Keemiatehnoloogia esimene KT (0)

1)Väävel ja väävelhape Tavalistes tingimustes esineb väävel helekollases tahkes vormis rombiliste voi monokliinsete kristallidena või tumeda, amorfse massina (nn plastiline väävel). Üleminek rombilise ja monokristalse vormi vahel toimub 95,5 °C juures, sellest kõrgemal temperatuuril, 114,6 °C juures väävel sulab, muutudes kahvatukollaseks liikuvaks vedelikuks. 160 °C juures muutub väävli molekulide ringikujuline struktuur ahelataoliseks, punakas- pruuniks viskoosseks polümeeriks, kus elementide (väävli aatomite) arv on üle 8. Üle 187 °C kulgeb depolümeriseerumine ning viskoossus väheneb uuesti. 444,6 °C juures väävel aurustub. Väävel esineb looduses nii vabal kui ka seotud kujul maakides: 1) rauasulfiid (püriit) FeS2 2)tsinksulfiid ZnS
3)vaserähk CuFeS2
Ning naftatööstuse ja muudes jääkgaasides H2S kujul.
Elementaarse (vaba) väävli kaevandamine ja tootmine:
Frasch’i protsess
Maa sisse viiakse 3 kontsentrilist toru:
10-cm toru pannakse läbi 20 cm-se toru nii, et nende vaheline vaba ruum ulatub kuni väävlit sisaldava kihi põhjani ja toetub rõngale, mis tihendab kahe toru vahelist vaba ruumi
õhu toru, 3 cm-se läbimõõduga asetatakse teiste sisse ja see ulatub eelpool mainitud alumisest rõngast veidi kõrgemale
20 cm-ne toru on perforeeritud kahel erineval kõrgusel, üks ülal ja teine allpool tihendusrõngast.
Töö käik:
1)kuum vesi temp. 160 °C juhitakse alla 10 cm ja 20 cm toru vahelisest ruumist
2)väävlit sisaldav kiht soojeneb üles kuni väävli sulamistempini (ca 115°C)
3)sula väävel, mis on raskem kui vesi, settib ja moodustab all põhjas nn. basseini
4)suruõhk suunatakse alla 3 cm toru kaudu, segunedes sula väävliga ta vähendab erikaalu, segu hakkab üles poole tõusma
5)sula väävel liigub läbi auruga köetavate torude separaatorisse, kus õhk eraldub
Kuum komprimeeritud õhk tõstab sula väävli massi õhk-pumba (air- lift ) põhimottel üles U-torus. Sula väävli tihedus on 2,0 g/cm3, sula väävel koos õhumullidega on väiksema tihedusega kui vesi ja sammas U-toru parempoolses harus tõuseb kõrgemale kui vasakus, kus on vesi.
Frashi meetodi põhilise kulu (maksumuse) moodustab kütus (raske kütteõli voi metaan ) vee soojendamiseks, sest iga tonni väävli pinnale tõstmiseks kulub 4 kuni 50 tonni ülekuumendatud vett.
Teised väävlihappe tooraine allikad:
1970-ndatel suure populaarsuse väävli tootmine looduslikus gaasis oleva H2S baasil.
H2S eraldatakse looduslikust gaasist, koksigaasist või naftatöötlemise gaasidest, lahustades teda potase ( K2CO3 ) või etnoolamiini lahuses. Lahus regenereeritakse kuumutamisel, H2S eraldub ning teda põletatakse, et saada SO2 väävelhappe tootmiseks.
Väävli tootmine looduslikust gaasist viiakse läbi kahes astmes . Esimene aste on taandatud väävli eraldamine looduslikust gaasist. See toimub gaasi kontaktil monoetanoolamiini (MEA) ja dietüleenglükooli (DEG) lahusega (1 MEA: 2 DEG): H2N – CH2CH2-OH + H2S = H3N+/HS- - CH2CH2-OH
Kontakt toimub kõrgetel rõhkudel ja peaaegu toatemperatuuril taldrikabsorberites.
Selle protsessi käigus looduslik gaas ka kuivab. H2S ühineb MEA-ga nõrgalt, seetõttu saab MEA lahust kaudse kuumutamisega kuni 100-140 C kergesti regenereerida:
H3N+/HS- -CH2CH2-OH = H2NCH2CH2OH + H2S
H2S (kt = - 60,7 C) saab kergesti kui “overhead gas stream” eraldada MEA-st (kt. = 170 C) ja DEG-st (kt. = 245 C)
Enamus H2S konverteerub vaba väävlini Claus’i protsessi järgi:
H2S (g) + 3/2 O2(g) = SO2 (g) + H2O(g); H= - 518.8 kJ
SO2(g) + 2 H2S(g) = 3 S(l) + H2O(g); H= - 142.8 kJ
Väävelhappe tooraine (SO2) tootmine püriidist:
Puhas püriit sisaldab 53,5% S ja 46,5% Fe. Mitmete lisandite (liiv, savi jt.) tõttu kõigub väävli sisaldus püriidimaagis 35-50%-ni ningja raua sisaldus 30-40%-ni. Et toota püriidist SO2, tuleb püriiti põletada.4FeS2 + 11O2 8SO2 + 2Fe2O3Tööstuses põletatakse püriiti tavaliselt temperatuuril 700-900 °C. Kuna reaktsioon on tugevalt eksotermiline, siis vabaneb palju soojust, mida osaliselt kasutatakse ära protsessis, osa aga tuleb jahutamise teel (soojusvahetite abil) reaktsioonisfäärist eemaldada. Püriidi põletus on tüüpiline heterogeenne protsess tahke ja gaasilise aine vahel, mille intensiivistamiseks püriiti peenestatakse. Temperatuuri tõstmist üle 900°C piirab osakeste paakumine ja sulamine. Varem kasutati püriidi põletamiseks riiulahjusid, nüüd tolmpõletuse ja keevkihi ahjusid. Saadud ahjugaas sisaldab 8-12% SO2, peale selle lämmastikku, hapnikku, veeauru jt. Põletusjääk (särdam) sisaldab olenevaltpõletusprotsessi intensiivsusest (ahju konstruktsioonist) 1-3% väävlit.
2)Kontaktmeetod happe tootmiseks.
