- •Раздел 1
- •1.2 Перспективы и основные направления
- •2. Комбинирование производств
- •3.Разработка энергосберегающих технологий.
- •4. Создание агрегата большой единичной мощности
- •5. Новые методы интенсификации х.Т.Процессов
- •Раздел 2
- •2.3Принцип Ле-Шателье. Приемы смещения равновесия
- •2.4Использование законов химической кинетики при разработке хтп. Понятие элементарной реакции, простых по механизму и стехиометрии реакции. Закон действия масс. Кинетические уравнения.
- •Раздел 3.
- •3.1.Системный подхол к решению проблем.Понятия:система,подсистема,элемент.Признаки больших систем.Этапы разработки сложных систем. Задачи анализа и синтеза.
- •3.2Свойства хтс. Иерархические уровни хтс. Методы анализа.
- •3,3Модели хтс и их описание. Обобщенные модели
- •3.4Классификация хтс по структуре и по типу функционирования во времени.
- •3,5Рециклы в хтс и характеристические функции.
- •3.6.Непрерывные,периодические
- •Раздел 4
- •4,4Принцип наилучшего использования сырья
- •1. Использование одного из реагентов в избытке
- •1.2. Смещение равновесия при обратимых реакциях.
- •1.4. Противоток веществ.
- •1.5. Подавление побочных реакций.
- •2. Комбинирование производств
- •4,2Принцип интенсивности процесса
- •4.3Принцип наилучшего использования энергии
- •2). Выбор относительного движения тепловых потоков.
- •3). Рациональное проведение процесса при высоких температурах.
- •4.4Принцип соразмерности.
- •4.5.Принцип экологической безопасности
1.2 Перспективы и основные направления
Основная задача общей химической технологии: исследование протекания хим. процессов в промышленном масштабе.
Основные направления:
-
Создание безотходных (малоотходных производств)
-
Комбинирование производств
-
Разработка энергосберег.технологий
-
Создание агрегата большой единичной мощности
-
Новые методы интенсификации х.т.процессов
1.Необходимо стремиться к созданию малоотходных производств, то есть уменьшению количества отходов. В идеале можно говорить о безотходных вариантах производства. Под безотходной технологией понимают такой принцип организации производства, при котором цикл: сырьевые ресурсы - производство - потребление – вторичные ресурсы построен с рациональным использованием всех компонентов сырья, всех видов энергии и без нарушения экологического равновесия.
Суммарный баланс в сфере производства может быть выражено следующим уравнением:
R = А(1 -ϕ) + S,
где R - расход природных ресурсов, кг/сутки;
А - количество отходов, образующихся в сферах производства и потребления, кг/с;
ϕ - средний коэффициент использования отходов (технологически возможная и экологически целесообразная степень использования отходов), кг/кг;
S - количество получаемого продукта, кг/с.
Отходы-вещ-ва не имеющие потребительской ценности .Если им находят применение ,они становятся вторичным материалом.
Таким образом, безотходное производство - это производство с замкнутыми
материальными и энергетическими потоками. Поскольку, реализовать в абсолютном варианте это невозможно, термин «безотходная технология» рассматривается в качестве теоретического предела, идеальной модели, которая может быть реализована лишь частично. Отсюда появляется понятие малоотходная технология – способ производства продукции, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, в частности, ПДК. Такие современные производства, как производство аммиака, азотной кислоты, серной кислоты из серы, метанола, этанола, аммофоса и др. относят к малоотходным или «чистым» технологиям.
Для сокращения количества отходов необходимо установить причины их образования. В химической технологии основными причинами образования отходов производства являются:
- наличие примесей в сырье;
- неполнота превращения реагентов в целевые продукты;
- протекание побочных реакций;
- образование побочных продуктов в основных реакциях.
Следовательно, для сокращения количества отходов и создания малоотходных
производств необходимо максимальное совершенствование химико-
технологических процессов. Одним из наиболее эффективных приемов
уменьшения количества отходов является повышение эффективности
каталитических процессов за счет повышения качества катализаторов.
Возможны сл.приемы по сокращению отходов:
1.Создание производств без сброса сточных вод в открытые водоемы. Для этого необходимо:
а) минимальное водопотребление(сокращение потребления свежей воды);
б) создание локальных производственных рециклов отработанной
воды с очисткой её на определённом этапе технологической схемы(адсорбция и ионообменные методы);
В) очистка и возврат сточных вод.
Г)замена водного охлаждения воздушным;
2.Создание производств не имеющих вредные выбросы в атмосферу:
а) создание непрерывных технологических процессов;
б) укрупнение мощностей(создание агрегатов большой единичной мощности);
В) схемы с рециркуляцией газов;
г) внедрение новых методов очистки газов (абсорбция ионный обмен).
3.Переработка и утилизация побочных продуктов и отходов. Наиболее выгодные условия создаются на комплексном многотоннажном предприятии.
Аммиак и мочевина(безотходное производство)
CH 4 +2H2О = CО2 + 4H2
N 2 + 3H 2 = 2NH3 (1.8)
CО 2 + 2NH3 = (NH2)2CО + Н2О
Главное требование к образ. отходам-они должны легко подвергаться регенерации.