ВУЗ:
Составители:
С
2
Н
5
ОSО
2
ОН CH
2
= CH
2
С
2
Н
5
ОН .
Следующий по значению путь экономии материальных ресурсов состоит в повышении селективности процессов, про-
текающих в химическом реакторе. Селективность – это доля превращенного исходного реагента, израсходованная на обра-
зование целевого продукта:
Ф
В
= −ν
A
F
B
/ (ν
B
F
A0
Х
A
),
где F
B
– мольный поток целевого продукта В; F
A0
и Х
A
– начальный мольный поток и степень конверсии исходного реагента
A; v
B
и v
A
– стехиометрические коэффициенты суммарной реакции образования В из А.
Очевидно, что остальная часть сырья расходуется на образование побочных веществ.
Повышение селективности достигается соответствующим выбором параметров процесса (температуры, давления, вре-
мени контакта) и типа реактора, подбором более селективных катализаторов. При этом рост селективности даже на 1 % оз-
начает для многотоннажного производства очень большую экономию.
Снижение потерь сырья и продуктов через неплотности аппаратуры и трубопроводов, с отходящими газами, сточными
водами и отходами производства – это другой путь уменьшения расходных коэффициентов по сырью и повышения выхода
целевого продукта x
B
.
x
B
= Ф
B
(1 − η),
где η – доля непроизводительных потерь.
Снижение η достигается за счет рекуперации сырья и продуктов из отходящих газов и сточных вод, а также в результа-
те повышения культуры производства.
Экономия сырья и снижение себестоимости продукции происходят и при целевом использовании побочных продуктов,
что широко применяется в промышленности.
Следующий путь экономии материальных ресурсов состоит в снижении капитальных вложений в производство данного
продукта, т.е. затрат на сооружение цехов и оборудование. Один из возможных способов заключается в увеличении объема
продукции за счет реконструкции имеющегося производства взамен нового строительства. Это же достигается интенсифи-
кацией производства, т.е. повышением удельной производительности оборудования или съема продукции с единицы объема
в единицу времени. Интенсификацию можно осуществить путем повышения температуры и давления, организации более
интенсивного гидродинамического и теплового режима, выбора активных катализаторов или инициаторов, усовершенство-
вания конструкции аппаратуры и т.д.
На основе интенсификации и увеличения размеров аппаратов достигается рост единичной мощности оборудования, что
ведет к снижению удельных капитальных вложений. Одновременно с этим устраняются резервные технологические линии,
сокращается запасное оборудование.
Интенсификация процессов и увеличение единичной мощности оборудования ведут и к снижению затрат рабочей силы
на единицу продукции, т.е. к увеличению производительности труда и экономии трудовых ресурсов. Этому же способству-
ют автоматизация и механизация производственных процессов, введение автоматизированных систем управления химико-
технологическими процессами (АСУХТП).
Снижение капитальных вложений и экономия трудовых ресурсов достигается также разработкой процессов, состоящих
из меньшего числа промежуточных стадий, или даже одностадийных процессов, если это не ухудшает другие показатели
производства. Так, при синтезе ацетальдегида из этилена предпочтительным является одностадийное окисление этилена по
сравнению с двухстадийным процессом (через промежуточное получение этанола):
CH
3
CH
2
OH CH
2
=CH
2
CH
3
CHO.
Одностадийность достигается также при так называемых совмещенных процессах, когда в одном аппарате протекают
две или более реакции, ведущие к образованию целевого продукта, например получение изобутилметилкетона из ацетона:
2CH
3
−CO−CH
3
(CH
3
)
2
C(OH) −CH
2
−CO−CH
3
(CH
3
)
2
C=CH−CO−CH
3
(CH
3
)
2
CH−CH
2
−CO−CH
3
.
Экономия энергии (жидкое или газообразное топливо, водяной пар, хладагенты, электроэнергия) также имеет важное
значение, поскольку энергетические затраты нередко составляют 20 – 30 % и более от себестоимости продукции. Эффектив-
ность использования энергии обычно оценивают по энергетическому (в частном случае, по тепловому) КПД установок или
отдельных агрегатов:
Энергетический КПД =
энергиизатратыеФактически
энергияянеобходимакиТеоретичес
100 %.
Эта величина, однако, учитывает лишь количество энергии, а не ее потенциал или работоспособность, зависящую от
параметров пара или хладагента. Поэтому более правильную оценку дает эксергетический КПД:
−
H
2
O
+Н
2
SO
4
–
Н
2
SO
4
+Н
2
О
+Н
2
О
прямая
гидратация
+H
2
O
O
2
одностадийный
процесс
–H
2
O
+H
2
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
