1.5 Химия өндірістерін технологиялық негізге байланысты жіктеу

Бейорганикалық заттар өндірістері:

а) Негізгі химиялық өндірістер (қышқыл, сілтілер, тұздар, минералдық тыңайтқыштар);

б) Нәзік (тонкий) бейорганикалық өнімдер өндірістері (реактивтер, сирек элементтер, жартылай өткізгіштер, фармацевтік препараттар және т.б,);

в) Электрхимиялық өндірістер (хлор, сілтілер, оттек, сутек және т.б.).

г) Металлургия (қара, түсті, асыл металдар металлургиясы және сирек металдар және т.б.).

д) Силикаттар өндірісі (шыны, цемент, керамика (қыш) және т.б.);

е) Минерал бояулардың және пигменттер өндірістері.

Органикалық заттар өндірістері:

а) Негізгі органикалық өнімдер (спирттер, қышқылдар, эфирлер, СН₄, СО, Н₂, С₂Н₄ өңдеу және т.б.).

б) Жартылай өнім және бояу өндірістері.

в) Нәзік органикалық синтез (фармацевтік препараттар, кинофотореактивтері және т.б.).

г) Үлкен молекулалық заттар өндірістері (пластмасса, жасанды және синтетикалық талшықтар, каучук және т.б.).

д) Жанатын заттарды өндеу (мұнай, көмір, ағаш, сланец (тақтатас), шымтезек және т.б.).

е) Азық-түлік өндірістері (қант, май, көмірсулар, ақуыздар және т.б.).

Жіктеудің басқада технологиялық түрлері бар. Олар:

1) Шикізаттың тегіне байланысты (минерал, өсімдік, мал-хайуан шикізаттары, көмір технологиясы, мұнай, газ және т.б.).

2) Тұтыну немесе өнімдердің түрлеріне байланысты (тыңайтқыштар, бояулар, фармацевтік препараттар, азық-түлік өнімдері).

3) Реагенттердің агрегаттық немесе фазалық күйіне байланысты (газдар, сұйықтар, қатты заттар жэне көп фазалы жүйелер технологиясы).

Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар(4-5):

1. Қазақстандағы химия өндірісінің дамуы.

2. Химия өндірісінің дамуына үлес қосқан қандай қазақстандық ғалымдарды білесіңдер?

3. Бейорганикалық заттар өндірісінің жіктелімі қалай болады?

4. Органикалық заттар өндірісінің жіктелімі қандай?

5. Химиялық заттар өндірісін жіктеудің қандай басты технологиялық түрлерін білесіндер?

1.6 Техникалық-экономикалық көрсеткіштер

Өндірістердің, ондағы өнім процестерінің рентабельдігі (ұтымдылығы) және мақсатқа сәйкестілігі, қанағаттандыру мөлшері - техникалық-экономикалық көрсеткіштермен анықталады. Техникалық-экономикалық көрсеткіштерге (ТЭК) мыналар жатады:

І. Шыгын коэффициенті - белгілі мөлшерде өндірілген өнімге жұмсалған шикізаттың жеке-жеке әрқайсысының энергия мөлшері: r=m₁ : m₂, мұндағы, r - шығын коэффициенті, m₁- жұмсалған шикізат, су және тағы да басқа көмекші заттардың масса мөлшері, m₂- мақсатты өнім мөлшері.

ІІ. Өнім шығымы - шын өндірілген өнім мөлшерінің теорияға сәйкес өндірілетін өнімнің мөлшеріне қатынасы:

η=

мұндағы, η – өнім шығымы, m_ш – шын өндірілетін өнім мөлшері, m_т - теория бойынша өндірілетін өнім мөлшері.

Өнім мөлшері бірлік жұмсалатын шикізатқа арналып есептелінеді, кейде “фаза” шығымы - қатты, сұйық немесе газ күйіндегі өнімдер шығымы түрінде де анықталады.

Электрхимиялық, электртермиялық және кейбір жылу процестерінде шығым жұмсалған энергияның бірлік мөлшерінің қатынасына есептелінеді. Мысалы, электролиз процесінде жұмсалынған электр тогына есептелінген өнім шығымы, өндірілген өнім мөлшерінің теориялық шығым мөлшерінің қатынасына тең.

η=

мұндағы, Е - берілген заттың химиялық эквиваленті;

I - ток күші, ампер;

- токтың жұмсалу уақыты, сағат:

m - шын бөлінген заттың мөлшері, г.

Өнім шығымы пайызбен көрсетіледі.

III.Өнімділік – белгілі бір уақыт өлшемі ішінде тиісті мөлшерлі өнімді істеп шығару қабілеттілігі.

V = кг/сағ , немесе кг/сағ тәулік

мұндағы: V - өнімділік кг/сағ немесе т/тәулік;

m - өнім массасы, кг немесе тонна;

- уақыт, сағат немесе тәулік.