Väävli põlemissoojust kasutatakse ära boilerites ja ökonomaiserites, et toota auru väävli sulatamiseks ja teistel tehnoloogilistel eesmärkidel. Tooraineks kasutatav väävel sulatatakse veeauru spiraaliga sulatusanumas 8 ning pumbatakse põletusahju 2. Põletusahju pihustisse antakse kompressoriga ka kuivatustornis 1 konts. väävelhappe (98%) abil kuivatatud õhku. Põletusahjust väljuv SO2 gaas (~ 600-800°C) annab oma liigsoojuse ära boileris 3 auru tootmiseks ning seejärel siseneb ta katalüütilise oksüdatsiooni kolonni 5. Kolonni esimese katalüsaatori kihi järel viiakse kuum gaas jahutamiseks soojusvahetisse 4, kus ta annab oma soojust ära kuivatustornist väljunud õhule, mis läheb väävli põletusahju. Jahtunud SO3 (60-80°C) suunatakse absorptsiooniks oleumtorni 6 ning seejärel monohüdraat absorberisse 7.
Summaarne SO2 konversiooni aste on ca 97-98%. Oleumtorni kastetakse oleumiga, mis sisaldab 18,5-20% vaba SO3 ning monohüdraat-absorberit konts. väävelhappega (98,3%). Seega on skeemi produktideks nii oleum kui ka 98-99%-line H2SO4.
Et paremini rahuldada keskkonnakaitse nõudeid, on kontaktprotsessi modifitseeritud, võttes kasutusele kahekordse absorptsiooni või kahekordse katalüüsi (Joonised 11, 12). Antud meetod suurendab saagist ja vähendab väävli (SO2) emissiooni korstna kaudu. Selle meetodi puhul võetakse 4-kihilises kolonnis gaas välja kolmanda katalüsaatori kihi järel ning suunatakse nn vahepealsesse absorberisse, sealt aga läbi soojusvaheti neljandasse katalüsaatori kihti tagasi. Neljandast (viimasest) kihist väljunud SO3 suunatakse lõplikuks absorptsiooniks samasugusesse kolonni. Selle tulemusena kasvab SO2 üldine konversiooni aste kuni 99,5-99,7%-ni ning SO2 sisaldus jääkgaasides väheneb kuni 0,003%-ni.
Emissioonid uutest tehastest ei ületa 2 kg SO2 ja 75 g happeudu 1 tonni toodetud väävelhappe kohta.
SO2 oksüdatsioon SO3ks. SO2(g) + ½ O2 SO3 (g) SO2 oksüdatsioon SO3-ni on eksotermiline pööratav reaktsioon tasakaalukonstandiga Kp = p SO3 / p SO2 x pO2 0.5Kp = f (T) Tasakaalulise muutuse aste avaldub: xP = p* SO3 / p*SO2 + p* SO3 SO2 konversioon väheneb temperatuuri tõusuga
• 400°C juures, kus tasakaalulised tingimused on väga soodsad (peaaegu
100%), on tasakaaluni jõudmine väga aeglane• 500°C juures kiirus kuni 100 korda suurem• on soovitav alustada reaktsiooni 550-600°C juures, jahutades seejärel kuni 400°C-ni, et ära hoida tagasipöörduvat reaktsiooni. SO2 konverteerimisel SO3-ks on selge konflikt kõrgete konversiooni astmete
vahel madalatel temperatuuridel ja suurte kiiruste vahel kõrgetel temperatuuridel!
4)Lämmastiku tööstus
1) Elektrikaare meetod (60 000 kWh/t): N2+ O2 = 2NO H = 179,2 kJ 3000-4000С
2) Tsüaanamiid-meetod (12 000 kWh/t): CaC2 + N2 = CaCN2 + C H = - 284.9 kJ 1000С
3) Ammoniaagi süntees (4000 kWh/t): N2 + 3 H2 = 2 NH3 H = -55.7 kJ 400-600 °C
Priestly and Cavendish Inglismaal juhtisid elektrisädemeid läbi õhu ja said nitraate, lahustades tekkinud lämmastikoksiidid leeliselises lahuses.
1905.a. lasti Norras käiku tööstuslik protsess:
NO->NO2 -> Ca(NO3)2.
Tsüaanamiid-protsess käivitati tööstuslikult Itaalias 1905.a. Saksa keemikud Haber & Nernst töötasid ammoniaagi sünteesi teoreetiliste aluste kallal peaaegu 10 aastat ja said selle eest 1918.a. Nobeli preemia. Esimene katsetehas rõhul 100 at ehitati 1901.a. Prantsusmaal Le’ Chatelier poolt ja see lendas õhku !
4. Sünteesgaasi tootmine metaani konversioonil. Ammoniaagi sünteesiks on vaja N2:H2 segu vahekorras 1:3. Lämmastikku toodetakse õhust (N2 = 78 mahu%; O2 = 21%, Ar = 0.94%) tema
veeldamisel jahutamise tulemusena kuni N2 keemistemperatuurini (-195.8 ° C). Tänapäeval on vesiniku tootmise põhiliseks meetodiks metaani konversioon koos järgneva CO konversiooniga:
I aste
CH4 + H2O CO + 3 H2 - 206 kJ
CH4 + 0.5 O2 CO + 2 H2 + 35 kJ
II aste
CO + H2O CO2 + H2 + 41 kJ
Summeerides metaani konversiooni protsessi veeauruga:
CH4 + 2 H2O CO2 + H2 - 165 kJ. Metaani konversiooni tingimused: 800-1000 ° C Ni-Al2O3 katalüsaatori või MgO juuresolekul rõhul 1 bar või rohkem. CO konversiooni tingimused: pärast CH4 konversiooni sisaldab gaas 20-40% of CO. Kasutatakse Zn-Cr-Cu katalüsaatorit temperatuuril 200-300 ° C. Neis tingimustes moodustab CO jääksisaldus gaasis 0,2-0,4%. Kui protsessi on vaja väljastpoolt soojust sisse viia (veeaurkonversioon), siis
kasutatakse torukonvertorit, so aparaati , milles katalüsaator on torude sees ja
torude vahelises ruumis põletatakse osa metaani küttegaasina vajaliku temperatuuri saamiseks. Kui aga soojuse juurdetoomiseks väljastpoolt vajadust
pole (aurhapnikkonversioon), siis kasutatakse šahtkonvertorit.
Gaasi puhastus
Pärast CO konversiooni sisaldab gaas 17-30% of CO2 ja CO maksimaalselt 0.5-4%.
CO2 eraldamine
1. Etanoolamiin-meetod: 40-50°C juures ja lahuse regenereerimine 120°C juures
CO2 + 2 RNH2 + H2O = (RNH3)2 CO3
CO2 + (RNH3)2CO3 + H2O = 2 RNH3HCO3
R is a group OHCH2CH2-
2. Absorptsioon potase lahuses rõhul (1-2) ·106 Pa ja 110-120 °C juures
K2CO3 + CO2 + H2O = 2 KHCO3
Regenereerimine toimub rõhu alandamisega.
