Вода обеззараживается также ионами серебра, под воздействием ультрафиолетовых лучей и ультразвуковых волн.

4. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА: ТЕХНИЧЕСКИЕ, ЭКОНОМИЧЕСКИЕ, ЭКС­ПЛУАТАЦИОННЫЕ, СОЦИАЛЬНЫЕ.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА. ОТ­ХОДЫ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА: ТВЕРДЫЕ, ЖИДКИЕ, ГАЗООБРАЗНЫЕ, ШЛАМЫ.

Определение полезности и эффективности химического производства и технологического процесса в нем производится по разным показателям, которые сгруппированы следующим образом.

Технические показатели определяют качество химико - технологического процесса.

Производительность (мощность) производства ‑ количество получаемого продукта или количество перерабатываемого сырья в единицу времени:

П = G/t,

где П‑ производительность; G ‑ количество получаемого продукта или перерабатываемого сырья за время t.

Обычно производительность выражают в количестве продукта за 1 ч или 1 сут, показывая максимальную возможность производства в непрерывном режиме. Производительность за длительный срок работы ‑ один год ‑ учитывает плановые остановки производства. Поэтому для химических производств для связи часовой или суточной производительности с годовой принимают, что производство работает 8000 ч, или 330 сут, в год.

Расходный коэффициент показывает количество затраченного сырья, материалов или энергии на производство единицы продукта. Его размерность очевидна: кг сырья/т продукта; м3 сырья/кг продукта; кВт-ч/кг продукта; Гкал/т продукта и т. д.

Расходный коэффициент показывает количественно затраты на производство продукта, но не отражает эффективности использования расходуемых компонентов. Последняя определяется следующим показателем.

Выход продукта ‑ отношение реально получаемого количества продукта из использованного сырья к максимальному количеству, которое теоретически можно получить из того же сырья.

Интенсивность процесса - количество перерабатываемого сырья или образующегося продукта в единице объема аппарата. Этот показатель характеризует интенсивность протекания процесса в технологическом аппарате и совершенство организации процесса.

Удельные капитальные затраты ‑ затраты на оборудование, отнесенные к единице его производительности. Для начала производства необходимы единовременные затраты на аппараты, машины, трубопроводы, сооружения и прочее, т.е. капитальные затраты. Отнесенные к единице производительности, удельные капитальные затраты характеризуют эффективность организации процесса в отдельных аппаратах и в производстве в целом, совершенство используемых конструкций. Этот показатель выражается в натуральных величинах, например: т металла/1000 т продукта в сутки, или в денежном выражении.

Качество продукта определяет его потребительские свойства и товарную ценность. Показатель индивидуален для каждого продукта. Он может включать содержание (состав и количество) примесей, физические и химические показатели, внешний вид и размеры, цвет, запах и прочее. Определяется нормативными документами (ГОСТами ‑ государственными отраслевыми стандартами, техническими условиями, сертификатами качества).

Экономические показатели определяют экономическую эффективность производства.

Себестоимость продукции ‑ суммарные затраты на получение единицы продукта. Себестоимость складывается из следующих расходов: затрат на сырье, энергию, вспомогательные материалы; единовременных, капитальных затрат, распределяемых равномерно на срок эксплуатации оборудования; затрат на оплату труда работников.

Себестоимость имеет денежное выражение.

Производительность труда ‑ количество продукции, произведенной в единицу времени (обычно за год) в пересчете на одного работающего; характеризует эффективность производства относительно затрат труда.

Экономические показатели рассчитываются на основе технических показателей. Некоторые из них (производительность, расходные коэффициенты, удельные капитальные затраты) можно представить в денежном выражении. Эти и экономические показатели также называют техноэкономическими.

Эксплуатационные показатели характеризуют изменения, возникающие в химико-технологическом процессе и производстве во время эксплуатации оборудования при появлении отклонений от регламентированных условий и состояний. Влияние отклонений на показатели процесса, возможность управления процессом определяются эксплуатационными показателями.

Надежность характеризуют средним временем безаварийной работы либо числом аварийных остановов оборудования или производства в целом за определенный отрезок времени. Этот показатель зависит от качества используемого оборудования и правильности его эксплуатации.

Безопасность функционирования ‑ вероятность нарушений, приводящих к нанесению вреда или ущерба обслуживающему персоналу, оборудованию, а также окружающей среде, населению.

Чувствительность к нарушениям режима и изменению условий эксплуатации; определяется отношением изменения показателей процесса
к этим отклонениям.

Управляемость и регулируемость характеризуют возможность поддерживать показатели процесса в допустимых пределах, определяют величину допустимых изменений условий процесса, управляющие параметры и их взаимовлияние (сложность управления).

Социальные показатели определяют комфортность работы на данном производстве и его влияние на окружающую среду.

