Кимёвий технология Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус талим вазирлиги н. Каттаев, М. Мухаммадиев, Х. Мирзохидов

3.7 Энергия.
Кимёвий жараёнлар энергиянинг ютилиши ёки чиқиши билан боради. Кимёвий технологияда энергия, асосан, ёрдамчи операцияларни (ишларни): хом ашё ва тайёр маҳсулотларни бир жойдан иккинчи жойга ташиш, ашёларни майдалаш, бир агрегат ҳолатдан бошқа агрегат ҳолатга ўтказиш, фильтрлаш, совутиш ёки иситиш, газларни сиқиш, текширув – ўлчов хизматларини бажариш учун сарфланади. Кимё саноати бошқа саноат тармоқларига қараганда, кўп энергия талаб қилади. Кимё саноати ишлаб чиқаришида энергия сарфи киловатт соат (кило жоул) ёки тайёр маҳсулот бирлигида уни ишлаб чиқариш учун сарфланган ёқилғи миқдори билан (квт.с/т, кж/кг, т/т, кг/м³) баҳоланади. Масалан: синтетик аммиак 3200 квт.с/т, алюминий – 19000 квт.с/т, фосфор 16500 квт.с/т, аммонийли селитра – 11 квт.с/т ва ҳоказо.
Энергия турлари ва манбалари: кимё сановтида турли хил: электр, иссиқлик, ядро, кимёвий ва нур энергияларидан фойдаланилади. Булардан энг кўпи иссиқлик энергияси бўлиб, шартли ёқилғига айлантириб ҳисоблаганда у 50 % ни, бевосита иссиқлик сифатида 10 % ни ташкил этади. Қолган 40 % энергияни эса электр энергияси ташкил этади. Бошқа тур энергияларнинг улуши жуда кам бўлади.
Электр энергияси: электрокимёвий жараёнларни (суюқланма ва эритмаларни электролиз қилиш ва бошқалар) амалга ошириш учун, электротермик (қиздириш учун) ва электромагнитли (рудаларни электромагнит усулида бойитишда) жаракёнлар, ҳамда электр энергияси талаб қилувчи бошқа операциялар (чангларни, туманларни электрофильтрларда чўктириш углеводородларни электрокренинг қилиш ва бошқалар) учун сарфланади. Турли физикавий операцияларни: майдалаш, янчиш, аралаштириш, центрифугалаш, ташиш, қадоқлаш, вентиляторларни, компрессорларни ишлатиш учун ва бошқаларни амалга ошириш учун сарфланади. Электр энергияси, асосан, иссиқлик электростанциялари (ИЭС), гидроэлектростанциялари (ГЭС) ва атом электростанцияларида (АЭС) ҳосил қилинади.
Иссиқлик энергияси саноатда реакцияга киришувчи реагентларни қиздириш учун ишлатилади. Яна у ҳар хил технологик операцияларни бажаришда (қурилиш, буғлатиш, суюқлантириш, дистиллаш ва бошқалар) фойдаланилади. Кўпгина ишлаб чиқаришларда (масалан, цемент, шиша, керамик буюмлар ва бошқалар) иссиқлик энергиясининг манбаи сифатида қаттиқ, суюқ ва газсимон ёқилғиларни ёнишидан ҳосил бўлган газлар ишлатилади. Кўпгина кимёвий корхоналар, айрим цехлар иссиқлик энергиясини иссиқ сув ва буғ шаклида олади. Қайсиким, улар махсус буғ қозон қурилмалари ёки ИЭС ларида ҳосил қилинади.
Ядро энергияси бевосита радиацион кимёвий жараёнларни ўтказишда фойдаланилади. Бунда радиоактив нурлантириш (γ ва ß – нурлар, ёки нейтронлар билан) орқали полимерланиш реакцияларини амалга ошириш, полимердан ясалган буюмларни мустаҳкамлигини ошириш, қотириш, фенол, онилин ва бошқа маҳсулотларни синтезлаш каби жараёнларда амалга оширилади. Аммо, ядро энергияси, асосан, электр энергияси олиш учун фойдаланилади. Ҳозирги пайтда дунёда 300 дан ортиқ АЭС лар бўлиб, уларда 8 % энергия ҳосил қилинади.
Кимёвий энергия экзотермик реакциялар пайтида ажралиб чиқади. Бу энергиядан иссиқ сув ёки буғ ҳосил қилиш учун ёки дастлабки материалларни тахминий қиздириш учун фойдаланилади. Баъзан, электр энергиясига айлантиришда (гальваник элементларда ва аккумляторларда) ҳам ишлатилади. Энергиянинг бу туридан кенг фойдаланиш йирик ишлаб чиқариш корхоналарида жуда катта иқтисодий самара беради. Масалан: айрим ишлаб чиқаришларда (сульфат кислота ва аммиак ва бошқаларда) улар эҳтиёжи учун талаб қилинадиган энергия тўлиқ кимёвий энергия ҳисобига қопланади. Ҳатто, баъзан ортиб ҳам қолади. Ортиқ энергия эса, бошқа корхоналар талабини қондириш учун иссиқ сув ёки буғ кўринишида уларга юборилади. Масалан: сульфат кислота ишлаб чиқариш корхонасини (1 т.H₂SO₄ ишлаб чиқарганда) энергия билан тўла таъминлаш учун 0.36 МЖ (мега жоул) энергия талаб қилинади. 1 т. сульфат кислота ишлаб чиқарганда ажралиб чиқадиган кимёвий энергия эса, 5 МЖ ни ташкил этади. Талабни қондириш учун бу энергиянинг атиги 7 % и кифоя қилади.
Нур энергияси, электр энергиясига айлантирилиб берувчи фотоэлектрик қурилма технологик жараёнларни автоматик назорат қилиш ва бошқаришда: биноларни иситишда ва космик техникани энергия билан таъминлашда қўлланилади. Қуёш энергиясидан фойдаланишнинг фотокимёвий усуллари ишлаб чиқилмоқда. Масалан: сувни фотокимёвий парчалаш ва ундан водород, кислород ажратиб олиш усули кабилардир.