활성화 에너지에 도달하는 데 필요한 고온을 발생시킴으로써 기후변화에 기여한다.
시멘트(콘크리트 내 페이스트)
- 소성 – 주로 화석화된 탄산칼슘(CaCO3)으로 구성된 석회석은 고온에서 사용 가능한 산화칼슘(CaO)과 이산화탄소가스(CO2)로 분해되어 부산물로 방출됩니다.소성이라고 불리는 이 화학 반응은 시멘트(콘크리트 내의 페이스트)를 만드는 데 가장 중요한 역할을 합니다.이 반응은 또한 산화칼슘이 용광로 내에서 화학적 플럭스(불순물 제거) 역할을 하는 데도 중요합니다.
- CaCO3(s) → CaO(s2)
강철
- 제련 – 고로 내부에서는 코크스(석탄의 고탄소 유도체)를 연소시켜 일산화탄소(CO)를 방출하고 광석 내의 불필요한 산소(O)를 제거합니다.CO는2 부산물로 배출되어 산소를 운반하고 원하는 순수 금속을 남깁니다.가장 중요한 것은 철 제련이 채굴된 철광석과 석탄에서 강철이 만들어지는 방법입니다.
- FeO23 + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g)[1]
알루미늄
- AlO23 + 3 C → 2 Al + 3 CO(g)
- 223 AlO + 3 C → 4 Al + 3 CO2(g)
비료
- 하버 공정 – 대기 질소2(N)가 분리되어 모든 합성 비료를 만드는 데 사용되는 암모니아(NH)가3 생성됩니다.Haber 공정은 화석 탄소원(일반적으로 천연가스)을 사용하여 물-가스 이동 반응에 CO를 공급하고 수소2(H)를 생성하고 CO를2 방출합니다.H는2 공업용2 암모니아를 생성하는 N의 강한 삼중 결합을 파괴하는 데 사용됩니다.
- CH4(g) + HO2(g) → CO(g) + 32 H(g)
- CO(g) + HO2(g) → H2(g) + CO2(g)
- N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)
기타 화학 작용
전기 분해
전기의 가용성과 재료에 미치는 영향은 금속을 도금하거나 분리하는 몇 가지 공정을 낳았다.
- 도금, 전기 도금, 양극 산화, 일렉트로잉 – 전극에 재료 부착
- 일렉트로폴리싱 – 전기도금 반대
- 전기 초점 – 전기 도금과 유사하지만 분자를 분리함
- 전해 과정 – 전기 분해를 사용하는 일반적인 과정
- 전기영동증착 – 콜로이드 입자의 액체매체 내 전해증착
- 전기 타이핑 – 전기 도금을 사용하여 인쇄판을 제작합니다.
- 메탈라이징, 도금, 스핀 코팅 – 비금속에게 금속 코팅을 부여하는 총칭
자르기
- 전단
- 톱질
- 플라즈마 절단
- 매우 고압의 물 제트를 이용한 워터젯 절단 재료
- 옥시아세틸렌 절단
- 방전 가공(EDM)
- 가공 – 금속의 기계적 절단 및 성형으로 재료의 손실이 수반됩니다.
- 레이저 절단
금속 가공
- 제련 및 직접 환원 – 광석에서 금속을 추출합니다.
- 단조 – 열과 해머를 사용하여 금속을 성형합니다.
- 주조 – 액체 재료를 주형에 붓고 고화시켜 성형합니다.
- 제강 - '선철'을 제련에서 강철로 변환
- 프로그레시브 스탬프 – 스트립 또는 롤에서 컴포넌트 제작
- 스탬프
- 하이드로포밍 – 금속 튜브가 압력에 의해 몰드로 확장됩니다.
- 샌드 블라스팅 – 모래 또는 기타 입자를 이용한 표면 청소
- 납땜, 브레이징, 용접 – 금속 접합 프로세스
- 텀블 연마 – 연마용
- 석출경화 – 가단성 재료 강화에 사용되는 열처리
- 작업 경화 – 금속, 합금 등에 강도를 더합니다.
- 케이스 경화, 디퍼렌셜 경화, 샷 피닝 – 내마모성 표면 생성
- 다이커팅 – "형틀" 또는 "다이"를 평평한 재료 위에 눌러 재료를 절단, 점수 매기, 펀칭 및 성형합니다.
- 전기 아크로 - 초고온 가공
철과 강철
- 제련 – 강철, 구리 등을 생산하기 위해 용해로에서 사용되는 일반적인 프로세스입니다.
- 카탈로니아 단조, 노천로, 블로머리, Siemens 재생로 – 단철 생산
- 고로 – 생산된 주철
- 직접 환원 – 직접 환원 철 생성
- 도가니강
- 접합 과정
- 베세머법
- 염기성 산소 제강
몰딩
거푸집을 사용하여 액체 형태를 형성함으로써 물질의 물리적 형상화.