Безвредность обслуживания следует из сопоставления санитарно-гигиенических условий для обслуживающего персонала с соответствующими нормами по загазованности, запыленности, уровню шума и др.

Степень автоматизации и механизации определяет долю ручного
и тяжелого труда в эксплуатации производства.

Экологическая безопасность ‑ степень воздействия производства на окружающую среду и экологическую обстановку в регионе.

Перечень основных показателей химического производства свидетельствует о том, насколько высоки требования к качеству его разработки, проектирования, создания и эксплуатации. Нередко достигнутые наилучшие результаты по каждому из этих требований вступают в противоречие друг с другом. Необходимы компромиссные решения. Поэтому инженер-технолог должен обладать не только обширными, разносторонними знаниями, но и высокой культурой.

Неуклонный рост выработки различных химических веществ сопровождается, как правило, соответствующим увеличением количества вредных отходов. К отходам относятся продукты побочных реакций не находящие применения, продукты неполного или глубокого превращения, полимеризации, газы, не вступившие в реакцию. Вспомогательные материалы и вещества: отработавшие катализаторы, абсорбенты, адсорбенты, тара и фильтровальные материалы не пригодные для повторного использования и др.; механические потери сырья, промежуточных и готовых продуктов вследствие не герметичности оборудования и коммуникаций; сточные воды химических производств.

Организация мало – и безотходных производств

Основным направлением рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды от загрязнения является создание мало- и безотходных технологических процессов. По определению ЕЭК ООН, безотходная технология — это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы — производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования. В соответствии с этим определением безотходное производство является практически замкнутой системой, организованной по аналогии с природными экологическими системами. В природных системах отходы жизнедеятельности одних организмов используются другими организмами, и в целом осуществляется саморегулирующийся биогеохимический круговорот вещества и энергии.

В определении подчеркивается обязательность рационального использования всех компонентов сырья и энергетических ресурсов на всех стадиях переработки сырьевых ресурсов и потребления готовой продукции. Кроме того, безотходное производство должно исключить негативное воздействие на окружающую среду и не должно нарушать ее нормального функционирования.
В основе организации безотходного производства лежит ряд принципов. Ключевым является принцип системности, в соответствии с которым каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент более сложной производственной системы, т. е. всего промышленного производства в регионе (территориально-производственного комплекса) или как элемент эколого-экономической системы.

Вторым важнейшим принципом безотходного производства является комплексность использования сырьевых и энергетических ресурсов. Практически все используемое в настоящее время сырье является многокомпонентным, и в среднем более трети его стоимости составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены из сырья только при условии его комплексной переработки. Так, уже все серебро, висмут, платину и платиноиды, а также более 20 % золота и около 30 % серы получают попутно при комплексной переработке руд. Комплексное использование сырьевых и энергоресурсов не только имеет большое экологическое значение, но и повышает экономическую эффективность производства.

Общим принципом создания безотходных производств является цикличность материальных потоков, важнейшие из которых — водный и газовоздушный. Для безотходного производства характерным является многократное использование воды и газовых потоков в основных технологических процессах, причем водоснабжение, водоотведение и очистка сточных вод рассматриваются как единая система водного хозяйства предприятия или региона. Однако в безотходной технологии основной упор делается на локальную очистку жидких и газовоздушных потоков. В перспективе все более широко будут использоваться в промышленности биологически доочищенные и обеззараженные сточные воды предприятий и городов. Очистка сточных вод и газовоздушных потоков должна обеспечивать одновременное извлечение и утилизацию ценных компонентов; эти процессы не считаются вспомогательными, а являются основными для производства готовой продукции. Наиболее полно условие цикличности реализуется в ТПК, где создаются благоприятные условия для кооперирования различных производств с целью комплексного использования сырьевых и энергоресурсов, где отходы одних производств используются в качестве сырья для других.

Одним из важнейших принципов организации безотходного производства является его экологичностъ, т. е. соблюдение предельно допустимых экологических нагрузок на окружающую среду. Этот принцип связан с сохранением и воспроизводством таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, пресная вода, земная поверхность (ландшафт), растительный и животный мир и т. д.

Безотходное производство характеризуется также рациональностью его организации, т. е. использованием всего взаимосвязанного природно-ресурсного комплекса в регионе. При этом увеличение объема производства, номенклатуры выпускаемой продукции не приводит к ущербу, в том числе и косвенному, с учетом смежных отраслей производства. Производство в данном случае одновременно оптимизируется по энерготехнологическим, экономическим, экологическим и социальным параметрам.

