Методи та етапи розроблення хтс

Першим етапом розроблення нової ХТС є винахідницький. Він полягає в тому, що автор або група авторів роблять винахід, експериментально доводять його переваги перед існуючими і патентують його.

На другому етапі синтезу розробляються основні стадії ХТС, їх теоретичні засади та здійснюється оптимізація цих стадій, роблять пошук оптимальних параметрів кожної стадій використовуючи відомі з літератури дані про статику і кінетику процесів, фізико-хімічні властивості речовин, які застосовуються в цій ХТС.

На третьому розробляються допоміжні стадії виробництва, вивч можливості утилізації і ліквідації відходів, розробляють вторинні стадії виробництва, які мають аналоги на інших діючих виробництвах і добре зарекомендували себе. Іноді використовують дані подібних виробництв, описані в літературі.

На четвертому етапі здійснюється перевірка розробленої ХТС або хоча б головних її стадій на збільшеній дослідній (або пілотній) установці в умовах, близьких до реальних (виробничих).

На п’ятому етапі формується технологічна схема ХТС та її техніко- економічне обґрунтування, використовуючи дані аналізу матеріальних і теплових розрахунків всіх стадій ХТС, розрахунків необхідного обладнання, роблять його підбір, складають кошторис собівартості продукції та розраховують інші техніко-економічних показники ХТС.

Технологічні концепції створення хтс

Однією з найголовніших концепцій синтезу ХТС є глибина переробки сировини в цільовий продукт або максимально можливий вихід цільового продукту.

Ця концепція може бути виконана за допомогою таких напрямків:Правильний вибір процесу.

Як приклад правильного вибору процесу для забезпечення виконання першої концепції створення ХТС можна розглянути різні технологічні процеси одержання хлорвінілу.Використання надлишку одного з реаґентів, зазвичай найдешевшого.Застосування рециклу.У цьому випадку після відділення цільового продукту (продуктів) від непрореагованої сировини остання повертається знову на переробку, внаслідок чого сумарний вихід продукту збільшуєтьсяДругою концепцією є повнота використання сировини і допоміжних матеріалів або ж максимальний ступінь перетворення компонентів сировини у продукти.

Друга концепція створення ХТС може забезпечуватися:Правильним вибором процесу.Використанням регенерації допоміжних матеріалів з їх рециклом.Утилізацією відходів.Цей напрямок дає можливість одержувати корисні продукти з відходів виробництва. При цьому вихід цільового продукту не змінюється, однак загальний ступінь перетворення сировини зростає.Комбінуванням виробництв дає змогу використовувати побічні продукти в іншому хімічному виробництві, яке створюється разом з головним. Мінімізація енергетичних і теплових витрат є третьою необхідною концепцією створення ХТС.Ця концепція може реалізуватися за такими напрямками:Рекуперація теплоти.Регенерація енергії.Утилізація теплоти відхідних газових потоків.Цим напрямком досягається збалансованість виробництва і споживання енергетичної пари внаслідок утилізації вторинних енергетичних ресурсів, зокрема теплоти екзотермічних реакцій. Мінімізація відходів - четверта технологічна концепція й одне з рішень для створення екологічно нешкідливих виробництв. Ця концепція зв’язана з трьома попередніми і тому наведені вище способи їх реалізації дійсні і для створення безвідходних виробництв.Оптимальне використання обладнання є п’ятою концеп­цією синтезу ХТС і здійснюється так;

а) інтенсифікацією процесу в апараті внаслідок вибору нового ефектив­нішого процесу (наприклад, вибору значно активнішого каталізатора), оптимізації процесу (здійснення процесу за оптимальних умов - температури, тиску, концентрації реаґентів тощо);

б) покращанням організації процесу в апараті внаслідок зменшення дифузійного і теплового опору, а також збільшення рушійної сили процесу.

в) кращою організацією технологічного процесу.

г) кращими конструкційними рішеннями, які спрямовані на вибір або створення обладнання з меншими витратами конструкційних матеріалів;

д) збільшенням потужності обладнання.