CO eraldamine:
1)absorptsioon vask-ammoniakaalses lahuses
2)pesemine vedela lämmastikuga
3)katalüütiline hüdreerimine (väikestel CO jääksisaldustel)
5. Ammoniaagi süntees. N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g); Tasakaalukonstandi avaldus: Kp = pNH3 / pN2 0.5 x pH2 1.5
Kuna gaaside maht võrrandi paremal pool on väiksem kui vasakul, siis
ammoniaagi saagis kasvab kõrgematel rõhkudel. Temperatuuri tõus mõjutab tasakaalu vastupidiselt, ent suurendab reaktsiooni KIIRUST märgatavalt ! Suurem kiirus tähendab väiksemat ja odavamataparatuuri. On katsetatud väga erinevaid katalüsaatoreid, aga praegu kasutavad tehased metalset RAUDA, millele on lisatud kiirendajatena alumiiniumi, tsirkooniumi või räni (ca 3%). Nad tõstavad katalüsaatori poorsust. Puudus: raud katalüsaator kaotab oma aktiivsuse kiiresti kui nende temperatuur tõuseb üle520°C. Ta passiveerub ka kontakti korral vase, fosfori, arseeni ja CO-ga. Ammoniaagi tootmine koosneb 6 astmest
6. Ammoniaagi Tehnoloogilised skeemid • Sünteesgaasi tootmine•Gaasi puhastus •Komprimeerimine•Katalüütiline reaktsioon• Ammoniaagi eraldus
• Ärareageerimata gaasisegu retsirkulatsioon. Toodetud ammoniaagi omahinda mõjutavad tugevalt kasutatud rõhk, temperatuur, katalüsaator ning sünteesgaasi saamise meetod. Kõik skeemid on jagatavad 3 gruppi: madalrõhu, keskrõhu, kõrgrõhu skeemid. Skeemide põhiline erinevus on ammoniaagi eraldamise meetodis. Madalrõhul on selleks vaja 2-astmelist jahutust (vesijahutus + külmutusseade). Kõrgrõhul piisab vesijahutusest ammoniaagi kondensatsiooniks.
Kuna sünteesi reaktsioon on küllalt eksotermiline, siis tuleb reaktorit kaitsta
ülekuumenemise ja kõrge rõhu eest. Soojusvahetus lähtegaasi ja äratöötanud
gaasi vahel peab tagama optimaalse temperatuuri. Kolonni ülemises osas asub restil katalüsaatori kiht. Kolonni alumises osas on soojusvaheti. Gaasi liikumine kolonnis on organiseeritud selliselt , et kindlustada optimaalne temperatuur (~ 500°C) katalüsaatori kihis. See saavutatakse soojusvahetuse abil värske ja reageerinud gaasi vahel. Värske sünteesgaas antakse kolonni ülemisse ossa , kus liigub alla katalüsaatori karbi ja kolonni siseseina vahel ning siseneb allosas oleva torukimp -tüüpi soojusvaheti
torudevahelisse ruumi. Ülessoojenenud gaasisegu suunatakse seejärel katalüsaatori kihis asuva tsentraalse toru kaudu üles katalüsaatorikarbi peale,
kust ta liigub alla, läbides katalüsaatorikihi ning rikastudes tekkiva NH3 poolest. Seejärel läbib äratöötanud gaas soojusvaheti torudesisese ruumi ning väljub reaktorist.
7. Ammoniaagi oksüdatsioon NOx ks
4NH3 + 5 O2 4NO + 6 H2O (g) - H
2NO + O2 2NO2 – H
Kõik NH3 oksüdatsiooni reaktsioonid on mittepööratavad. Esimese reaktsiooni selektiivsus on 95%, tegelikult saadakse NOX segu. 1 astme reaktsiooni tingimused: 1) Katalüsaator Pt-Rh (5-10% Rh) väga tiheda sõela kujul Kasutatakse paketti 15-20 sõelast 2)Temperatuur 800-815 °C 3)Optimaalne kontaktiaeg 0,0001-0,0002 sek 4)Suhe O2/NH3 = 1.7-2.0 (i.e., 10% of ammoniaaki) Reaktsioon on väga kiire (10 mahu% NH3 + ettekuumutatud õhk). Saagis on94-95%.SEGU (NH3 + ÕHK) ON PLAHVATUSOHTLIK NH3
KONTS. PIIRIDES 15-29 mahu% NH3. II astme reaktsioon: See on kõige aeglasem kõigist reaktsioonidest ! 2 NO + O2 2NO2 – H.
> 800 °C NO2 ei teki üldse ! Selle põhjus on reaktsiooni kulgemine 2-es astmes:
I 2 NO (NO)2 – H. II (NO)2 + O2 2NO2 - HTemperatuuri tõus vähendab I astmes dimeeri (NO)2 kontsentratsiooni ja seegaII astme, kui kõige aeglasema astme, kiirust.
III astme reaktsioonid:
2 NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 - H
N2O4 + H2O = HNO3 + HNO2 - H
3 HNO2 ->HNO3 + 2 NO + H2O H
Summeerides:
3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO H
Keskkonna probleemid
Õhusaaste probleemid tekivad sellest, et on VÄGA KALLIS absorbeerida rohkem kui 97-98% lahkuvast NO-st. USA normid nõuavad 99,8% absorptsiooni astet ! Tavaliselt töödeldakse ülessoojendatud heitgaasi ammoniaagi või vesinikuga , et taandada NO kuni N2.
Põhiprobleem on siin (NO + NO2) emissioonide kontroll absorberist väljumisel. Kõrgrõhu protesessis oli 60-ndatel aastatel (ilma püüdeseadmeteta) NO + NO2 sisaldus väljuvas gaasis ca 0,3% (mahu).
Esimese põlvkonna tehnoloogia (NO + NO2) eraldamiseks kasutas nende oksiidide katalüütilist taandamist metaani abil ca 400 C juures.
Lämmastikoksiidide sisaldus vähenes ca 90% võrra - 0,3%-lt kuni 0,01-0,2% (mahu).
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
CH4 + 4NO2 = 4NO + CO2 + 2H2O
CH4 + 4NO = 2N2 + CO2 + 2H2O
Teise polvkonna tehnoloogias kasutatakse NH3 taandajana:
6NO + 4NH3 = 5N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 = 7N2 + 12H2O
See protsess võimaldab kokku hoida kütust (metaani) ja vastab rangematele keskkonnanõuetele (1,5 kg NOx kui NO2 ekvivalent ) 1 tonni HNO3 kohta.
