Типовые стадии технологического процесса.

1. подготовка сырья и полуфабрикатов;

2. дозировка компонентов;

3. химическое превращение, связанное с получением продукта;

4. выделение продукта;

5. промывка;

6. сушка и расфасовка.

Мощным средством повышения эффективности химико-технологического производства является применение в ряде случаев лазерной и плазменной технологии, использование фотохимических и радиационно-химических и биохимических процессов. Применение данных процессов позволит сильно сместить равновесие химических реакций в сторону получения целевого продукта.

Применение плазмы позволяет достичь ранее недостигаемой температуры (1000-10000 К). Использование плазмохимических процессов дает возможность осуществить эндотермические превращения, равновесие которых смещено в сторону заданных целевых продуктов лишь при высокой температуре.

Лазерная техника позволит снизить себестоимость получения твердых тел с тонконаправленной кристаллической структурой и обладающих заданными свойствами. Это применяется при получении катализаторов, адсорбентов, молекулярных сит и при получении полуфабрикатов.

Радиационно-химические реакции, происходящие при воздействии ионизирующих излучений, которые обладают высокой энергией, позволяют интенсифицировать химико-технологическое производство и проводить синтез органических соединений, ранее не получаемых искусственным путем.

Биохимические реакции основаны на анализе процессов, протекающих по живым клеткам. Особенности данного процесса:

- синтез сложных веществ при обычных температурах и давлении;

- отсутствие стимулирующих воздействий (катализаторы и инициаторы);

Применяются в пищевой и биотехнологии и для получения саморазлагающихся оболочек. Биотехнологии используются также при очистке сточных вод и в утилизации различных углеводородов.

Охрана окружающей среды.

Факторы воздействия ХТП на окружающую среду:

1. газовые выбросы;

2. образование твердых отходов в виде шлаков;

3. жидкие отходы (сточные воды).

Все это нарушает равновесие в природе и приводит к необратимым последствиям, которые оказывают влияние на здоровье человека и на биосферу.

При развитии любого производства с ростом производительности растет и объем отходов. Отходы утилизируются в том числе и химическими методами:

1. абсорбция – поглощение газов с помощью жидких веществ;

2. адсорбция – поглощение газов с помощью твердых веществ (адсорбентов), которые превращают газовые смеси путем химических процессов в безвредные вещества.

Очистка сточных вод так же может осуществляться адсорбционными методами: фильтрованием, обработкой сильными окислителями (фтором, хлором, азотом), ультрафиолетовым облучением, которое разлагает вредные вещества на составляющие, применение биологических методов (бактерии).

,

где П – производительность; k – коэффициент скорости процессов; τ – время; - коэффициент, характеризующий производительность данной химико-технологической системы.

- формула для вычисления количества отходов,

где О – количество отходов; - коэффициент, характеризующий выход отходов производства в данной химико-технологической системе.

При этом вводится понятие предельно допустимой концентрации (ПДК), представляющей собой концентрацию вредного вещества в жидкой или газовой среде, не оказывающей воздействия на окружающую среду или здоровье человека. То есть любые аппараты очистки извлекают из газовой или жидкой среды все вредные вещества до предельно допустимой концентрации.

Рассмотрим графическое изображение поглощения газовых примесей путем адсорбции.

Кинетическая кривая поглощения газовых выбросов асимптотически стремится к оси τ, на которой отложено время, то есть любой процесс нейтрализации или поглощения протекают во времени, и стопроцентного очищения практически не достигается, поэтому определяется время, необходимое для достижения ПДК данного вещества в газовой смеси. При увеличении производства с целью сохранения общего уровня роста загрязняющих веществ необходимо сократить ПДК, а, следовательно, должно увеличиться и время очистки. Отсюда следует вывод о необходимости перехода к новым способам производства, дающим меньше отходов.

Защита почв и земельных ресурсов осуществляется при помощи утилизации твердых отходов производств (шлаки, шламы, пески, огарки, пустая порода) путем реализации комплексного использования сырья. Увеличение роста производства существенно увеличивает объёмы и количество газоотводящих и водоотводящих установок. Все это ведет к увеличению производственных площадей, росту потребления электроэнергии и теплоэнергии.

При разработке новых технологий и модернизации существующих производств необходимо уделять большое внимание созданию безотходных циклов и производственных замкнутых циклов там, где это возможно.