| . В России П. п. и технология их изготовления созданы в 1887-90 Д. И. Менделеевым и инженерами Охтенского порохового з-да. П. п. изготавливаются из нитроцеллюлозы с содержанием азота св. 12% (пироксилина) с добавлением веществ, придающих пороху спец. свойства. Пороховые элементы (пластинки, одно- или многоканальные трубки) приготовляются прессованием нитроцеллюлозы, пластифицированной летучим растворителем (обычно спирто-эфирной смесью) с последующей резкой и сушкой, при к-рой растворитель-пластификатор удаляется из пороха. В состав П. п. обычно входит 91-96% нитроцеллюлозы, 1,2-5,0% летучих веществ (спирт, эфир и вода), 1,0-1,5% стабилизатора (дифениламин), 2-6% флегматизатора, 0,2-0,3% графита и пламегасящие добавки. Плотность пороха 1,56-1,64 г/см3, теплота горения - 3,0-4,5 Мдж/кг. При мощном инициировании П. п. устойчиво детонируют (в сухом виде и при заполнении водой). См. Пороха.
Лит.: Горст А. Г., Пороха и взрывчатые вещества, 3 изд., М., 1972.
Л. Г. Болховитинов.
ПИРОЛИЗ (от греч. рyr - огонь, жар и lysis - разложение, распад), превращение органических соединений в результате деструкции их под действием высокой температуры. Обычно термин используют в более узком смысле и определяют П. как высокотемпературный процесс глубокого термического превращения нефтяного и газового сырья, заключающийся в деструкции молекул исходных веществ, их изомеризации и др. изменениях (см. также Крекинг). П.- один из важнейших пром. методов получения сырья для нефтехимического синтеза. Целевой продукт П.- газ, богатый непредельными углеводородами: этиленом, пропиленом, бутадиеном. На основе этих углеводородов получают полимеры для произ-ва пла-стич. масс, синтетич. волокон, синтетич. каучуков и др. важнейших продуктов.
Первые заводы П. были построены в России (в Киеве и Казани) в 70-х гг. 19 в. П. подвергали преим. керосин с целью получения газа для освещения. Позднее была доказана возможность выделения из смолы, образующейся при П., ароматич. углеводородов. П. получил широкое развитие во время 1-й мировой войны 1914-18, когда возникла большая потребность в толуоле - сырье для произ-ва тротила (тринитротолуола).
Сырьё для П. весьма разнообразно: от газообразных углеводородов (этана, пропана) до тяжёлых дистиллятов и сырой нефти. Однако осн. масса перерабатываемого П. сырья представлена газообразными углеводородами и бензинами. Эти виды сырья дают наибольшие выходы целевых продуктов при наименьшем коксообразовании. Осн. распространение получили в пром-сти пиролизные установки трубчатого типа. Сырьё (напр., бензин) проходит через паровой подогреватель, смешивается перед поступлением в печь с перегретым водяным паром и подвергается в печи дальнейшему нагреванию и пиролитич. разложению. Конечная темп-ра реакции (на выходе из печи) составляет 750-850 °С. Высокие темп-ры, короткое время пребывания сырья в зоне реакции и разбавление сырья водяным паром способствуют преимущественному расщеплению с образованием значительного количества газа. Наряду с газом образуется и побочный жидкий продукт П.- смола. Выход смолы для газового сырья в среднем 5%, для бензинов - около 20% (по массе). Для прекращения реакций П. парогазовая смесь, выходящая из печи, подвергается быстрому охлаждению в смесителе - т. н. закалочном аппарате (путём прямого контакта с водяным конденсатом, к-рый при этом испаряется). Дальнейшее охлаждение проходит в котле-утилизаторе, где вырабатывается пар высокого давления. Частично охлаждённая парогазовая смесь после котла-утилизатора проходит масляную промывку для удаления частиц сажи и кокса и из неё выделяется тяжёлая часть смолы. Облегчённая парогазовая смесь подвергается дальнейшему охлаждению с последующим отделением водного и лёгкого углеводородного конденсата от собственно газов П., к-рые направляются на газофракционирующую установку для выделения этилена и пропилена.