8) Põllumajandus ja mineraalväetised
Taimede kasvuks on vaja 3 põhilist toiteelementi: 1)Lämmastikku (varre ja lehtede arenguks) 2) Fosforit (kasvu kiirendamiseks ja viljade valmimiseks) 3)Kaaliumit (suhkru, tärklise, kiudude tekkeks, haiguse vältimiseks)
Mineraalväetised jagatakse:
1)lämmastikväetised (N%) 2)fosforväetised (P2O5 %) 3)kaaliväetised (K2O%) 4)mikroväetised (Zn, Co, Ni, Cu etc.)
Koostise järgi jagatakse:
1)liht-ehk elementaarväetised 2)kompleksväetised (2 või rohkem elementi.
Väetised, mis sisaldavad 30% või rohkem N+P2O5+K2O on kontsentreeritud, tavalised . Väetise segude koostis väljendatakse %-des N, P2O5 ja K2O.
Seega: 30:12: 6 tähendab 30% of üldlämmastikku, 12% P2O5 ja 6% K2O
Ammoniumnitraadi ja Natriuumnitraadi tootmine ( NH4NO3 ) See on väga oluline kontsentreeritud lämmastikväetis (33% N). Tootmine on suhteliselt lihtne ja odav. Ammooniumnitraati toodetakse ettekuumutatud gaasilise ammoniaagi segunemisel samuti ettekuumutatud lahja
lämmastikhappega (joonis 9). Segunemine toimub täidise kihis. Tekkinud veeaur eraldatakse separaatoris. NH3 (g) + HNO3 (aq) NH4NO3 (aq) − H = 86,2 kJ
Suure reaktsioonisoojuse tõttu vesi aurustub intensiivselt ning saab toota 95-
99%-list produkti sulatist, mis läheb kohe granulatsioonile. Selleks piserdatakse
sulamit külma õhuvoolu granulatsiooni tornis. Tekkinud graanulid jahutatakse
külma õhuga trummeljahutis ning sõelutakse ja pakitakse.NH4NO3 on ka oluline komponent nn. “ohutute” lõhkeainete koostises, kus teda kasutatakse koos tugevajõulise primaarse lõhkeainega, trinitrotolueeniga (TNT) nime all amatool. Tugev primaarne lõhkeaine või kuumutamine orgaanilise ainejuuresolekul kutsub esile ammooniumnitraadi detonatsiooni, mis levib suure kiiruse ja jõuga: 2NH4NO3 2N2 + 4H2O + O2Väiksem, aga oluline ammooniumnitraadi kasutusvaldkond on anesteetilise oksiidi N2O tootmine. Kuumutades puhast (99,5%) NH4NO3 temperatuurini 200-260°C tekib naerugaas, mis on tuimestava toimega:
NH4NO3 N2O + 2 H2O
( NaNO3 )
Suured looduslikud lademed on Tšiili rannikul mägedes, 8-65 km laiade ja 0,3-
1,3 m paksude kihtidena, mis tekkinud merelindude ekskrementidest. Sellest
kihist saab veega leostamise ja järgneva kristallisatsiooni teel toota korralikku
produkti. Palju aastakümneid oli see protsess ainuke seotud lämmastiku saamisemeetod. Kõrvalproduktina saadakse suur osa maailmas toodetavast joodist.
9) Karbamiid (CO(NH2)2
I - rõhu all 200 at ja 180-200°C juures karbamaadi teke gaasilisest CO2-st ja vedelast NH3-st.
II - karbamaadi lagundamine, endotermiline dehüdreerimine ja karbamiidi tekeI astmes:
CO2 + 2 NH3 NH2COONH4 - H
See on tugevalt eksotermiline reaktsioon. II astmes: NH2COONH4 NH2CONH2 + H2O + HToru-torus reaktori sisemisse torusse antakse kompressoriga gaasilist CO2. Vedelammoniaak antakse pumbaga ülalt reaktori torudevahelisse ruumi, kus ta, liikudes ülalt alla, uhub reaktori siseseinu, kaitstes neid korrosiooni eest ning siseneb alt sisemisse torusse, reageerides CO2-ga. Karbamiid on väga
korrodeeriv ! Põhiline osa soojust eraldub koos veeauruga. Tekkinud karbamaadi sulam suunatakse destillatsiooni kolonni, kus ta läbib
täidise kihi ning laguneb karbamiidiks, eraldades veeauru. Karbamiidi lahus
tsirkuleerib läbi kolonni alumises osas oleva auruga köetava soojusvaheti,
soojenedes ette ning siseneb vaakumaurutusaparaati. CO2/NH3 stöhhiomeetrilise suhte konversiooni aste karbamiidiks on ca 55%, aga kasutades CO2 liiga, saab seda tõsta kuni 85%-ni. Üldiselt, > 99% CO2-st ja NH3-st konverteerub karbamiidiks ning tõsiseid keskkonna probleeme ei teki. Ärareageerimata (NH3 +CO2) segu retsirkuleeritakse või kasutatakse teistes tehnoloogilistes protsessides.
10) Fosfori tööstuse tooraine + apatiidid ja fosforiidid
Põhiliseks looduslikuks fosfaadimaagiks on fluorapatiit koos kaltsiumi, fluori , raua, alumiiniumi ja räni lisanditega.
Fluorapatiit: CaF2 · 3 Ca3(PO4)2 ehk Ca10 F2(PO4)6
ehk Ca5F(PO4)3, mis on vees täiesti lahustumatu . Fluorapatiite kontsentreeritakse flotatsiooni teel, saades apatiidi kontsentraadi (39-41% P2O5) ja nefeliini fraktsiooni (kuni 30% of Al2O3).
Fosforiit (Ca3(PO4)2) - see on teine looduslike fosfaatide vorm, mis esineb Eestis, Kasahstanis ja mujal. Eesti fosforiidid on tekkinud ordoviitsiumiaegse mere rannaäärses piirkonnas käsijalgsete karpide kuhjumise ja liivaga segunemise tulemusena.
Pärast rikastamist (sõelumise või flotatsiooni teel) sisaldab kontsentraat (20-30% P2O5).