- 주조, 모래 주조 – 몰드를 사용하여 용해된 금속 또는 플라스틱을 성형
- 소결, 분말 야금 – 금속 또는 세라믹 분말로 물체를 만듭니다.
- 플라스틱 용기 또는 유리 용기 산업과 같은 중공 성형 - 주형에 불어 넣어 중공 물체를 만듭니다.
- 압축 성형
분리
많은 물질이 불순한 형태로 존재하며, 정제 또는 분리가 사용 가능한 제품을 제공합니다.
- 분쇄 – 물리적 입자의 크기를 줄입니다(파쇄와 연삭 사이에 존재).
- 거품 부선, 부선 공정 – 부선을 통한 광물 분리
- 액체-액체 추출 – 한 물질을 다른 물질에 용해
- 프래쉬 공정 – 땅에서 용융 유황 추출
증류
적층 제조
적층 제조에서는 원하는 형상과 크기를 얻을 때까지 점진적으로 재료를 첨가한다.
석유 및 유기 화합물
유기 분자의 성질은 다양한 제품을 만들기 위해 분자 수준에서 변형될 수 있다는 것을 의미합니다.
- 균열(화학) – 큰 분자를 분해하는 총칭
- 알킬화 – 원유 정제
- 버튼 프로세스 – 탄화수소 균열
- 쿠멘 공정 – 벤젠으로 페놀과 아세톤을 만듭니다.
- 프리델-크래프트 반응, 콜베-슈미트 반응
- 올레핀 메타세시스, 열탈중합
- 에스테르 교환 – 유기 화학 물질
- 히드록실아민 생산을 위한 라스히그 공정 – 나일론 생산 공정의 일부
- 옥소 공정 – 알케인에서 알데히드를 생산합니다.
- 중합
제품별 구성
- 알루미늄 – (홀-헤룰트 공정, 데빌 공정, 바이어 공정, 뵐러 공정)
- 암모니아, 비료에 사용– (하버 공정)
- 브롬 – (다우 공정)
- 염소, 화학 물질에 사용 – (클로로알칼리 공정, 웰던 공정, 후커 공정)
- 지방 – (렌더링)
- 비료 – (질산염 공정)
- 유리 – (Pilkington 프로세스)
- 골드 – (박테리아 산화, 파크스 공정)
- 흑연 – (Achon 공정)
- 중수, 방사성 제품 정제용 – (황화물 더러 공정)
- 수소 – (물-가스 이동 반응, 증기 개질)
- 납(및 비스무트) – (베츠 전해 공정, 베터톤-크롤 공정)
- 니켈 – (몬드 프로세스)
- 질산 – (오스발트 공정)
- 종이 – (펄핑, 크래프트 프로세스, Fourdrinier 머신)
- 고무 – (가황)
- 소금 – (올버거 공정, 입자 증발 공정)
- 반도체 결정 – (브리지만-스톡바거법, 조크랄스키법)
- 실버 – (파티오 공정, 파크 공정)
- 탄화규소 – (Achon 공정, Lely 공정)
- 비누에 사용되는 탄산나트륨 – (르블랑 공정, 솔베이 공정, 르블랑-디콘 공정)
- 황산 – (납 챔버 공정, 접촉 공정)
- 티타늄 – (헌터 공정, 크롤 공정)
- 지르코늄 – (헌터 공정, 크롤 공정, 반 아르켈-데 보어 공정)
프로세스별 목록:
- 알버거 공정, 그래너 증발 공정 – 소금물에서 소금을 생산합니다.
- 세균 산화 – 금 생성에 사용
- 바이어 공정 – 광석에서 알루미늄 추출
- 클로로알칼리 공정, 웰든 공정 – 염소 및 수산화나트륨 생산용
- 다우 프로세스 – 브라인에서 브롬 생산
- 황화거들러 공정 – 중수 제조용
- 헌터 공정, 크롤 공정 – 티타늄 및 지르코늄 생산
- 공업용 렌더링 – 뼈와 단백질에서 지방을 분리
- 납 챔버 공정, 접촉 공정 – 황산 제조
- 몬드 공정 – 니켈
- 니트로인산염 공정 – 비료 생산을 위한 다수의 유사한 공정
- Ostwald 공정 – 질산 생성
- 패키징
- 피죤 공정 – 마그네슘을 생산하여 실리콘을 사용하여 산화물을 감소시킵니다.
- 증기 개질, 물 가스 이동 반응 – 메탄 또는 수소로부터 수소와 일산화탄소를, 물과 일산화탄소에서 이산화탄소를 생산합니다.
- 진공 금속 가공 – 마감 공정
- Van Arkel-de Boer 공정 – 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 토륨 또는 프로텍티늄 제조용
- 포름옥스 공정 – 메탄올을 산화하여 포름알데히드를 생성함
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레퍼런스
- ^ "Blast Furnace". Science Aid. Archived from the original on 17 December 2007. Retrieved 30 December 2007.
