Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Л.И. Бондалетова
Промышленная экология

Учебное пособие / Том. политехн. ун-т. - Томск, 2002. - 168 с.

Предыдущая

Глава 1. Производство и окружающая среда

1.2. Общие положения о производственном процессе

1.2.1. Химическое производство и химико-технологический процесс

Объектом исследования технологии является производство.

Производственным процессом называется совокупность действий, в результате которых обрабатываемые материалы, полуфабрикаты, заготовки (детали) превращаются в готовые изделия.

Основную часть производственного процесса, необходимую непосредственно для изменения формы, размеров или состояния заготовки (детали) или сборки изделий и сборочных единиц, называют технологическим процессом. При проектировании новых и реконструкции существующих предприятий технологический процесс является основой всего проекта, так как он дает исходные материалы (данные) для определения потребности рабочей силы, оборудования, производственных площадей, капитальных вложений и т.д.
От качества разработки технологического процесса в значительной степени зависит рентабельность будущего производства.

Производственный процесс включает не только технологические,
но и вспомогательные процессы (в частности, транспортировку, контроль продукции, подготовку производства, эксплуатацию зданий и сооружений, оборудования).

Объектом исследования химической технологии является химическое производство.

Химическое производство ‑ совокупность процессов и операций, осуществляемых в машинах и аппаратах и предназначенных для переработки сырья путем химических превращений в необходимые продукты.

Химико-технологический процесс – целенаправленная переработка исходных веществ в продукт посредством химических и физико-химических процессов и их сочетаний.

Общие требования к химическому производству:

– получение в производстве необходимого продукта;

– экологическая безопасность;

– безопасность и надежность эксплуатации;

– максимальное использование сырья и энергии;

– максимальная производительность труда.

Основное назначение химического производства - получение продукта, при этом химическое производство является многофункциональным.

Общая структура химического производства включает в себя функциональные части (рис. 6).

Поз. 1-3 ‑ химико-технологический процесс, в котором сырье перерабатывается в продукт.

Подготовка сырья (поз. 1) включает в себя его предварительную обработку ‑ измельчение, очистку от примесей, смешивание компонентов и т.д. Процессы подготовки сырья зависят от вида сырья и условий превращения. Подготовленное сырье проходит ряд превращений (поз. 2), в результате чего образуется необходимый продукт производства. Поскольку исходное природное сырье, как правило, содержит примеси, превращение может быть неполным, и могут образовываться другие вещества, поэтому приходится выделять основной продукт из образовавшейся смеси, очищать его от примесей (поз. 3).

А -> R + S,

где    A – исходный продукт; R – целевой продукт; S – побочный продукт.

Выделение целевых продуктов осуществляется ректификацией, адсорбцией, кристаллизацией, выпариванием и т. д.

Отходы производства или невостребованные продукты переработки сырья могут содержать как вредные компоненты, которые опасно выбрасывать в окружающую среду, так и полезные, которые нецелесообразно выбрасывать. Поэтому существенным элементом химического производства является санитарная очистка и утилизация отходов производства (поз. 4).

Санитарная очистка, или обезвреживание отходов, ‑ перевод токсичных составляющих в безвредные, с тем чтобы их можно было удалить из производства, не опасаясь заражения окружающей среды. Хотя, конечно, даже обезвреженные отходы производства не являются полностью безопасными для окружающей среды, ибо загрязняют ее в любом случае.

Рис. 6. Структура и функциональные элементы химического производства:

1 - подготовка сырья; 2 - переработка сырья; 3 - выделение основного продукта; 4 - санитарная очистка и утилизация отходов; 5 - энергетическая система;
6 - подготовка вспомогательных материалов и водоподготовка; 7 - система управления

Химическая промышленность потребляет довольно много энергии, чтобы обеспечить переработку сырья в продукты, - около 15 % всех энергоресурсов расходуется в этой области техники. Поэтому энергетическая система - важный и сложный элемент химического производства (поз. 5). Энергия не столько потребляется непосредственно для получения продукта, сколько обеспечивает условия его производства. Кроме того, нередко химические превращения сопровождаются выделением энергии (экзотермические реакции). Поэтому энергетическая система должна обеспечивать не только распределение энергии по стадиям производства, но и по возможности возвращение ее после использования в переработке сырья.

Кроме энергии, в химическом производстве используются вспомогательные материалы. К ним относятся, например, сорбенты для очистки и выделения продуктов; вещества, с помощью которых создается среда, необходимая для протекания процессов, и др. Особое место занимает вода ‑ она используется для охлаждения технологических потоков, выработки пара, растворения и разбавления технологических потоков. Потребление ее может быть значительным. Подготовка вспомогательных материалов и особенно водоподготовка – также очень важная и сложная часть химического производства (поз. 6).

Сложное химическое производство невозможно эксплуатировать без системы управления (поз. 7). Она обеспечивает контроль за состоянием производства, проведением процессов при наилучших условиях, защиту от нежелательных (аварийных) ситуаций, пуск и остановку сложной системы.

Предыдущая