Шпаргалка по "Производственным технологиям"

30. Пути рационального  использования природного сырья

Известно, что экономика  призводства зависит от характера  использования сырья. Наиболее важными  из них являются: правильный выбор  сырья, комплексная его переработка, повторное использование, высококачественная первичная обработка и обогащение, максимальное использование отходов производства.

Выбор сырья определяет тип применяемого технологического оборудования, характер технологии, длительность производственного  цикла и влияет на многие технико-экономические показатели работы предприятий. Например, в машиностроении отдельные детали машин изготавливают из металла, пластмасс, древесного пластика. Правильный выбор сырья характеризуется снижением себестоимости продукции при повышении ее кач-ва. Не менее важным явл. рациональное использование сырья.

Комплексная переработка  сырья возможна лишь при высокой  организации пр-ва. Она предполагает применение разнообразных тех. процессов, расширение номенклатуры продукции  на одном предприятии. При этом снижаются  транспортные расходы, себестоимость продукции, растет прибыль промышленных предприятий. Поэтому комплексное использование сырья явл. важной народнохозяйственнрй проблемой. Комбинирование предприятий, комплексное использование сырья дают возможность получать большой экономический эффект.

Таким образом, можно сделать вывод, что рациональное использование  сырья, изыскание более дешевого местного сырья вместо дорогого зарубежного, применение концентрированного (обогащенного) сырья, комплексное использование  сырья, замена пищевого сырья на минеральное и другие меры приводят к значительному снижению себестоимости продукции.

31. Методы  обогащения сырьевых материалов

Качество сырья (состав и св-ва) в значительной степени  характеризуют технико-химические показатели производства. оно выражается содержанием полезных элементов в руде либо другом виде сырья. Для повышения содержания в сырье полезных элементов и удаления пустой породы сырье подвергают обогащению. Известны такие методы обогащения сырья, как физические (механический, термический, электромагнитный, метод гравитационного обогащения и др.), химические (метод избирательного растворения, разложения химическими реагентами, обжиг и др.) и физико-химический (флотационный). Эти методы применяются прежде всего с двух точек зрения: 1. экономически нецелесообразно транспортировать необогащенное сырье 2. применение более чистого концентрированого сырья позволяет получить качественную продукцию, которая обладает более высокой стоимостью. для решения данных проблем на месте добычи сырья строятся обогатительные фабрики. Таким образом, в промышленности применяют предварительную подготовку сырья и обогащение полезных ископаемых. В зависимости от требований тех. процесса предварительная подготовка сырья состоит (кроме сортировки) в измельчении материалов либо, наоборот, в укрупнении (брикетировании) частиц сырья и агломерации. Целью обогащения является получение сырья с возможно большим содержанием полезных элементов. При обогащении получаются две или несколько фракций. Фракции, обогащенные одним из полезных компонентов, наз. концентратами, а фракции, состоящие из минералов, не используемых в данном производстве, пустой породы, наз. хвостами. Большое значение обогащения состоит и в том, что получаемые концентраты имеют стандартные, постоянные и более однородные, чем исходное сырье, состав и св-ва. Методы обогащения сырья зависят от агрегатного состояния исходных полезных ископаемых и от св-в основных компонентов. Например, виды обогащения минерального сырья (в твердом состоянии) подразделяются на механические, физико-химические и химические и основаны на различии в таких св-вах, как плотность, размер и форма зерен, прочность, электропроводность, смачиваемость, растворимость, магнитная проницаемость и др.

32. Обогащение  сырьевых материалов методами флотации и выщелачивания

Наиболее широко применмы такие методы обогащения, как флотация и выщелачивание. Флотацию в основном используют в химической промышленности. Метод основан на различной смачиваемости  компонентов, входящих в состав сырья (смачиваемые - гидрофильные, несмачиваемые - гидрофолные). Большинство минералов в природных условиях мало отличаются по смачиваемости друг от друга. Для их разделения необходимо создать условия неодинаковой смачиваемости отдельных компонентов породы, что достигается применением флотореагентов: пенообразователей, собирателей, регуляторов и активаторов флотации, а также подавителей, которые способны подавлять действие собирателей и препятствовать всплыванию определенных минералов. Весьма эффективным видом обогащения является селективная флотация, проводимая несколько раз в несколько стадий. Например, при разделении сильвинита получают 20-22% KCl. Суть процесса заключается в следующем: через измельченную породу пропускают реагенты, которые с одними частичками всплывают на поверхность, а с другими оседают на дно. Для в-в, которые используются в качестве реагентов предъявляются определенные требования - они должны обладать постоянным составом, быть экологически чистыми, обладать селективностью. процесс флотаци зависит от многих факторов: хим. состав, плотность, твердость, температура, среда (кислая, щелочная). На скорость флотации влияет и гранулометрический состав. Применяемый аппарат - центрефуга (более крупные частицы - ближе к периферии).

