13. Технологические процессы

В основе любого промышленного производства лежит технологический процесс, под которым понимают совокупность операций по добыче и переработке сырья в полуфабрикаты или готовую продукцию. Каждый технологический процесс может быть расчленен на определенное число типовых технологических звеньев или операций и представлен в виде технологической схемы. В технологической схеме способ производства излагается в форме последовательного описания операций, протекающих в соответствующих аппаратах, машинах или ином оборудовании.

Слово технология происходит от двух греческих слов: «технос» – искусство, ремесло, и «логос» – наука. Следовательно, дословно технология – наука о ремеслах, наука о промышленности.

Технологией называют науку, изучающую способы и процессы получения и переработки продуктов природы в предметы потребления и средства производства.

В основе разнообразных способов переработки сырья лежат физические, механические и химические процессы, различающиеся между собой характером качественных изменений и превращений вещества. Так, использование физических и механических процессов для переработки сырья характеризуется изменением внешней формы и физических свойств. При этом внутреннее строение и состав вещества, как правило, остаются неизменными. Главную группу механических процессов составляют процессы переработки металлических и неметаллических материалов в изделия. К ним относятся процессы формообразования литьем и пластической деформацией, изготовление неразъемных соединений сваркой, пайкой, клепкой, обработка конструкционных материалов резанием, механосборочные процессы и др. Например, из древесины изготовляют мебель, из металлов штамповкой, резанием, литьем, сваркой, ковкой и другими методами обработки – всевозможные детали машин и аппаратов; из смеси цемента и волокнистых отходов асбеста – шифер, водопроводные трубы, облицовочные плиты и различные асбестоцементные безобжиговые строительные изделия.

Химические процессы, в отличие от физических и механических, характеризуются изменением не только физических свойств, но и агрегатного состояния, химического состава и внутреннего строения вещества. Например, химической переработкой природного газа из метана получают водород, этилен, ацетилен, метиловый спирт и другие продукты; а гидролизом древесины – скипидар, деготь, камфару, ванилин, спирты, канифоль.

Специфическая экономическая роль современной химической технологии заключается прежде всего в том, что она становится все расширяющимся источником получения синтетическим путем новых материалов, новых видов сырья, дополняющих или заменяющих природное сырье. Завоевания химической науки и технологии, быстрое развитие мировой химической промышленности относятся к одним из наиболее замечательных явлений современности. Значительна роль технологии в решении главной экономической задачи – повышении материального благосостояния народа.

Химические процессы лежат в основе жизнедеятельности всех живых организмов. В технологии промышленного производства термин «химические процессы» следует понимать в широком смысле и не отождествлять с производством только химических веществ. Химико-технологические процессы являются основой производства многих строительных материалов, металлов и пищевых продуктов, используются в технологии машиностроения, производстве радиоэлектронной аппаратуры, измерительной техники, изделии легкой промышленности.

Однако деление процессов переработки сырья на физические, механические и химические является иногда условным из-за невозможности проведения четкой границы между ними. Так, например, изменение формы и внешнего вида материала сопровождается химическими процессами (электроэрозионная обработка поверхностей, литье в форму), а химические процессы почти во всех производствах сопровождаются механическими. Но, несмотря на условность подобной классификации, деление процессов на физические, химические и механические способствует типизации процессов промышленного производства и облегчает выбор наиболее эффективного способа переработки сырья. Такой выбор зависит от многих факторов: доступности сырья, вида используемой энергии, степени сложности аппаратурного оформления, затратами на производственные здания, сооружения, оборудование, их монтаж и эксплуатацию, а также качества и себестоимости готовой продукции.