Смола П. характеризуется высокой концентрацией ароматич. углеводородов - бензола, толуола, нафталина и др., а также содержит непредельные углеводороды, в т. ч. циклопентадиен - сырьё для синтеза мн. органич. продуктов. Компоненты смолы используются для произ-ва высокооктанового бензина, ароматич. углеводородов, связующих веществ (кумароно-инденовых смол), электродного нефтяного кокса. В таблице даны примерные выходы наиболее ценных компонентов газа и смолы П. для типичных видов сырья.
Выходы основных продуктов пиролиза (% по массе)
Продукты пиролиза
Сырьё
этан
пропан
бензин (лёгкий)
газойль (лёгкий)
Этилен
77,7
42,0
33,5
26,0
Пропилен
2,8
16,8
15,5
16,1
Дивинил и бутилены
2,7
4,3
8,8
9,4
Бензол .
0,9
2,5
6,7
6,0
Толуол
0,2
0,5
3,3
2,9
П. нефти и др. наиболее тяжёлых видов сырья сопровождается значит. отложениями кокса и нуждается в спец. аппаратурном оформлении. Разработаны модификации П. с использованием циркулирующего теплоносителя. Это позволяет интенсифицировать процесс, сжигая образующийся кокс внутри системы (если применяется твёрдый теплоноситель - кварцевый песок, нефтяной кокс), либо значительно снизить коксоотложение (при газовом теплоносителе, напр. водяном паре). С целью улучшения технико-экономич. показателей П. разрабатывается технология каталитич. процессов. Осуществление П. газообразного сырья при темп-pax около 1200 оС способствует более глубокому превращению сырья: осн. продуктом П. является в этом случае ацетилен (сырьё для произ-ва хлоропренового каучука, ацетальдегида и др.).
Лит.: Смидович Е. В., Деструктивная переработка нефти и газа, 2 изд., М., 1968 (Технология переработки нефти н газа, ч. 2); Пи аушкин Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова Т. П., Технология нефтехимического синтеза, ч. 1, М., 1973. Е. В. Смидович.
ПИРОЛЮЗИТ (от греч. руr - огонь и luo - мою; П. употребляется в стеклоделии для обесцвечивания стекла), полианит, минерал, хим. состав МnО2; содержит 55-63%. Кристаллизуется в тетрагональной системе; кристаллич. структура типа рутила. В виде кристаллов тонкошестоватого или столбчатого облика встречается редко, чаще образует скрытокристаллич. землистые порошковатые массы в смеси с гидроокисями марганца и отчасти железа, а также с SiO2, BaO, Н2О и др. П. имеет серый или чёрный цвет и полуметаллич. блеск. Тв. по минералогич. шкале для рыхлых П. колеблется от 2 до 3, для твёрдых кристаллич. разновидностей до 6; плотность 4700-5080 кг/м3.
П. отлагается в прибрежных частях морских и озёрных бассейнов в условиях доступа кислорода, нередко образуя скопления, имеющие пром. значение. Встречается в зонах окисления марганцевых месторождений (марганцевых шляпах). Известен в нек-рых гидротермальных месторождениях.
П., находящийся в марганцевых рудах в смеси с псиломеланом и др. минералами, применяется для выплавки ферромарганца. Чистые П. используются в произ-ве сухих батарей, хим. препаратов, в стекольном, фарфоровом и др. производствах.
ПИРОМЕЛЛИТОВАЯ КИСЛОТА, бензолтетракарбоновая-1,2,4,5 -кислота, бесцветные кристаллы; tпл 272 °С; умеренно растворимы в воде, хорошо - в спирте, плохо - в эфире. При нагревании П. к. легко превращается в ангидрид; гидролизом последнего, образующегося при сухой перегонке меллитовой кислоты, получают П. к. Кислоту и ангидрид используют для получения термостойких полимеров - полипиромеллитимидов (см. Полиимиды).