Выщелачивание - процесс экстракции растворителем растворимого твердого компонента из системы, содержащие частицы 2 мм. Скорость выщелачивания зависит от структуры, степени пористости, размера пор обрабатываемого материала. Чем выше содержание растворимой фазы и крупнее поры, тем быстрее идет процесс выщелачивания. Существуют два пути: 1. повышение температуры 2. проведение процессов в автоклаве (герметически закрытый аппарат с повышенным давлением). На процесс выщелачивания влияет также тонона измельчения. Суть процесса заключается в том, что по мере выщелачивания пористые зерна разрушаются и превращаются в шлам (мелкодисперсный нерастворимый остаток), который удаляется в отвал. Сам процесс выщелачивания противоточный - в реактор с одной сороны подается реагент, с другой стороны - в-во, которое подвергается выщелачиванию. Засчет этого достигается большая эффективность.

35. Отходы  химической промышленности и  способы их утилизации.

Отработанные масла  используют для производства бетонов, битума, т.к. они увеличиват стокость его в 2 раза.

Фосфогипс -  это отход ( Ca SO4 и P2O5 ). Его можно использовать для  гипса вяжущего (CaSO4*0,5 H2O) и цемента, строительного гипса.Также используется  для производства гисокартонных  листов для изоляции. Можно было бы получать негашеную известь ( CaSO4=CaO) - используют в строительстве.

Отходы резины идут на изготовление битумов. Их растворяют и получают суспензию, также отделяют сажу от металлокорта и используют как наполнитель  резиновой смеси.

Основной проблемой переработки  отходов калийного производства является переработка природного сырья - сильвинита ( KCL+NaCL+нерастворимый осадок)

KCL - полезный компонент, который  используется в качестве удобрения.  При переработке сильвинита  - остаток галит ( 75%-80%). Эсли вести  переработку по флотационному  методу, то галит загрязнен  органическими соединениями. Если проводитьвыщелачивание, то галит чище.

Утилизация галита: закладка шахтного производства  - готовиться суспензия ( галит + вода ), её под давлением  в 20 атмосфер закачивают в место  выработки.

33.Концентрирование  сырьевых материалов и выделение  полезного компонента методрм  выпаривания, кристаллизации, кристаллизации, фильтрации.

В сырье наряду с полезными элементами присутствуют примеси, поэтому перевозить такое сырьё на место переработки  нецелесообразно. Поэтому встаёт вопрос об обогащении сырья. Он очень актуален. Существует 2 точки зрения: 1) экономически нецелесообразно транспортировать сырьё с примесями потребителю 2) применение более чистого, концентрированого сырья позволит получить качественную продукцию, которая обладает более высокой стоимостью. На месте добычи сырья строятся обогатительные фабрики.  Наиболее распространенными методами обогащения являются выпаривание,  кристаллизация, фильтрация.

Выпаривание - метод выделения  растворителей из раствора. Испарение может происходить в результате парообразования ( на поверхности ) и в результате упаривания растворителя : получается твёрдое кристаллизованое вещество. Этот процесс может происходить при постоянной температуре и давлении. Выбор зависит от концентрации растворов. Для концентрированных растворов - постоянная температура. Если процесс ведется при нагревании, то необходимы затраты для повышения температуры до кипения + энергозатраты на транспортировку и отвод паровой фазы. На испарение  1 кг воды требуется 2800 кДж тепла. Пути возможной экономии тепла - комбинированные выходные установки - сочетание более концентрированного раствора с низкой энергопотребляемостью при удалении растворителя. Процесс выпаривания состоит из двух стадий: 1) удаление основного количества воды, 2) выпаривание самого концентрированного раствора.

Кристаллизация - образование  новой твердой фазы из раствора, расплава. Твёрдые частицы образуются из пресыщенного раствора.Если растворенные вещества при повышении температуры увеличиваются, то кристаллизацию необходимо вести в более низких температурах. В некоторых случаях для выделения веществ используют метод осаждения. Например: Ca ( NO3)2 + (NH4)2CO3 = CaCO3+2NH4NO3.

Фильтрация ( фильтрование суспензиями ) - жидкая фаза отделяется от твердой, образуется слой осадка твердой фазы на фильтровальных перегородках. Оказывает большое влияние структура осадка :крупно- или мелкокристаллические осадки. Также большое влияние оказывает вид фильтра и самого раствора. После фильтрации получают влажные осадки.