On olemas mitmeid mooduseid, kuidas teha P2O5 paremini lahustuvaks vees või taimede mahlades (nn. “tsitraatlahustuvaks”):
1)töötlemine hapetega, st. superfosfaatide valmistamine
2)fluorapatiitide fluorärastamine kuumutamise teel
1400 -1500 ° C juures koos räniga – söödafosfaatide tootmine
11)Ekstraktsioonfosforhappe tootmine
Topeltsuperfosfaadi ning ammoonium -ja dikaltsiumfosfaadi tootmine vajab fosforhapet.
Varem toodeti enamus ortofosforhapet lahjendatud väävelhappe toimel fosfaadimaaki või kontidesse.
Põhiline reaktsioon on H2SO4 toime fosfaadimaaki:
CaF2 · 3 Ca3(PO4)2 + 10 H2SO4 + 20 H2O = 10 CaSO4 · 2 H2O + 2 HF + 6H3PO4
Fosforhappe tootmiseks kasutatakse 75-92%-list väävelhapet, mis segatakse fosfaadimaagiga segajatega reaktoris. Optimaalne temperatuur on 70-80°C. Segu jahutatakse ja kontsentreeritakse vaakumaurutis ning fosforhape filtritakse välja lintvaakumfiltril vastassuunas veega pesemisel.
Viibimisaeg (kontaktiaeg) on piirides 1,5-12 tundi ning protsessi tingimusi hoitakse kontrolli all selleks, et tekiksid hästi väljafiltritavad kipsi kristallid (nn.”dihüdraatprotsess”). Protsess sarnaneb lihtsuperfosfaadi tootmisega, kuid erineb sisuliselt selle poolest, et reaktsiooni esimes staadiumis tekkinud fosforhape tuleb kiiresti välja filtrida, enne kui ta maagiga edasi hakkab reageerima. Saadava happe kontsentratsioon on 30-32% P2O5.
Joonisel 7 toodud skeemi puhul on protsess iga pöörleva filtersõlme suhtes perioodiline, sest neid tuleb kipsi eraldamiseks kallutada ja pesta. Vältida tuleb raskesti filtritava kips-anhüdriidi teket. Happe ülehulga kasutamine võimaldab vältida anhüdriidi teket ja laseb kipsil eralduda dihüdraadina CaSO4 · 2H2O.
12)Fosfori ja fosforhappe elektrotermiline tootmine
Puhast fosforit toodetakse elektrikaar -ahjudes. Toorsegu sisaldab fosfaadimaaki, räni ja koksi .
Kulgevad järgmised reaktsioonid:
CaF2 · 3 Ca3(PO4)2 + 9SiO2 + 15 C= CaF2 + 6 P(g) + 15 CO
Ehk, lihtsamalt:
2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 10 C = 6 CaSiO3 + P4(g) + 10 CO (H = 3055 kJ )
Osa maagis olnud fluori muutub SiF4-ks ja lendub. Veeauru juuresolekul läheb viimane üle SiO2-ks ja H2SiF6 –ks.
3 SiF4 + 2 H2O = 2 H2SiF6 + SiO2
H2SiF6 fosforitööstuses reeglina ära ei kasutata, ehkki sellest võiks toota näiteks, insektitsiidi, Na2SiF6. Küll aga kasutatakse kütusena ära eralduvat CO.
Ahju põhjast eraldatud šlakki (räbu) kasutatakse ära ballasti või täiteainena.
Elektriahjust eraldunud auruline fosfor puhastatakse tolmust elektrofiltris, mida köetakse suitsugaasidega, et vältida fosfori kondensatsiooni seal (fosfori veeldumistemperatuur on 280,5°C).
Toodetud vedelat fosforit põletatakse P2O5-ks, lahustatakse vees ning saadakse puhas, termiline ortofosforhape:
4 P + 5 O2 = 2 P2O5 (H = - 3015 kJ)
P2O5 + 3 H2O = 2H3PO4 (85%)(H = - 188 kJ)
13)Lihtsuperfosfaat
Väävelhape lahjendatakse veega kuni ca 68%-ni ning antakse segamiskoonusesse, kuhu tuleb punkrist elevaatori ja transportöörlindi kaudu ka fosfaadimaak. Koonusest langeb mass konveierile, mille parempoolses otsas asuv desintegraator lõikab tahkest massist kihtisid, mis lähevad lattu “küpsemisele” 4-6 nädalaks ! Laos hakkab kaltsiumdivesinikfosfaat pikkamööda välja kristalluma, mis võtab aega 10-25 päeva. Apatiidikontsentraadist valmistatud lihtsuperfosfaat sisaldab 19,5-20% omastatavat P2O5.
Konveier on suletud, eralduvad aurud (SiF4, HF !) absorbeeritakse vees, mis omakorda juhitakse üle lubjakivi kihi happe neutraliseerimiseks.
Topeltsuperfosfaat
See väetis on ca 2-3 korda kontsentreeritum kui lihtsuperfosfaat, sisaldades 45-46% P2O5 (ballastaine, kips puudub !)
Topeltsuperfosfaati valmistatakse fosforhappe toimel fosfaadimaaki:
CaF2 · 3 Ca(PO4)2 + 14 H3PO4 = 10 Ca(H2PO4)2 + 2 HF
Fluorgaas
Osa lendub veeauruga koos, teine osa moodustab SiO2-ga SiF4.
Fosforhappe kokkuaurutamisel pestakse sekundaarauru veega, tekib H2SiF6
H2SiF6 voib välja sadestada sooda abil:
H2SiF6 + Na2CO3 = Na2SiF6 + H2O + CO2
Na2SiF6 saab kasutada joogivee fluoreerimiseks, insektitsiidina ja happekindla tsemendi komponendina.
Fosformaaki võib lagundada ka teiste hapetega, näiteks HNO3 ja HCl-ga.
CaF2 · 3Ca3(PO4)2 + 20HNO3 = 6H3PO4 + 10Ca(NO3)2 + 2HF
14. KCl tootmine sülviniidist. Kompleksväetised.
Põhiline protsess KCl tootmisel on tema ekstraktsioon sülviniidist NaCl KCl.
Seda protsessi saab kahte viisi läbi viia.
Esimene põhineb KCl paremal lahustumisel kuumas vees võrreldes NaCl lahustumisega ning sellel, et KCl lahustuvus temperatuuriga märgatavalt kasvab, NaCl oma aga peaaegu ei muutu. Külm emalahus kuumutatakse üles kuni 110°C-ni, kasutades protsessis eralduva auru soojust. Üleskuumutatud emalahus suunatakse lahustisse, kus ta pumbaga tsirkuleerib. Samasse tuleb ka purustatud ja peenendatud sülviniidi maak. KCl koos väikese koguse NaCl-ga lahustub. Lahustis oleva sõelpõhja pealt eraldatakse lahustumatuks jäänud NaCl, KCl lahus aga pumbatakse vaakuumaurustisse ja sealt settija-kristallisaatorisse. Läbides vaakuumaurusti ja kristallisaatori, KCl jahtub kuni 27°-ni ning langeb kristallidena välja. Kristallid eraldatakse trummelvaakuumfiltril ning pärast kuivatamist ja jahutamist õhuga suunatakse lattu.
