Энергетика теплотехнологий что это

Энергетика теплотехнологий что это

Энергетика теплотехнологии – молодая специальность, образованная в 80-х годах ХХ века. Необходимость ее появления была вызвана требованиями современной промышленности, дальнейшее развитие которой стало невозможно без широкого внедрения энергосбережения, значительного повышения эффективности работы промышленного теплотехнологического оборудования. Это потребовало усиления теплотехнической и энергетической подготовки инженерно-технических работников промышленных и муниципальных предприятий.

Область профессиональной деятельности включает:

исследование, проектирование, конструирование и эксплуатацию технических средств по производству теплоты, её применению, управлению её потоками и преобразованию иных видов энергии в теплоту.

Теплотехнология – это получение продукции путем тепловой обработки исходного сырья. К теплотехнологии относится производство цемента, стекла, железобетонных и силикатных изделий, стали, чугуна, цветных металлов и многое другое. Также к теплотехнологии относится производство пара и теплоты в промышленных и муниципальных котельных.

Энергетика теплотехнологии является частью теплоэнергетики и решает задачи повышения эффективности тепловой работы промышленных печей, теплотехнологического оборудования, паровых котлов и систем теплоэнергоснабжения, задачи энергосбережения и экологической безопасности в промышленности и жилищно-коммунальном секторе.

В нашей стране при производстве стали, чугуна, цветных металлов, строительных материалов расходуется значительно больше топлива, чем на аналогичных предприятиях промышленно-развитых стран. Проблема энергосбережения стала особенно актуальной после ратификации Россией в ноябре 2004 г. Киотского протокола, который ограничивает выброс в атмосферу парниковых газов. Преобладающая доля таких выбросов происходит в результате сжигания топлива, поэтому снижение выбросов возможно только при энергосбережении, то есть уменьшении расхода топлива. Следствием ратификации Киотского протокола станет ужесточение экологических требований и штрафных санкций, предъявляемых государством к производителю. Для экспортных товаров придется провести серьезную инвентаризацию энергозатрат на их производство, а также быть готовыми к тому, что покупатели начнут требовать предоставления такой информации. Это предопределяет спрос на специалистов, работающих в сфере энергоэффективности и энергосбережения.

Энергетики-теплотехнологи могут разрабатывать, совершенствовать, эксплуатировать теплотехнологическое и теплоэнергетическое оборудование промышленных предприятий, оптимизировать тепловую работу промышленных печей и котлов, использовать вторичные энергетические ресурсы, повышать эффективность систем теплоснабжения, разрабатывать и внедрять энерго- и теплосберегающие мероприятия в промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве. Выпускники кафедры могут работать инженерно-техническими работниками в отделах главного энергетика любого предприятия, в теплотехнологических службах котельных, ТЭЦ и ТЭС, в производственно-технических отделах и отделах главного технолога предприятий производства строительных материалов, на компрессорных станциях, в тепловых сетях, научно-исследовательских, проектно-конструкторских и пусконаладочных организациях. Высокий уровень подготовки позволяет выпускникам в короткое время после окончания университета занимать должности главных энергетиков цехов и предприятий, начальников заводских котельных, принимать непосредственное участие в формировании энергетической политики производств, способствовать внедрению перспективных энергосберегающих технологий.

Объекты профессиональной деятельности выпускника:

Виды профессиональной деятельности выпускника:

Выпускники по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника» в результате успешного освоения фундаментальных основ и специальных дисциплин подготовлены к выполнению следующих видов профессиональной деятельности:

Выпускники направления 13.03.01

«Теплоэнергетика и теплотехника»

Готовы решать следующие профессиональные задачи:

Расчётно-проектная и проектно-конструкторская деятельность:

Производственно-технологическая деятельность:

Профиль подготовки «Энергетика теплотехнологий» обеспечивает подготовку высококвалифицированных кадров в области рационализации и оптимизации теплоиспользования для крупнейших промышленных потребителей энергии: цементного, стекольного, керамического производств, заводов ЖБИ, ЖБК.

Профиль подготовки «Энергообеспечение предприятий» обеспечивает подготовку высококвалифицированных кадров, которые востребованы практически во всех отраслях народного хозяйства: в энергетических отделах промышленных и монтажных организаций; предприятиях коммунального хозяйства городов и сел; на предприятиях агропромышленного комплекса; в проектно-конструкторских организациях. Как универсальные специалисты в области энергетики они особенно востребованы на малых предприятиях и комплексах.

Особенности подготовки на кафедре

Высокий уровень подготовки специалистов стал возможен благодаря высококвалифицированному составу кафедры энергетики теплотехнологии. На нашей кафедре имеется лабораторный комплекс для проведения занятий по теплотехническим дисциплинам, кафедра располагает компьютерным залом. Наши студенты-выпускники по заказам администрации Белгорода в рамках дипломного проектирования выполняли энергогоаудит зданий школ и детских садов города с выработкой предложений по энергосбережению.

В заключение можно сказать, что обучение по направлению 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» дает нашим выпускникам современную, востребованную, высокооплачиваемую профессию, тем самым открывая для молодого специалиста безграничные возможности и обширное поле для профессиональной деятельности.

308012, Белгород, ул. Костюкова, 46

Тел. приемной комиссии: 8(4722) 554-103

Тел./факс кафедры: 8(4722) 550-486

Источник

Энергетика теплотехнологий

Выпускающая кафедра

Информация по образовательной программе

В современных энергетических устройствах и технологической аппаратуре химии и нефтехимии, металлургии, целлюлозно-бумажной, легкой и пищевой промышленности, производстве строительных материалов, авиации, энергетике и других отраслях тепловые процессы играют решающую роль. Энергетика непосредственно участвует в процессе производства. «Энергетика теплотехнологий» является основой технической реализации новых энергетически эффективных и экологически совершенных теплотехнических процессов и оборудования.

Студенты получают знания об энергоемких теплотехнологических объектах и явлениях, проектировании и эксплуатации энергетического оборудования различных производств. Энергоемкие комплексы Самарского региона и России нуждаются в специалистах, способных вести разработки в тесном сотрудничестве с производственниками и ведущими научными центрами, специалистах, которые будут внедрять новейшие изыскания и открытия по энергетике теплотехнологий.

Виды деятельности выпускника

Расчетно-проектная и проектно-конструкторская деятельность: сбор и анализ информационных исходных данных для проектирования; расчет и проектирование деталей и узлов в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных средств автоматизации проектирования; разработка проектной и рабочей технической документации, оформление законченных проектно-конструкторских работ; контроль соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам; проведение предварительного технико-экономического обоснования проектных решений;

Производственно-технологическая деятельность: организация рабочих мест, их техническое оснащение, размещение технологического оборудования; контроль соблюдения технологической дисциплины; контроль соблюдения норм расхода топлива и всех видов энергии; организация метрологического обеспечения технологических процессов, использование типовых методов контроля качества выпускаемой продукции; участие в работах по доводке и освоению технологических процессов в ходе подготовки производства новой продукции; подготовка документации по менеджменту качества технологических процессов на производственных участках; контроль соблюдения экологической безопасности на производстве;

Научно-исследовательская деятельность: изучение научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования; проведение экспериментов по заданной методике и анализ результатов; проведение измерений и наблюдений, составление описания проводимых исследований, подготовка данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций; составление отчета по выполненному заданию, участие во внедрении результатов исследований и разработок.

Основные дисциплины

Возможные сферы деятельности выпускников

Бакалавры, выпускаемые кафедрой, могут работать энергетиками на предприятиях энергетической отрасли; предприятиях нефтегазовой отрасли; предприятиях машиностроительной, металлургической, тяжелой, легкой, аэрокосмической промышленности; специалистами в области энергетического аудита; энергетиками в научно-исследовательских и проектных организациях и институтах; преподавателями в сфере энергетики.

Примеры трудоустройства выпускников

Вчерашние выпускники работают на таких крупных предприятиях, как:

Источник

Энергетика теплотехнологии как основа энергосбережения и реализации новых теплотехнологических процессов, модернизации действующих установок и систем

К числу конкретных мероприятий, способствующих решению стоящих задач, можно отнести: комплексное использование природных и материальных ресурсов с максимальным устранением потерь и нерациональных расходов; широкое вовлечение в хозяйственный оборот вторичных материальных и энергетических ресурсов; внедрение энергосберегающей и экологически чистой и совершенной техники и технологии; замена малоэффективного оборудования прогрессивным и высокопроизводительным.

Масштабы возможной экономии топлива в ТУ можно проиллюстрировать на примере промышленных печей с топливным источником энергии. Если представить возможность подъема среднего КПД промышленных печей, например только в 1,5 раза, тогда народное хозяйство получило бы экономию топлива в 20-25 раз превышающую плановую годовую экономию на тепловых электростанциях страны.

Снижение удельного расхода топлива в теплотехнологии – это не только важнейшее экономическое мероприятие для топливно-энергетического комплекса, но и путь снижения капиталоемкости теплотехнического оборудования (подогревателей компонентов горения, устройств внешнего теплоиспользования, систем очистки, переработки, транспорта топлива, его продуктов сгорания и др.), капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

Снижение расхода топлива является также предпосылкой существенной нейтрализации вредного воздействия технологии на крупную среду.

Возможны различные подходы при решении поставленных задач. Весьма актуальным является подход, по которому изыскиваются наилучшие (оптимальные) пути на базе комплексного и одновременного учета всей совокупности взаимосвязанных проблем. Основой такого комплексного подхода в настоящее время является безотходная технология. Она открывает наибольшие возможности энергосбережения в теплотехнологии. В ее основу положен ряд принципов:

— технология обеспечивает комплексное и полное товарное извлечение всех компонентов сырья, полупродуктов, материалов (технология должна быть материалосберегающей);

— технология характеризуется наиболее низким уровнем теоретически необходимого общего энергопотребления, т.е. технология должна быть энергосберегающей;

— технология предусматривает наиболее низкий уровень расхода воды, т.е. должна быть маловодной;

— технология обеспечивает охрану окружающей среды, т.е. должна быть экологически совершенной.

— технология должна создавать благоприятные производственные условия, т.е. должна быть безопасной и легко управляемой.

Безопасная технология, как идеальная технологическая система, основанная на прогрессивных технологических процессах выступает сегодня как маяк всестороннего (технологического, энергетического, технического, экономического и экологического) прогресса всей совокупности производственных систем.

Реализация новых теплотехнологических процессов возможна только на базе энергосберегающих тепловых схем технологического процессса и на базе энергосберегающего оборудования. Направления, методы и способы поиска, практической реализации энергосберегающих тепловых схем и энергосберегающего оборудования формируется в рамках энергетики теплотехнологиии. Энергетика теплотехнологических процессов признана обеспечить для действующей и новой технологии разработку, исследование, отбор и внедрение:

-рациональных и новых источников энергии, формируемых на основе сравнительной технологической, теплотехнологической, экономической и экологической их оценки;

— эффективных способов и оборудования генерации теплоты, обеспечивающих глубокое рациональное согласование технологических условий с энергетическими и экологическими условиями.

— энергосберегающих тепловых схем, формирующих основу высокого энергетического совершенства высокотемпературных установок на базе глубоких разработок широкого набора вариантов организации теплоиспользования, освоения эффективных методов и технических средств

-прогрессивных теплотехнических принципов реализации технологических процессов, открывающих возможность повышения на один-три порядка интенсивность теплообмена, в теплотехнологических процессах.

— совершенных схем конструктивного оформления элементов и компановок теплотехнологических установок.

-оптимальных тепловых режимов эксплуатации и мероприятий глубокой энергетической модернизации высокотемпературных установок.

Таким образом, энергетика теплотехнологии, стимулируя разработку энергосберегающих технологий, обеспечивая формирование энергосберегающих тепловых схем и создания энергосберегающего оборудования, выступает как важнейшая составляющая научно-практической основы технической реализации новых теплотехнологических процессов и глубокой энергетической модернизации действующих теплотехнологических установок и систем. Поэтому энергетику теплотехнологии следует рассматривать как инструмент энергосберегающей политики в теплотехнологии.

Формирование и развитие энергетики теплотехнологии как новой области промышленной энергетики и как новой дисциплины, превращение ее в эффективный инструмент энергосберегающей политики требует организации подготовки соответствующих инженерных кадров, способных решать перечисленные задачи на основе комплексного подхода.

Вследствие этого инженеры энергетики должны отличаться:

— широкой межотраслевой подготовкой, позволяющей работать в различных отраслях промышленности.

-подготовленностью к разработке энергосберегающих тепловых схем и созданию энергосберегающего оборудования;

-способностью добиваться не только высокого КПД, но и эффективного использования топливно-энергетических ресурсов.

— комплексным подходом к решению задач на основе принципов безотходной технологии.

Структурная схема высокотемпературной теплотехнлологической установки

Наиболее общее представление о ВТУ дает ее структурная схема, в которой содержатся основные элементы установки и отражены существующие связи между ними. Одна из характерных разновидностей таких схем без системы автоматизированного управления и приборов которая показана на рисунке.

Рисунок – Структурная схема ВТУ

1 – исходные материалы;

2 – технологический продукт;

3 – компоненты горения;

4 – дополнительные исходные материалы;

5 – уловленный унос;

6 – выбивающиеся газы;

8 – неочищенные газы;

10 –дополнительный продукт;

11 – очищенные уходящие газы.

Главным и обязательным элементом любой ВТУ является теплотехнологический реактор ТР, в объеме которого реализуются все ступени технологического процесса. В реактор подается технологическое сырье или полупродукты, в необходимых случаях вводится также восстановитель или окислитель или защитная газовая атмосфера контролируемого состава. В реактор не подводятся компоненты горения (топливо и окислитель топочного процесса) и эл. энергия, используемые для генерации теплоты, обеспечивающей необходимое изменение теплового состояния исходных технологических материалов.

Полученные в реакторе продукты теплотехнологического процесса в общем случае включают целевой и побочные продукты технологического процесса, технологические отходы, продукты побочного процесса. Продукты и отходы технологического и топочного процессов покидают ТР либо разделенными потоками, либо перемешиваются, образуя отходящие газы ВТП, шлаковые отходы ВТП; унос ВТП, состоящий из уноса технологических материалов в реакторе и выход из него продуктов и отходов процесса.

В тех случаях, когда глубокое охлаждение, горение топлива, продуктов и отходов ТП в переделах ТР невозможно или экономически нецелесообразно, предусматривается их дальнейшая переработка в устройствах дополнительного теплоиспользования.

За редким исключением отходящие газы ВТУ содержат значительное количество примесей, выброс которых в окружающую среду недопустим. Поэтому в структурную схему ВТУ включена система аппаратов газоочистки ГО. На схеме аппарата газоочистки ГО. На схеме аппарата газоочистки расположены после (РПКГ)_ог и (УВТ)_ог как это имеет место в современных ВТУ. Такое включение ГО обеспечивает повышенную эксплуатационную стойкость этих аппаратов и эфективное улавливание в них примесей, однако при этом поверхности теплообмена (РПКГ)_ог и (УВТ)_ог не защищены от воздействия на них примесей отходящих газов.

Отходящие газы, охлажденные в (РПКГ)_ог и (УВТ)_ог очищенные от примесей в аппаратах ГО, выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу ДТ. Самотяга ДТ и давление дымососа Д обеспечивают преодоление аэродинамического сопротивления элементов структурной схемы, расположенных после ТР. Если в последнем поддерживается высокое давление, то дымосос в схеме ВТУ обычно не предусматривается.

Предусматриваются также целенаправленная подготовка используемойв ВТУ электроэнергии. Для этого в структурной схеме имеется преобразователь ПЭЭ. Во многих случаях перечисленные процессы подготовки компонентов горения и технологического сырья выносятся из структурной схемы ВТУ, т.е. осуществляется в рамках теплотехнологической системы для комплекса.

Элементы ВТУ связаны между собой коммуникациями воздухо – газопроводами, мазутопроводами, дымовыми боровами, транспортерами сырья, твердого топлива и продуктов ТП, водопроводами, паропроводами и т.п.

Элементы конструктивной схемы теплотехнологического реактора.

Все разнообразие конструктивных схем теплотехнологических реакторов формируется из ограниченного числа элементов и деталей, главные из которых показаны на рис.

Рисунок 1. Конструктивная схема теплотехнологического реактора

Фундамент 1 (подземная часть конструкции) воспринимает нагрузку теплотехнологического реактора и находящихся в нем материалов и передает ее на основание (массив) грунта. При расчете фундамента помимо статической, учитывается и динамическая нагрузка, возникающая при загрузке сырьевых материалов и их перемещения в рабочем пространстве. Площадь основания фундамента должна обеспечивать давление на грунт, не превышающего допустимого предела (около 250 кПа). Глубина заложения фундамента зависит от воспринимаемой нагрузки, свойств грунта, уровня грунтовых вод и глубин промерзания почвы (если ТР сооружается на открытом грунте). От верхнего строения ТР фундамент необходимо теплоизолировать так, чтобы его температура не превышала 200°С ̊. В ряде случаев последние требования удовлетворяют за счет принудительного охлаждения поверхности ограждения ТР.

В зависимости от геометрических параметров ТР, степени заполнения его объема, технологическим материалом, расположения материала и ряда др. факторов применяют сплошной массивный фундамент (например, для ТР шахтного типа, рабочее пространство которых практически полностью заполнено материалами) или сплошной фундамент (для ТР, у которых хотя бы один линейный размер основания во много раз превышает высоту рабочего пространства). Применяются еще ленточные и столбовые фундаменты (рис1.). Каркас ТР воспринимает и передает на фундамент силу воздействия массы ТР и находящихся в нем материалов. Элементы каркаса воспринимают также усилия со стороны обмуровки, возникающие вследствии ее термического расширения. На каркас крепятся арматура и гарнитура, топливосжигающие устройства, воздуховоды, газопроводы, площадки обслуживания и т.п.

Различают рамный и листовой каркасы. Основные элементы рамного каркаса (рис.1): колонны 2.1., поперечные связи 2.2, продольные связи 2.3 и 2.4. Листовой каркас, выполняющий функции наружного герметизирующего слоя обмуровки, изготовляется из стальных листов б=4,0 мм и более.

Температура всех элементов каркаса должна быть 3-5м толщины бн, обеспечивающие напряжение сжатия не выше допустимого

Значения, становятся большими, поэтому в стенах большой высоты предусматривают разгрузочные пояса-несущие металлические конструкции, воспринимающие нагрузку выше напряженного участка стены. Их устраивают через 3-5 метров высоты. Это обеспечивает умеренную толщину стены и организации температурных швов, позволяющих кладке расширяться в горизонтальном направлении. В кирпичной кладке предусматриваются и вертикальные температурные швы для свободного термического расширения в вертикальном направлении. Для повышения газоплотности они выполняются по схеме зигзаг и уплотняют их асбестом.

Наряду с кирпичной обмуровкой применяются обмуровки из огнеупорных монолитных бетонных плит, блоков, матов. Они обеспечивают повышенную газоплотность, однако эксплуатационная стойкость ниже. Поэтому они применяются при умеренных температурах в реакторе и отсутствии _____.

Огнеупорные футеровки разрушаются под воздействием расплавленных материалов. Более стойкими при контакте с расплавом являются гарнисажные обмуровки. Различают чисто гарнисажные обмуровки и гарнисажные обмуровки с огнеупорной набивкой (рис.4). в 1 случае обмуровка состоит из единовспененного элемента – металической кассонированной обшивки 1, через которую пропускается вода (охлаждение), обеспечивающее низкую температуру стенки, ограждающей рабочее пространство. При контакте такой стенки с расплавом на ней образуется гарнистен, состоящий из слоя 2 затвердевшегося материала, слоя 3 пластичного материала и пленки 4 стелящего расплава.

Существенный недостаток таких обмуровок – плохое сцепление слоя 2 с окнами дасмост металл, поверхностью, отдельные участки которой могут периодически оголяться. Это при высокой температуре в реакторе может привести к их прогару, в гарпластных обмуровках 2-го типа этот недостаток устранен за счет обеспечения прочного сцепления огнеупорной набивки 2’с ошипованной металлической поверхностью. Основной недостаток всех герметичных обмуровок – высокое значение тепловых потерь через ограждение, на 2-3 порядка больше, чем через кирпичную кладку.

Помимо гармоничных обмуровок реактор имеет водоохлаждающие трубы 2.5 (рис 2.2), служащие опорой для нагревающих заготовок и обеспечивающие 2-х сторонний нагрев заготовок.

Реактор имеет (рис.1) устройства 4.1 для ввода в рабочее пространство технологического сырья, 4.2. для ввода компонентов горения, 5.1 для вывода из рабочего пространства продуктов технологического производства и 5.2 для вывода продуктов топочного процесса.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Энергетика теплотехнологии как инструмент энергосберегающей политики. Основные направления в развитии теплотехнологических процессов.

Под энергетикой или энергетической системой следует понимать совокупность больших естественных (природных) и искусственных (созданных человеком) систем, предназначенных для получения, преобразования, распределение и использования в народном хозяйстве энергетических ресурсов всех видов.

Рис. 1. Схема связей энергосистемы с другими системами

На рис. 1. показана совокупность систем, их прямые (сплошные линии) и обратные (штриховые линии) связи.

Энергетика имеет большое значение в жизни человечества. Уровень ее развития отражает уровень научно-технического прогресса.

Рассмотрим схему применения теплотехнологии в реализации производства заданного товарного продукта (рис.2).

Таким образом, энергетика теплотехнология выступает как важнейшая составляющая научно-практической основы реализации новых, безотходных теплотехнологических процессов и энергетической модернизации действующих установок и систем (рис. 1.). Энергетика теплотехнологии выступает как инструмент энергосберегающей политики.

Рассмотрим основные понятия, которые часто применяются в энергетике теплотехнологии и в теплотехнологических процессах.

Примером теплотехнологических процессов являются технологические процессы в промышленных печах.

При варке стекла различают 5 стадий стекловарения:

2) стеклообразование;

Теплотехнологические схемы будут рассмотрены в лекциях производств различных строительных материалов.

Рис. 2. Энергетические предпосылки технической реализации производства заданного продукта на основе теплотехнологии.

Теплотехнологические процессы занимают одно из ведущих мест в среде промышленного производства. К их числу относятся разнообразные технологические процессы, реализующие на основе нагрева, плавления, кипения, охлаждения твердых, жидких, газообразных технологических материалов.

Главной целью технического прогресса является повышение производительности труда с одновременным улучшением качества продукции и снижением ее себестоимости.

Основные взаимосвязанные направления развития теплотехнологии следующие:

1. Увеличение масштабов производства, мощностей химико-технологических систем.

2. Интенсификация работы аппаратов.

3. Снижение энергозатрат и максимальное использование теплоты химических реакций.

4. Уменьшение количества стадий производства и переход к циклическим (замкнутым) системам.

5. Замена периодических процессов непрерывными.

6. Механизация трудоемких операций и автоматизация производства.

Производительностью П называется количество выработанного продукта G или переработанного сырья за единицу времени :

(кг/ч или т/ч); (м 3 /ч).

Увеличение объема аппарата, как правило, приводит к экономии металла или другого конструктивного материала в расчете на единицу реакционного объема и на единицу вырабатываемой продукции.

Однако увеличение объема аппарата без значительного усложнения его конструкции возможно лишь до некоторого предела в связи с затруднением обслуживания крупных аппаратов. Поэтому намного эффективнее повышение производительности аппаратов за счет интенсификации их работы.

Интенсивностью работы аппарата I называется его производительность, отнесенная к какой-либо величине, характеризующей размеры данного аппарата. Обычно относительная производительность равна объему аппарата и (м 3 ) или площади его сечения S (м 2 ):

;

Интенсификация достигается двумя путями: а) улучшением конструкций машин или аппаратов; б) совершенствованием технологических процессов в аппаратах данного вида.

Интенсивность работы аппарата пропорциональна скорости процесса, поэтому стремятся к созданию конструкции и технологическому режиму в аппарате, которые обеспечивали бы максимальную скорость процесса.

При разработке улучшенных или принципиально новых конструкций машин и аппаратов интенсивность технологического процесса повышается главным образом усилением перемешивания реагирующих компонентов и увеличением поверхности соприкосновения между взаимодействующими веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях.

Интенсификация целесообразна лишь при условии, что не вызывает большого роста затрат энергии на проведение процесса.

Снижение затрат энергии на единицу продукции достигается:

а) уменьшением гидравлических сопротивлений всех аппаратов и трубопроводов ХТС;

б) максимально возможным снижением затрат на перемешивание реагирующих масс, не приводящим к снижению интенсивности работы аппарата.

Для повышения степени использования теплоты реакций стремятся увеличивать концентрации реагентов, а также размещать теплообменные элементы и трубы паровых котлов преимущественно в реакционной зоне.

Уменьшение количества стадий производства и переход к циклическим (замкнутым) системаму приводит к снижению затрат на капитальное строительство и уменьшение себестоимости.

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 до выгрузки продукта проходит определенный период времени. Аппарат не работает (простаивает) во время загрузки и выгрузки. Эти операции связаны с затратами большого количества труда, аппарат работает с неполной интенсивностью при выводе на режим. Периодические процессы сложны в обслуживании, качество продукции нередко меняется в зависимости от режима обслуживания. Время цикла, т.е. продолжительность периодического производственного процесса, всегда больше, чем непрерывного, энергетические затраты выше. Поэтому в настоящее время стремятся заменить периодические процессы непрерывными.

Непрерывными называют процессы, в которых поступление сырья в аппарат и выпуск продукции происходят непрерывно в течение длительного времени. При этом технологические процессы протекают одновременно со вспомогательными и транспортными операциями. Простоев оборудования нет, производительность аппаратов выше. В каждой точке аппарата соблюдается постоянство температуры, концентрации веществ и давления. Поэтому легко вести наблюдение за работой аппаратов, механизировать загрузку сырья и выгрузку продукта, автоматизировать процесс. При непрерывном процессе улучшается качество продукции, облегчается использование теплоты реакции и отходов производства, например газов, так как они выделяются равномерно.

Производства, включающие теплотехнологические процессы, являются источниками загрязнения атмосферы, воды и почвы веществами, вредными для природы, с другой стороны, для очистки отходящих газов и сточных вод от вредных примесей для биосферы примесей во многих случаях наиболее действенными являются именно методы химической технологии.

Установлено, что темп роста промышленного производства пропорционален существующему объему производства П, т.е. скорости роста производства во времени т:

где k₁— коэффициент роста, также непрерывно возрастает во времени, следовательно, производство растет по экспоненте:

Если производство будет увеличиваться по существующей технологии, то вредные отходы Ф будут возрастать по тому же закону:

где а₁ ,а₂, а_з — коэффициенты.

Следовательно, для сохранения постоянного уровня вредности отходов для
биосферы необходим переход к новым способам производства, достигшим
уменьшения вредных отходов в раз. Необходимо осуществлять переход в теплотехнологии на безотходные технологии.

Источник