36 Отходы деревообрабатывающей  и гидролизной промышленности  и способы их утилизации

Лесная и лесоперерабатывающая промышленность исторически была и  остается одной из важнейших и  перспективных отраслей народного  хозяйства. Переработка леса  – это не только переработка древесины как сырья: технологии рубок, транспортировка, хранение древесины, лесопиление, т.е. деревообработка. Но и  переработка вторичных лесных ресурсов (из отходов лесосек и деревообработки); целлюлозно-бумажное производство (ЦБП); мебельное производство. Если говорить о самых современных технологиях в области лесного комплекса, то это и биотехнология – применение микроорганизмов для бесхлорной, бездиоксинной отбелки целлюлозы, - очистки стоков целлюлозно-бумажных комбинатов и гидролизных производств. В результате неправильной эксплуатации леса может усилиться эрозия, увеличиться заиление водных объектов, нарушиться гидрологический режим, что приведет, в свою очередь, к усилению паводков, нехватке воды и деградации водных экосистем, произойдет сокращение генетических ресурсов, обострятся социально-экономические проблемы.

Вторичные леса, то есть леса, появившиеся на месте вырубленных  первичных лесов, можно эксплуатировать  с целью получения продукции; благодаря этому уменьшается общая нагрузка на леса естественного происхождения. Побочные продукты пользования лесом довольно часто игнорируется, хотя они могли бы принести гораздо большую прибыль, чем лесоматериалы, при более низком уровне капиталовложений. Латекс, масличное семя, смолы, фрукты, стебли и плоды ротанговой пальмы являются высокоценными продуктами и пользуются большим рыночным спросом. Орехи, танин, лекарственные растения, волокна и прочие "второстепенные виды лесной продукции", которые нередко играют заметную роль в местной экономике и широко применяются в быту, можно выращивать и производить для сбыта на крупных коммерческих рынках. Отказ от возможностей получения и использования подобных лесных ресурсов следует рассматривать как издержки выбора в результате игнорирования альтернативного курса. Проблема получения и использования побочных лесных продуктов заключается в следующем: после создания рынков сбыта спрос на эту продукцию может возрасти быстрее, чем предложение, и в результате окажется подорванной ресурсная база. Утилизация вторичных ресурсов - важный фактор охраны окружающей среды. Создание безотходных технологий(кол-во сырья = кол-ву конечного продукта, побоч.=0). В строительной промышленности в основном используются малоотходные технологии. Отходы от деревообрабатывающей промышленности: опилки как выгорающая добавка, для получения древесного волокна  и древесно-стружечных плит, делают из них мебель.

39. Комплексное использование  сырья.

Комплексное использование сырья достигается  обогащением сырья, а также разнообразной химической переработкой сложного сырья с последовательным выделением компонентов в виде ценных продуктов, используемых в различных отраслях народного хозяйства, что приводит к комбинированию различных пр-в. Обогащение сырья необходимо т.к. 1)нецелесообразно перевозить пустую породу и 2)применение более чистого конц-го сырья позволит получить качественную продукцию, которая обладает более высокой стоимостью. На месте добычи сырья строятся обогатительные фабрики. Методы обогащения: 1) механический, 2)гидравлический, 3) электрический, 4) химический. В настоящее время горные породы, сложные минералы, включающие много элементов, а также многокомпонентные смеси органических веществ подвергаются комплексной, практически безотходной переработке.  При этом возможно получение из одной горной породы различных материалов, неметаллов, кислот, солей, строительных материалов. Переработка нефти, сланца и торфа также явл. примером комплексного использования ископ-го сырья. Вследствие комплексной переработки сырья повышается экономическая эффективность его использования, снижается себестоимость основных продуктов производства. В настоящее время комплексное использование сырья является одним из важнейших направлений развития народного хозяйства. 

45. Хим. промышленность и ее значение и роль в народном хоз-ве.

  Хим. пром-ть становится все  расширяющимся источником получения  новых материалов, новых видов  сырья. Увеличение масштабов использования  хим. материалов и методов сопровождается  ростом производительности труда, экономией затрат на производство, сокращением капиталовложений, повышением материального благосостояния народа. Хим. пр-ть всего народного хоз-ва активно воздействует на решение экономич. и социальн. проблем построения материльно-хим. базы. Совершенствование хим. пр-ти основывается на внедрении новой техники и прогрессивной технологии, увеличения мощности агрегатов, создания высокоэффективных малостадийных, малоотходных или безотходных, малоэнергоемких технологических процессов, разработки эффективных мер, предотвращающих загрязнение окр. среды. Развиваются осн. отросли химии- пром-ть минеральных удобрений, пластмасс, синтетических смол, хим. волокон.

  Мин. удобрения, к примеру,  неоходимы для нормального роста  растений, т.е. для получения хорошего урожая. Продуктом хим. пр-ти также явл. и полимеры, которые использ-ся как исходный материал для изготовления масс, пленок, волокон, каучуков, клеев и т.п.