[1941-9.jpg]
ПИРОМЕТАЛЛУРГИЯ (от греч. руr - огонь и металлургия), совокупность металлургич. процессов, протекающих при высоких темп-pax. П.- осн. и старейшая область металлургии. С древних времён до кон. 19 в. произ-во металлов базировалось почти исключительно на пирометаллургич. процессах. На рубеже 19 и 20 вв. пром. значение приобрела др. крупная ветвь металлургии - гидрометаллургия, однако П. продолжает сохранять главенствующее положение как по масштабам произ-ва, так и по многообразию процессов. В нач. 20 в. наряду с пламенными способами нагрева в металлургии начали применяться различные виды электрич. нагрева (дуговой, индукционный и др.); примерно в это же время в пром-сть был внедрён электролиз расплавленных хим. соединений (произ-во алюминия и др. цветных металлов). Во 2-й пол. 20 в. получили распространение плазменная плавка металлов (см. Плазменная металлургия), зонная плавка и электроннолучевая плавка. Металлургич. процессы, осн. на использовании электрич. тока, можно выделить в самостоят. область П.- электрометаллургию. В совр. металлургии П. занимает ведущее место в произ-ве чугуна и стали, свинца, меди, никеля и др. важнейших металлов.
По технологич. признакам выделяют след. виды пирометаллургич. процессов: обжиг, плавка, конвертирование, рафинирование, дистилляция. Обжиг характеризуется тем, что материал сохраняет твёрдое состояние при изменении состава и нек-ром укрупнении частиц; проводится в кипящего слоя печах (эффективный процесс, широко применяемый в цветной металлургии), многоподовых печах (напр., произ-во меди, ферромолибдена), трубчатых печах (магнетизирующий обжиг жел. концентратов), на агломерац. машинах (см. Агломерация), в муфельных печах (металлургия редких металлов). Плавка характеризуется полным расплавлением шихты и разделением расплава обычно на 2 слоя (металл и шлак или металл и штейн); проводится в шахтных печах (напр., доменное производство, произ-во свинца, никеля, меди), отражательных печах (мартеновское производство, отражат. плавка медных концентратов), электропечах (произ-во стали, ферросплавов, меди, никеля), циклонных камерах (переработка медно-цинкового сырья) и др. агрегатах. В особую группу плавок выделяют т. н. металлотермические процессы (см. Металлотермия), осн. на реакциях восстановления металлов из их соединений химически более активными металлами (реакции протекают с выделением значительного количества тепла). Конвертирование, к-рое можно рассматривать как разновидность плавки, заключается в продувке воздухом или кислородом расплавленных материалов (чугун, штейн) с присадкой флюсов и небольшого количества сырья (лом, богатые концентраты); конвертирование основано на использовании тепла экзотермич. реакций и осуществляется в конвертерах (конвертерное производство, произ-во меди, никеля). Рафинирование - обработка расплавленных черновых металлов с помощью присадок (солей, щелочей, металлов), наведением спец. шлаков, окислением примесей, вакуумированием расплава и т. д. (иногда рафинирование проводят в процессе кристаллизации жидкого металла); агрегатами для рафинирования могут служить отражат. печи (произ-во меди, цинка, золота), котлы (произ-во свинца, олова). Дистилляция заключается в переводе восстанавливаемого металла в парообразное состояние с последующей конденсацией; осуществляется в ретортных печах (произ-во цинка), шахтных печах (произ-во свинца, цинка, олова), печах с кипящим слоем (произ-во титана).
Лит.: Есин О. А., Гельд П. В., Физическая химия пирометаллургических процессов, 2 изд., ч. 1 - 2, Свердловск, 1962- 1966; Вольский А. Н., Сергиевская, Теория металлургических процессов, М., 1968; Зеликман А. Н., Меерсон Г. А., Металлургия редких металлов, М., 1973; Ванюков А. В., Зайцев В. Я., Теория пирометаллургических процессов, М., 1973. Н. В. Гудима.
ПИРОМЕТРИЯ (от греч. рyr - огонь и ...метрия), группа методов измерения температуры. Раньше к П. относили все методы измерения темп-ры, превышающей предельную для ртутных термометров; с 60-х гг. 20 в. к П. всё чаще относят лишь оптич. методы, в частности осн. на применении пирометров, и не включают в неё методы, в к-рых применяются термометры сопротивления, термоэлектрич. термометры с термопарами, и ряд др. методов (см. Термометрия). Почти все оптич. методы основаны на измерении интенсивности теплового излучения (иногда - поглощения) тел. Интенсивность теплового излучения сильно зависит от темп-ры Т тел и очень резко убывает с её уменьшением. Поэтому методы П. применяют для измерения относительно высоких темп-р (напр., серийным радиац. пирометром от 200 |