Protsessi jäägid, põhiliselt NaCl, suunatakse pärast tsentrifuugimist (kus KCl sisaldav osa eraldub), jäätmehoidlasse.
Teine meetod põhineb nende kahe soola lahutamisel flotatsiooni protsessi abil. Sülviniit peenestatakse, moodustub pulp, kuhu lisatakse tallõli voi tallamiini, et muuta KCl kristallid hüdrofoobseks. Õhumullid nakkuvad viimaste külge ning floteerivad KCl pinnale. Mõlemad fraktsioonid tsentrifuugitakse, saadakse kook tahke aine sisaldusega 92-99%.
Kompleksväetised
Ammoniaak , väävelhape, fosforhape ja vesi pihustatakse vastavates proportsioonides torureaktorisse, kuhu juhitakse ka fosfaadimaak. Sealt läheb auru ja väetise segu otse trummelgranulaatorisse. Reaktsiooni soojus kasutatakse ära granuleeritud produkti kuivatamiseks.
Tavaliselt muudetakse fosfaadimaak lahustuvaks väävelhappe abil, antud juhul kasutatakse aga lämmastikhapet, et väetisesse N sisse viia. KCl lisatakse mehaanilise segamise teel.
15. Kaltsineeritud sooda tootmine. Jääkproduktide ärakasutamine. Naatriumkarbonaadi tootmine.
Solvay protsessi põhireaktsioonid:
1) Ammoniseerimine:
2 NH3 + CO2 + H2O  (NH4)2CO3
2) Karboniseerimine:
(NH4)2CO3 + CO2 + H2O 2 NH4HCO3
3) Vahetusreaktsioon :
NH4HCO3 + NaCl  NaHCO3_ + NH4Cl
Viimane reaktsioon on väga aeglane, kolonni alumist osa tuleb jahutada kuni 25-30°C-ni. Kolonni tipus on temperatuur 40-50°C, kui algab NaHCO3 väljakristallumine, sest
naatriumbikarbonaadi lahustuvus on väiksem, kui ammooniumkloriidil.
4) Kaltsineerimine
2 NaHCO3  Na2CO3 + CO2 + H2O
5) Lubja tootmine:
CaCO3  CaO + CO2 + dH
6) Ammoniaagi regenereerimine:
CaO + H2O  Ca(OH)2
2 NH4Cl + Ca(OH)2  CaCl2 + 2 NH3 + H2O
JÄÄK
SUMMEERIDES: NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 _ + NH4Cl
Toorainena kasutatakse NaCl küllastatud lahust (pehmendatakse Ca 2+ ja Mg 2+ ioonide kõrvaldamiseks, et vältida sette teket). NaCl küllastatud lahus antakse ammonisatsiooni kolonni, kuhu juhitakse nii ammoniaak destillatsiooni kolonnist kui ka heitgaasid (ammoniaak ja CO2) karbonisatsiooni kolonni ülemisest osast.
Seejärel siseneb lahus järgmisse, karbonisatsiooni kolonni, kus teda küllastatakse CO2-ga, mis tuleb nii lubja põletusahjust, kui ka kaltsineermise ahjust. Mõlemad kolonnid on kuppeltaldrikkolonnid. Et viia välja reaktsioonisoojust ja soodustada NaHCO3 kristallide teket, jahutatakse kolonni alumist osa külma veega kuni 28-30°C-ni. Erinevalt ammonisatsiooni kolonnist on karbonisatsiooni kolonn lahuse suurema viibimisaja tagamiseks uputatud. NaHCO3 suspensioon antakse vaakuumfiltrile, sealt läheb niiske sool kaltsineerimisahju ja filtraat (NH4Cl) destillatsioonikolonni, mille ülemisse ossa antakse lubjapiima (Ca(OH)2), alumisse ossa aga veeauru. NH4Cl laguneb, jääki jääb kaltsiumkloriid, eraldunud ammoniaak retsirkuleeritakse. Kaltsineeritud sooda tootmise skeem on võrdlemisi lähedal säästvale tehnoloogiale, ühe protsessi jääke kasutatakse teise protsessi toorainena ja ainukeseks jäägiks on kaltsiumkloriidi lahus.
16. Keedusoola lahuse elektrolüüs: kloori, vesiniku ja kaustilise sooda ( NaOH ) tootmine.
Gaasilist kloori (Cl2) ja kaustilist soodat ( NaOH ) toodetakse peaaegu eranditult NaCl lahuse elektrolüüsil. Elektrolüüsi käigus eraldub kloor anoodil ja vesinik ning NaOH katoodil. Kui kloori ja NaOH on vaja puhtalt kätte saada, tuleb vältida segunemist elektrolüüsivannis. Tänapäeval kasutatakse 3 tüüpi vanne : diafragmaga, membraaniga ja elavhõbe-katoodiga.
Soola elektrolüüsi reaktsioonisoojus on leitav komponentide tekkesoojuste kaudu:
70-80 °C
NaCl(aq) + H2O (aq) NaOH (aq) + ½ H2 + ½ Cl2 (g)
Seda võrrandit saab esitada järgmiste tekkevõrranditega:
Na (s) + ½ Cl2 (g)  NaCl (aq) H=407 kJ
H2(g) + ½ O2 (g)  H2O (l) H=286 kJ
Na (s) + ½ O2 (g) + ½ H2 (g)  NaOH (aq) H= 469 kJ
17. HCl tootmine. Kloorproduktid: pleegituspulber, NaOCl , kloordioksiid jt., nende kasutamine.
1.Mannheimi ahjuprotsess, kus kõrvalproduktina tekib Na2SO4
2. Hargreaves -Robinson protsess, mida tänapäeval palju kasutatakse, annab samuti kõrvalproduktina Na2SO4
Õhk, aur ja SO2 juhitakse üle ettekuumutatud keedusoola kristallide NaCl:
4NaCl + 2SO2 + O2 + 2H2O = 2Na2SO4 + 4HCl
HCl saagis on 93-98%
3.Vesiniku põletamine kloori keskkonnas:
H2 + Cl2 = 2HCl H = -92,3 kJ (-22,1 kcal)
Pleegituspulber e. kloorlubi
Valmistatakse gaasilise kloori reaktsioonil lubjaga Ca(OH)2:
Ca(OH)2 + Cl2  CaOCl2 · H2O
Protsess viiakse läbi pöörlevas labadega trumlis Seismisel pleegituspulber laguneb:
2 CaCl (OCl)  2 CaCl2 + O2
või absorbeerides õhust CO2 võib kulgeda ka teine reaktsioon:
2 Ca Cl(OCl) + CO2 + H2O  CaCl2 + CaCO3 + 2 HClO
Kui kloorlupja lahustada vees, tekib OCl- ioon , mis edasi lagunedes eraldab atomaarse hapniku.
