ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные направления в развитии химической техники из "Общая химическая технология" Развитие химической промышленности определяется в значительной степени совершенствованием химической техники. Техника химических производств развивается в основновном в тех же направлениях, что и в других отраслях промышленности. Главной целью технического прогресса является повышение производительности труда с одновременным улучшением качества продукции и снижением ее себестоимости. В Программе КПСС сказано, что важнейшим условием победы коммунистического строя является значительное превосходство над наиболее развитыми капиталистическими странами по производительности труда. [c.14] Интенсификация работы оборудования — важнейшее направление развития техники. Интенсификация равносильна увеличению производительности оборудования. Следствием ее является повышение производительности труда рабочих, обслу-живаюших данное оборудование. [c.14] При разработке улучшенных или принципиально новых конструкций машин и аппаратов интенсивность химического процесса повышается (по сравнению с аппаратами старых конструкций) главным образом путем усиления перемешивания реагирующих компонентов и увеличения поверхности соприкосновения между взаимодействующими веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном). Улучшение конструкций аппаратов часто бывает связано с механизацией и автоматизацией их обслуживания. [c.15] Основными технологическими путями интенсификации работы аппаратов данного вида являются повышение температуры, давления и концентраций реагирующих веществ в сочетании с применением катализаторов и перемешиванием реагирующих масс. Однако для ускорения некоторых процессов необходимо, наоборот, понижение температуры, применение вакуума и снижение концентраций веществ. Исходя из этого в химической технике применяются температура от близких к абсолютному нулю до нескольких тысяч градусов, а в отдельных случаях и до сотен тысяч градусов. Давления в производственных аппаратах бывают от почти абсолютного вакуума до 2000 ат. Нередко применяются электрические напряжения свыше 100 000 вольт. [c.15] Возможность применения высоких и низких температур, давлений и напряжений часто ограничивается стойкостью конструкционных материалов, из которых изготовлена аппаратура, или разложением реагентов и, наконец, экономической эффективностью интенсифицирующих факторов. [c.15] Все перечисленные средства повышения интенсивности процессов будут подробно рассматриваться в последующих главах. [c.15] Следствием механизации, автоматизации и перевода процессов с периодического на непрерывный режим обычно является также интенсификация работы оборудования. [c.15] Механизация — замена физического труда человека машинным. Механизация закономерно приводит к повышению производительности труда за счет интенсификации работы аппаратуры или сокращения штата обслуживающего персонала. Таким образом, понятно, что механизация трудоемких процессов является важнейшей задачей развития не только химической промышленности, но и всего народного хозяйства. В большинстве химических производств основные операции уже механизированы. Не всегда механизирована загрузка сырья, выгрузка продукта и транспортировка материалов именно механизация этих стадий производства и является главной задачей настоящего времени. [c.15] Автоматизация — применение приборов, позволяющих осуществлять производственный процесс без непосредственного участия человека и лишь под его контролем. Автоматизация — высшая степень механизации, позволяющая сильно увеличивать производительность труда и улучшать качество продукции при хороших экономических показателях производства. Автоматизация процесса осуществляется, как правило, сочетанием трех основных приборов измерителя (или датчика), регулятора и исполнительного механизма. Измеритель, замеряя какой-либо показатель технологического режима, посылает импульс регулятору, который сравнивает значение измеренного показателя с заданным, и в случае отклонения посылает команду исполнителю. [c.16] В химических производствах прибор-измеритель обычно замеряет температуру или концентрацию вещества, или скорость потока газа (жидкости) на входе (или на выходе) в аппарат. Прибор-исполнитель производит действие, выравнивающее именно тот показатель, который замеряется измерителем. Таким образом, при автоматизации процесс ведется строго в пределах установленных норм, без нарушений, которые нередко допускаются при рз чной регулировке. Для комплексной автоматизации целого производства применяются весьма разнообразные устройства. В наиболее сложных условиях, когда может резко изменяться качество сырья, температура и т. д., применяют электронно-счетные машины, которые получают информацию о ходе процесса от различных приборов-измерителей, вычисляют оптимальные условия и дают команды приборам исполнителям. Таким образом, в химическую промышленность внедряется кибернетика. [c.16] В некоторых случаях еще трудно или нерационально применять полную автоматизацию. Тогда используют дистанционное управление. [c.16] Дистанционное управление — это в сущности неполная автоматизация, лри которой есть приборы измеритель и исполнитель, а регулятором является человек. Человек управляет процессом на расстоянии (например, с пульта), пуская исполнительные устройства по показаниям измерителя. Дистанционное управление может служить дополнением к автоматизации с целью контроля ее действия. [c.16] Замена периодических процессов непрерывными — характерное для химической промышленности направление технического прогресса. [c.17] Периодическим называют процесс, в котором порция сырья загружается в аппарат, проходит в нем ряд стадий обработки и затем выгружаются все образовавшиеся вещества. Таким образом, от загрузки сырья до выгрузки продукта проходит определенный период времени. Аппарат не работает (простаивает) во время загрузки и выгрузки. Эти операции связаны с затратой большого количества труда. Механизация загрузки и выгрузки затруднена, так как требуются периодически действующие механизмы большей мощности, чем для непрерывных процессов. [c.17] Непрерывными называют процессы, в которых поступление сырья в аппарат и выпуск продукции происходит непрерывно (или систематическими порциями) в течение длительного времени. При этом технологические процессы протекают одновременно со вспомогательными и транспортными операциями. Простоев оборудования нет, производительность аппаратов выше. Во всех точках аппарата соблюдается постоянная температура, концентрация веществ, давление и т. д., поэтому легко вести наблюдение за работой аппаратов, механизировать загрузку сырья и выгрузку продукта, автоматизировать процесс. [c.17] При непрерывном процессе обычно улучшается и качество продукции, облегчается использование тепла реакции и отходов производства, например газов, так как они выделяются равномерно. [c.17] Однако в настоя]цее время еше нельзя сразу все производства перевести на непрерывные в одних случаях это пргшодит к ухудшению качества продукта (например, при коксовании),в других — еще не изобретены средства рациональной механша-ции и автоматизации процесса, в особенности на маломощных и малогабаритных установках. [c.18] Вышеуказанные тенденции в развитии химической техники взаимосвязаны и взаимообусловлены, поэтому целесообразна именно комплексное использование различных средств, повышающих эффективность производства. Технические средства должны дополняться и обобщаться улучшением организации и управления производством. [c.18] Новым мощным средством повышения эффективности ряда производств является применение атомной техники. Применяя атомную энергию, можно получить недостижимые ранее температуры в сотни тысяч и миллионы градусов под влиянием радиации ускоряются многие химические процессы, с помощью-радиоактивных изотопов легко автоматизировать ряд процессов и т. д. [c.18] Вернуться к основной статье