Тема 1.1 «Общая структура химических производств»

На предприятиях химической отрасли используют в основном минеральное сырье неорганического и органического происхождения. В процессе переработки сырья превалируют химические и физико-химические воздействия на материалы, которые приводят к коренному изменению состава, свойств и строения веществ.

Химическое производство – последовательность технологических процессов переработки сырья в необходимые продукты с обязательным использованием технологической операции химического превращения, изменяющего состав, свойства и структуру веществ.

Химическое производство является многофункциональным. Общая структура химического производства представлена на рисунке 1.

Сырье

Продукт основной

Отходы основного производства

Продукт дополнительный

Энергия

Материалы

Вода

Управление

Отходы

Рисунок 1 – Структура и функциональные элементы химического производства

1 – подготовка сырья; 2 – переработка сырья; 3 – выделение основного продукта; 4 – санитарная очистка и утилизация отходов;5 – энергетическая система; 6 – подготовка вспомогательных материалов и водоподготовка; 7 – система управления

Позиция 1 – подготовка сырья. Включает в себя предварительную обработку сырья – измельчение, очистку от примесей, смешение компонентов и т.д.

Позиции 2,3. Подготовленное сырье проходит ряд превращений, в результате чего образуется необходимый продукт (позиция 2). Возможно, необходимо выделение основного продукта из образовавшейся смеси, очищение его от примесей (позиция 3). Элементы 2,3 образуют по существу основное химическое производство.

Позиция 4. Отходы производства могут содержать как вредные компоненты, которые опасно выбрасывать в окружающую среду, так и полезные, которые нецелесообразно выбрасывать. Поэтому существенным элементом химического производства является санитарная очистка и утилизация отходов производства.

Позиция 5. Химическое производство является энергоемким. Около 15% всех энергоресурсов расходуется в этой области техники. Причем, энергия не столько потребляется непосредственно для получения продукта, сколько обеспечивает условия его производства. Энергетическая система химического производства должна обеспечивать не только распределение энергии по стадиям производства, но и по возможности возвращения ее после использования в переработке сырья.

Позиция 6. Кроме энергии в химическом производстве используют вспомогательные материалы. Особое место занимает вода – она используется для охлаждения технологических потоков, выработки пара, растворения и разбавления технологических потоков и т.д. Подготовка вспомогательных материалов и особенно водоподготовка – очень важная и сложная часть химического производства.

Позиция 7. Химическое производство невозможно эксплуатировать без системы управления. Она обеспечивает контроль состояния производства, проведение процессов при оптимальных условиях, защиту от нежелательных и аварийных ситуаций, пуск и остановку сложной системы.