Naatriumhüpoklorit (NaOCl)
Teda on kasutatud desinfitseerijana ja desodorandina piimatööstuses, veevarustuses ja muda ladustamisel.
Kõige tavalisem meetod NaOCl valmistamiseks on NaOH lahuse töötlemine gaasilise klooriga:
Cl2 + 2 NaOH  NaCl + H2O + NaOCl
Teine võimalus - konts. NaCl lahuse elektrolüüs ilma diafragmata vannis:
Vees lahustumisel pH (erinevalt kloorist) ei lange, vaid kasvab NaOH tekke tõttu:
NaOCl + HOH  HOCl + NaOH
18. Keraamikatööstus. Lubja ja kipsi tootmine.
Lubi
Lupja võib kasutada väga mitmesugustel eesmärkidel: meditsiinis, insektitsiidina, taimede ja loomade toidulisandina, koagulandina, gaaside absorptsiooniks, dehüdratatsioonil, kaustifitseerimisel, vee pehmendamisel, ammoniaagi regenereerimisel jne
Tuntakse erinevaid lubja vorme:
Hüdrauliline lubi - lubjakivi (CaCO3) põletusprodukt, mis sisaldab savimineraale (CaO·MgO·Fe2O3·Al2O3 etc.)
Kustutamata lubi (quicklime) - CaO, lubjakivi põletusprodukt
Magnesiaalne lubi - CaO · MgO ( dolomiidi põletusprodukt, mis sisaldab 35-45% CaO and 10-25% MgO
Kustutatud lubi - Ca(OH)2 ehk ehituslubi
Tootmine
Kaltsineerimine:
CaCO3  CaO + CO2(g)
Lubjakivi hakkab lagunema 650°C juures. 900°C juures saab CO2 partsiaalrõhk võrdseks õhurõhuga (1 at) ning lubjakivi tükid hakkavad “ keema ”.
Tööstuses viiakse lubjakivi lagundamine läbi temperatuuridel 1200-1300 °C.
Häired protsessi juhtimises võivad põhjustada kas “alapõlenud” lubja, “ülepõlenud” ehk “surnud” lubja tekke. “Alapõlenud” lubi sisaldab lagunemata CaCO3 tükke, “ülepõlenud” lubjas on tekkinud muutused CaO struktuuris, ta pole enam aktiivne.
Lubja hüdreerimine
CaO + H2O  Ca(OH)2 H = - 66.5 kJ
Protsess viiakse läbi pöörlevas, veepihustitega varustatud trumlis.
Kips
Kui teda kergelt kuumutada, kuni (120-150 °C), näiteks pöördahjus, siis kulgeb järgmine reaktsioon:
CaSO4 · 2 H2O CaSO4 · 0,5 H2O + 1.5 H2O (g)
Ehituskips
Kuumutamisel kuni 600°C-ni kaotab kips kogu oma kristallvee ja muutub anhüdriidiks. Viimast kasutatakse kulumiskindlate põrandate valmistamiseks.
19. Portslandtsement: tooraine, tootmine märjal ja kuival meetodil.
On vaja kahte tüüpi toorainet: üks rikas kaltsiumi poolest nagu lubjakivi ja teine rikas räni ja savimineraalide poolest nagu savi. Nad segatakse kokku proportsioonis ca 75% lubjakivi ja ca 25% savi.
Kipsi (4-5%) lisatakse hiljem, klinkri jahvatamisel ja tsemendi tardumise aeglustamiseks.
Kilinkrit saab toota nii märjal kui ka kuival meetodil.
Märg protsess: toorsegu kuiv purustamine & peenendamine, jahvatus märjas toru-või kuulveskis, klassifitseerimine, pumpamine korrektsiooni basseinidesse ning sealt toruahju.
Kuiv protsess: toorsegu jämepurustus haamerveskis, kuivatamine, sõelumine, jahvatus toruveskis, õhkseparatsioon ning suunamine toruahju. Kõrgeim temperatuur ahjus on 1400 – 1450 °C. Selles tsoonis on toorsegu vedelal kujul. Klinker (granuleeritud mass, d=3-20 mm ) jahutatakse külma õhuga kuni 100-200 °C. Nendes jahutites soojendatakse ka ette põlemisõhku. Klinker ladustatakse silodes, et lõpetada CaO hüdratatsiooni. Seejärel jahvatatakse kuivas toruveskis (koos kipsi lisandiga) ning pakitakse.
20. Keraamika liigid ( ehituskeraamika , tulekindel keraamika jt.), keraamikatoodete valmistamine.
Betoon : segu tsement :liiv: killustik mahulises vahekorras 1:3:6 + vesi
Raudbetoon - sama, aga armeeritud raudvarrastega, tõmbetugevuse tõstmiseks (betoon töötab hästi survele)
Aluminaattsemendid - tehakse lubjakivist ja boksiidist (puhas Al2O3). Tardumine on väga kiire (sõja olukorras blindaažide ehitus), suur vastupidavus mereveele ja sulfaate sisaldavale veele .
Puzzolaanid
Põlevkivituhk-portlandtsement
Keraamikatööstus
Keraamikatoodete hulka kuuluvad:
peenkeraamika : portselan, fajanss jt.
ehituskeraamika: punane tellis , katusekivi, fassaadi tellis, drenaažtorud jt.
tulekindel keraamika: šamott, diinas, magnesiit, kromiit jt.
erikeraamika (happekindel, laboratoorne, meditsiiniline jne.)
On vaja kolme põhilist toorainet: savi, liiv, põldpagu.
