2. Химическая технология и защита окружающей среды

Химическая технология – наука о наиболее экономичных и экологически обоснованных методах химической переработки сырых природных материалов в предметы потребления и средства производства.

Объекты ХТ – это вещества и системы веществ, участвующих в ХП, а так же в процессах ХТ.

Процессы ХТ – это совокупность разнообразных операций, осуществляемых в ходе производства с целью превращения одних веществ в другие.

Под технологией в широком значении этого слова понимать научное описание методов и средств производства в какой-либо отрасли промышленности

Современная химическая технология, используя достижения естественных и технических наук, изучает и разрабатывает совокупность физических и химических процессов, машин и аппаратов, оптимальные пути осуществления этих процессов и управления ими при промышленном производстве различных веществ, продуктов, материалов, изделий.

ХТ как наука имеет:

1) предмет изучения – хим. производство;

2) цель изучения – создание целесообразных способов производства необходимых человеку продуктов;

3) методы исследования – экспериментальный, моделирование и системный анализ.

ХТП являются источниками загрязнения атмосферы, воды и почвы веществами вредными как для природы, так и для людей. Почва засоряется твердыми отходами производства: шламами, огарками, шлаками, пустой породой и т. д., которые получаются при добыче и обогащении промышленного сырья.

Установлено, что темп роста промышленного производства пропорционален существующему объему производства (П), т. е. скорость роста производства (u) во времени () м. б. выражена уравнением:

,

где k₁ - коэффициент роста, также непрерывно возрастает со временем. Следовательно, производство растет по экспоненте:

,

Если производство будет увеличиваться по существующей технологии, то вредные отходы (О) будут возрастать по тому же закону:

,

где а₁ а₂, а₃ – коэффициенты пропорциональности.

Следовательно, для сохранения постоянного уровня вредности отходов для биосферы необходим переход к новым способам производства, дающим меньше вредных отходов в раз или же необходимо усиление степени очистки отходящих газов и сточных вод.

Известно, что понижение концентрации компонента С (в данном случае вредного) во времени процесса  или по величине объема очистительного аппарата V (пропорционального времени ) происходит по затухающей кривой рис. 1.

Следовательно, снижение ПДК в 2 раза может потребовать весьма сильного возрастания очистительных объемов при существующих методах очистки. Стоимость очистных сооружений будет сильно превышать капиталовложения в само производство, и в результате производство будет нерентабельным. Исходя из этого необходимо разрабатывать новые более эффективные способы очистки или же переходить к новым способам производства, позволяющим резко снизить количество и концентрацию загрязнений в отходящих газах и сточных водах.

Оптимальный вариант производства – это безотходное производство, главными особенностями которого являются: создание замкнутых циклов веществ и энергии; комплексное использование сырья или природных ресурсов, исключающее образование к-л отходов. В настоящее время главным способом защиты биосферы остается сооружение и совершенствование газо- и водоочистительных установок. Поскольку полностью безотходное производство пока трудно осуществимо, очистка промышленных выбросов от вредных загрязнений надолго останется одним из основных направлений охраны биосферы.