ІV. Өндіріс қуаты - өндіріс құрал-жабдықтарын аса тиімді пайдаланып, еңбек пен өндірісті дұрыс ұйымдастыруға белгілі бір саланың, кәсіпорынның, цехтың агрегаттық тиісті уақыт ішінде өнімнің белгілі түрін шығарудағы жоғарғы қабілеттілігі, мүмкіндігі. Немесе, басқаша айтқанда, аппараттың немесе жабдықтардың оптимал жағдайдағы ең жоғары өнімділік мүмкіншілігі:

W=V_max

V. процестің қарқындылығы – өнім шығымының аппаратта реагенттердің болған уақытына қатынасы, яғни процестің қарқындылығы реакция жылдамдығына пропорционал болады.

VІ. Аппарат қарқындылығы – бірлік уақыттағы аппарат өнімділігінің аппараттық көлеміне немесе өнім өндіретін ауданына қатынасы:

і = кг/м³*сағ

і = кг/м³*сағ

VІІ. Еңбек өнімділігі – өндіріс процесінде қоғамдық еңбектің жемісі, тиімді болуы. Бұл қызметкерлердің жұмыс уақытының бір өлшемі ішінде істеп шығаратын өнімнің саны, мөлшері арқылы сипатталады.

VІІІ. Өзіндік құн – өндірілген өнімнің өзіндік құнына: тұтынылған өндіріс құрал-жабдықтарының, еңбек ақыға жұмсалынған (4%), шикізат (60-70%), отын және энергия (10%), цех және жалпы зауыт шығындарының құны кіреді. Өзіндік құн – бірлік өнім өндіруге тұтынылған өндіріс құрал-жабдықтары мен еңбек ақыға жұмсалынған ақша түріндегі шығындар.

Қайталауға және өзіндік бақылауға арналған сұрақтар және есептер(6):

1. Техникалық-экономикалық көрсеткіштерге нелер жатады?

2. Шығын коэффициенті дегеніміз не?

3. Өнім шығымы дегеніміз не?

4. Өнімділік дегеніміз не?

5. Өндіріс қуаты дегеніміз не?

6. Процесс және ақпарат қарқындылықтары нені білдіреді?

7. Еңбек өнімділігі мен құн нелерді сипаттайды?

8. Қышқылдың шығымы техникалық ацетальдегид бойынша 94,5%-ға тең болған жағдайда, 1000 кг сірке қышқылын алу үшін техникалық ацетальдегидтің (тазалығы 99%-ға тең) жұмсалу коэффициентін анықтаңыз.

Есеп шығару:

Берілгені:

ω (СН₃СНО)=99%

η(CH₃COOH)=94,5%

m(CH₃COOH)=1000 кг

r=?

х 1069,5 кг

СН₃СНО + 1/2О2 CH₃COOH

44 кг 60 кг

1. η= *100 % 94,5%= *100%; х=1058,5кг

2. А_т= =776,01 кг;

3. А_ш= =783,85 кг;

4. r= = =0,78385 (т*т^-1)

9. 2500 м³ 96%-дық спирттен (ρ=79,9 кг/м³) қанша кг дивинил алуға болатындығын есептеңіз? С.В. Лебедевтің әдісі бойынша дивинилді алудың жалпы реакциясы мына теңдеу бойынша сипатталады: 2С₂Н₅ОН→СН₂ + 2Н₂О + Н₂ дивинилдің шығымы 80 –ға тең.

10. Бір тонна етил спиртін алу үшін 13000м³ синтез-газ жұмсалынған (СО:Н₂=1:2). Бір өтуі бойынша бастапқы газ қоспасының айналуы дәрежесі 25%-ға тең болған жағдайдағы, етил спиртінің конверсиядағы шығыын анықтаңыз.

11. массасы 1 тонна крахмалды өңдеу арқылы 240 кг этил спиртін алуға болады. Осы крахмалдың мөлшерін қанша этиленнің көлемімен алмастыруға болады?

12. Сірке қышқылын өндіру қоңдырғысының жылдық өнімділігі 20 мың т/жыл. тең. Цех жылына 365 күн жүмыс істейтін болса, оның ішінде 30 күн ремонтқа бөлінсе, өндірістік шығындары 3%-ға тең болады. Цехтың бір сағаттағы өнімділігін есептеңіз.

13. Күкірт қышқылы өндірісіндегі нитроздық әдісте өнімділік денитратор-мұнараның биіктігі 16 м және диаметрі 5,3 м. Мұнараның пайдалы көлемі 87%-ға тең. Бір күнде мұнара 95 т күкірт қышқылын өткізеді. Процестің қарқындылығын анықтаңыз.

14. Синтетикалық аммиакты қысым астында алу өндірістік қондырғысының құндылығы 1900 мын. теңге (Р=32 10⁶ Па, қуаттылық - 420 т/күніне). Меншікті капитал шығындарын анық- таңыз.

15. Метанолды алу өндірістік қондырғысының қуаттылық бірлігін 2-ге дейін жоғарлатқанда капиталдың шығындары неше есе төмендейтіндігін анықтаңыз?