SAVID on enam-vähem puhtad hüdreeritud alumosilikaadid, mis on tekkinud kaljumineraalidest, kus põldpagu oli põhiline komponent:
K2O · Al2O3 · 6 SiO2 + CO2 + 2 H2O  K2CO3 + Al2O3 · 2 SiO2 · 2H2O + 4 SiO2
Potaspõldpagu Kaoliniit Räni
On olemas 3 tüüpi põldpagu:
Potas (K2O · Al2O3 · SiO2)
Sooda ( Na2O · Al2O3 · 6 SiO2)
Lubi (CaO· Al2O3 · 6 SiO2)
Peale põhiliste tooraine komponentide lisatakse keraamikatoodetele sageli teisi mineraale , soolasid, oksiide , et alandada sulamistemperatuuri:
Booraks (Na2B4O7 ·10 H2O)
Boorhape (H3BO3)
Kaltsineeritud sooda (Na2CO3)
Naatriumnitraat (NaNO3)
Kõige tavalisemad tulekindlate materjalide komponendid on: Alumiiniumoksiid (Al2O3), Kromiit (FeO · Cr2O3), Magnesiit (MgCO3), Lubjakivi (CaCO3), Titaan dioksiid ( TiO2 )
Peenkeraamika toodete valmistamine
Tooraineks on eriti puhtad savid (kaoliniidid), mida segatakse temperatuuri alandajatega (flux’ idega ) ja kuumutatakse ahjus mõõduka temperatuurini (1200-1500 ° C).
Portselan on tiheda, klaasja, vett mitteimava murdepinnaga materjal. Siia kuulub ka keemiline, isolatsiooni ja hambaportselan.
Portselani valmistatakse tänapäeval hüdraulilise pressimise teel, kuivatatakse, glasuuritakse ning põletatakse
Fajanss on samast toorainest , aga põletatud madalamal temperatuuril ning poorse , vettimava struktuuriga.
Sanitaartehnilised tooted olid varem fajansist, nüüd portselanist
Kõige levinum keraamikatoodete vormimise protsess on plastiline vormimine ekstruuderites (12-15% vett)
On ka teistsuguseid vormimise protsesse – kuiva pressimist ja valamist vormidesse (kunstilise keraamika puhul)
Ehitustellise valmistamine
Punane ehitustellis valmistatakse tavalisest sinisavist koos mõningase liiva lisandiga vormimise teel ekstruuderites. Kuivatatakse suitsugaasidega ning põletatakse 900-1000°C juures.
Põletamise tagajärjel savis olev raud oksüdeerub kolmevalentseks ning tellis omandab punaka värvuse.
Tulekindlad materjalid
Nad jagatakse: happelised , leeliselised ja neutraalsed.
Põhiomadusteks on:
keemiline püsivus
poorsus
vastupidavus temperatuuri muutustele
kõrge sulamistemperatuur
Samottkivi: valmistakse põletatud savist (šamotist) ja liivast = šamottkivi
Diinas-kivi sisaldab umbes 95-96% SiO2 ja ca 2% lupja. Vastupidav happelises keskkonnas. Tugev, sobib suurte vannide, ahjude kaarlagede ehitamiseks
Aluminaatkivi (boksiitkivi): on valmistatud Al2O3 rikastest savidest. Püsiv nii happelises kui leelises keskkonnas, inertne CO-le ja looduslikule gaasile kuni 1000°C.
Magnesiitkivi (MgO): peaaegu puhas MgO, mis on vormitud orgaanilise sideaine (molassi jm.) abil. Kõrgeima tulekindlusega, hästi püsiv leelises keskkonnas.
21. Klaas, tooraine, klaasi keetmine. Klaasvannide ehitus. Eriklaasid.
Toorsegu
Liiv: peab olema peaaegu puhas kvarts. Raua sisaldus peab olema Kalts. sooda (Na2CO3). Teised Na2O allikad on NaHCO3, NaNO3 etc.
Lubi (CaO). Allikad on: CaCO3, CaCO3 · MgCO3
Põldpagu: R2O · Al2O3 · 6 SiO2
R2O= Na2O või K2O
Booraks: annab klaasile nii naatrium -kui ka booroksiidi. Booraks alandab klaasi paisumiskoefitsienti ning suurendab keemilist püsivust.
Naatriumsulfaat (Na2SO4) – eemaldab vahtu klaasivanni pinnalt
As2O3, NH4Cl - aitavad õhumullidel eralduda
Nitraadid - oksüdeerivad rauda
Värvained: Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu…. oksiidid
Tootmise meetodid
5 põhifaasi:
Toorsegu ettevalmistus
Sulatamine
Vormimine
Lõõmutamine
Poleerimine (lõppviimistlus)
Sulatamine. Kasutatakse nii pott-kui ka vannahjusid. Esimesi väiketootmises (kunstiline klaas, optiline klaas)
Põhireaktsioonid:
Na2CO3 + a SiO2  Na2O · a SiO2 + CO2
CaCO3 + b SiO2  CaO · b SiO2 + CO2
Peenestatud ja pestud tooraine komponendid kaalutakse ning segu suunatakse vannahju. Tulekindlast keraamikast vanni mõõdud on tavaliselt 38 x 9 x 1,5 m ning ta võib mahutada kuni 1400 tonni sulaklaasi. Vajalik temperatuur vannis saadakse gaasilise või vedelkütuse põletite abil, mis asuvad võlvi all klaasimassi kohal. Vannahjud on regeneratiivsed - põlemisgaaside soojus antakse sisenevale küttegaasile ja õhule tulekindlates täidistornides.
Tõmbemasina poolses otsas viiakse klaasi temperatuur alla, et tõsta viskoossust ning võimaldada tõmbemasina tööd. Tõmbemasina šahtis liigub tulekindlate (asbest) rullikute abil alt ülespoole metallraam. Selle alumine ots surutakse spetsiaalse ujuki (debiteuse) abil sula klaasimassi sisse ning raami ülespoole liikudes haarab ta kaasa klassilehe, mis šahtis jahtub. Leht tõmmatakse tsehhi teisele korrusele ning lõigatakse lõikelaual kindla suurusega lehtedeks.
Eriklaasid
Kristall : Asendades CaO toorsegus PbO-ga, saadakse raske (tihedus 8,0) ja suure murdumisnäitajaga (2,2) kristallklaas . Eestis toodeti kristalli ainult enne sõda Lorupi klaasitehases (hilisem Tarbeklaas). Saab kasutada ka optilise klaasina.
Boorsilikaatklaas: sisaldab 10-20% B2O3, 80-87% SiO2 ja 10% Na2O. Sel klaasil on väga väike mahupaisumiskoefitsient, suur termiline ja keemiline püsivus, madal elektrijuhtivus. Kasutatakse laboratoorse klaasina ( PYREX ).