Создание безотходных производств является длительным процессом, требующим решения ряда сложнейших взаимосвязанных технологических, экономических, организационных, психологических и других задач. Поэтому в настоящее время для практического использования вводится понятие малоотходного производства. Под малоотходным понимается такой способ производства продукции, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, а часть сырья и материалов по технологическим, организационным, экономическим или другим причинам переходит в неиспользуемые отходы и направляется на длительное хранение или захоронение. В основу критериев, ограничивающих вредное воздействие малоотходного производства на окружающую среду, положены существующие санитарно-гигиенические нормативы — предельно допустимые концентрации, на базе которых устанавливаются научно-технические нормативы предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу (ПДВ) и сбросов загрязняющих веществ в водоемы (ПДС).

В основу малоотходного производства заложены те же принципы, что и в основу безотходного производства. Но если создание безотходного производства на любом уровне возможно только при условии одновременного соблюдения всех перечисленных принципов, то для малоотходного производства приоритетной является задача ограничения воздействия на окружающую среду.

Важнейшим условием существования малоотходного производства является необходимость обезвреживания неиспользуемых отходов и в первую очередь токсичных.

Количественным критерием малоотходного производства является коэффициент безотходности, который характеризует полноту использования в производстве материальных и энергетических ресурсов, а также интенсивность воздействия этого производства на окружающую среду:

В первом приближении для практических целей значение коэффициента безотходности, равное 75 — 80 %, можно принять в качестве количественного критерия для малоотходного, а 90 — 98 % — для безотходного производства.

При организации безотходного производства необходимо выполнить следующие требования.

К технологическим процессам:
- разработка принципиально новых технологических процессов, при внедрении которых существенно снижается или практически исключается образование отходов и отрицательное воздействие на окружающую среду;
- комплексное использование всех компонентов сырья и максимально возможное применение потенциала энергоресурсов; использование непрерывных процессов;
- интенсификация и автоматизация производства;
- создание энерготехнологических процессов и т. д.

К аппаратурному оформлению:
разработка принципиально новых аппаратов; оптимизация размеров и производительности аппаратов; герметизация; использование новых конструкционных материалов и т. д.

К сырьевым и энергоресурсам:
- обоснованность качества сырья;
- предварительная стандартизация сырья и топлива;
- возможность замены сырья и энергоресурсов на нетрадиционные, местные, попутно добываемые виды или отходы и т. п.

К использованию вторичных ресурсов:
возможность максимальной замены первичных сырьевых и энергоресурсов на вторичные или отходы других производств и т. д.

К готовой продукции:
возможность возвращения продукции в производственный цикл после ее физического и морального износа.

К обезвреживанию и ликвидации неутилизируемых отходов:
- обоснование конкретных способов обезвреживания и ликвидации, включая конструкции установок и сооружений;
- оценка возможного воздействия на окружающую среду в зависимости от способа обезвреживания и ликвидации.

К организации производства:
- цикличность потоков вещества;
-обоснованность района и площадки строительства с учетом фонового загрязнения окружающей среды, перспектив развития данного и других производств в регионе;
- разработка нормативов, ограничивающих воздействие на природную среду (ПДВ, ПДС, ПДЭН) — предельно допустимая экологическая нагрузка);
- учет неорганизованных, залповых и других кратковременных выбросов;
- разработка мероприятий на случай неблагоприятных метеорологических условий;
- совершенствование экологической службы.

К комбинированию и кооперации предприятий:
- возможность комбинирования производств на основе комплексного использования сырья и энергоресурсов;
- возможность межотраслевой кооперации производств на основе переработки и утилизации отходов и вторичных ресурсов.

К экономике производства:
- расчет эффективности производства с учетом стоимости дополнительно производимой продукции, стоимости сэкономленных природных ресурсов и предотвращение хозяйственного экономического ущерба.

При организации мало- и безотходного производства в большей или меньшей степени следует обязательно учитывать все перечисленные требования.

Требование экологической чистоты при создании объектов и промышленных производств продиктовано необходимостью минимального отрицательного воздействия на компоненты окружающей природной среды. В настоящее время разработано много технологических процессов, при которых исключаются потери и выбросы в окружающую среду отходов-загрязнителей. В таких процессах наиболее полно реализуются принципы так называемой безотходной технологии. Многочисленные экологические исследования, выполненные в разных странах, показали, что строительством очистных сооружений невозможно полностью решить задачу по предотвращению загрязнения объектов гео- и биосферы. Огромное количество разнообразных веществ, необходимых обществу, потребляют и перерабатывают с большими отходами, которые выбрасывают в окружающую среду. Ценное сырье в ряде случаев перерабатывают по схеме так называемого однократного неполного использования, что сопровождается выбросом значительной его части со всеми отрицательными последствиями этого для окружающей среды.

Одним из основных условий ускорения темпов внедрения безотходной технологии является разработка новых инженерно-экологических принципов проектирования и создания промышленных производств, отвечающих требованиям максимальной экологической безопасности.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: