Вопросы и ответы на экзамене по дисциплине «Технологии основных производств в природопользовании»

1. Охарактеризуйте основные технологические компоненты параметры, критерии эффективности и экологические показатели производства.

Под промышленным производством понимают совокупность процессов добычи или переработки сырья в целевые продукты.

Различают основное и вспомогательное производство. К основ­ным производствам относят цеха, в которых выпускают продук­цию, имеющую народнохозяйственное назначение.

Вспомогательное производство включает цеха, обеспечивающие бесперебойный режим работы основного производства.

Способ производства - это совокупность всех технологических и механических операций, через которые проходит сырье в процессе переработки.

К основным технологическим компонентам относят:

• сырье;

• целевые, побочные продукты и полупродукты;

• энергетические ресурсы;

• отходы производства.

Технологические параметры (ТП) - измеряемые величины, оп­ределяющие состояние исходных веществ и условия проведения процесса. Их выбирают в зависимости от временной характеристики процесса.

• Критерии эффективности производственного процесса

Эффективность технологического процесса оценивают по ряду показателей, которые подразделяют на следующие группы: тех­нологические, экономические и экологические.

• К технологическим показателям относятся: мощность, или производительность, выход целевого продукта, селективность, степень конверсии, расходные коэффициенты по сырью и энер­гии.

• Мощность - это максимальная производительность аппарата. Обычно при проектировании процесса указывается мощность ап­парата или технологической линии. Мощность характеризует сте­пень совершенства применяемой технологии.

• Производительность - это количество полученного целевого продукта или расход сырья в единицу времени. Она рассчитывает­ся по формуле

• П= G/x, (3)

• где П — производительность; G — количество целевого продукта т — время.

• Количество целевого продукта определяют в единицах массы (КГ, т) или объема (м³). В качестве единицы времени используют час или сутки, реже месяц или год. Существенно, что производительность относят всегда не к сырью или продукту вообще, а конкретно к целевому продукту или основному компоненту сырья.

• При анализе практической работы процесса применяют показатель «производительность» (как правило, производительность меньше мощности).

• При выборе оборудования важным показателем является интенсивность.

• Интенсивность - это производительность аппарата, определенная по формуле (3.) и отнесенная к какой-либо основной характеристике аппарата (к единице рабочей поверхности, полез­ного объема, к объему или массе катализатора).

• Выход продукта - один из основных критериев совершенства технологического процесса. Различают абсолютный и относительный выход.

• Для процессов, протекание которых не может быть выражено уравнением реакции, выход продукта рассчитывают на единицу массы или на 100 масс. ч. основного сырья.

• Абсолютный выход - отношение количества полученного тех­нического продукта к суммарному количеству всех веществ, уча­ствующих в процессе.

• Относительный выход, или выход целевого продукта - это отно­шение количества полученного продукта к количеству этого же вещества, рассчитанному по уравнению реакции.

• Выход целевого продукта ц выражают в процентах или долях единицы и рассчитывают по формуле

• ч=(Сх-С_нач)/<7_теор, (4)

• где G_T — количество продукта в реакционной смеси в данный момент времени; G_Ha4 — начальное количество продукта в реак­ционной смеси; (?_теор — максимально возможное количество про­дукта.

Если реакция является обратимой, то за максимально возмож­ное количество принимают то количество вещества, которое образовалось в момент равновесия. Такой выход продукта называет­ся равновесным и обозначается л_р.

Конверсия исходных веществ характеризует полноту превраще­ния исходных веществ в конечный целевой продукт. Конверсия, как и выход, выражается в процентах или долях

Селективность - одна из важнейших характеристик промыш­ленных производств.

Селективность S определяют по уравнению

S=G^*_сыр/G_{реаг.сыр}, где G*_cыp – количество сырья, превратившегося в целевой продукт; G_{реаг.сырья} – количество сырья, прореагировавшего по всем реакциям.

Экономические показатели определяют экономическую эффективность производства. Важнейшими среди них являются себестоимость продукции и производительность труда

Экологические критерии производства широко используются в промышленности для оценки состояния окружающей среды и совершенства технологических процессов.

Различают экологические показатели, определяемые опытным путем, и показатели, которые получают расчетом.

К первой группе показателей относятся ПДК (предельно до­пустимая концентрация) и ОБУВ (ориентировочно безопасные уровни воздействия). К расчетным экологическим критериям относят ПДВ (пре­дельно допустимый выброс) и ПДС (предельно допустимый сброс). Эти критерии учитывают многочисленные факторы, дей­ствующие на ограниченной территории региона или предприя­тия, такие как природные условия, климат, географическое по­ложение, насыщенность региона промышленными предприяти­ями. Они рассчитываются местными экологическими службами, имеют ограниченную область применения и могут многократно изменяться.

В основу разработки ресурсосберегающей технологической системы должны быть положены следующие концепции:

• максимально полное использование сырья;

• минимизация отходов или их применение в качестве вторичного сырья;

совершенствование систем очистки техногенных выбросов и уменьшение антропогенной нагрузки на промышленные регионы.