Динамика развития реального технологического процесса.

Динамика развития реального технологического процесса.

Динамика развития реального технологического процесса- кривая ломанная линия, Она описывает реальную динамику развития производительности от вооруженности.. Соответствуется реальному состоянию технологического процесса. Точка 1-2, 2-3 рациональное развитие и уровень технологии остается неизменным. Точка 3-7 произошло изменение в развитии технологического процесса и прошел этап эвристического развития У увеличивается У1 до У2. Недостаток совершенного развития (2-4), дальше (4-5) резкое повышение производительности труда. Затем процесс стабилизации приходится в т.7-8. Точка 10-полный переход к эвристическому развитию

Итак, модель, которая связывает производительность труда любого технологического процесса с его технологической вооруженностью, то есть затратами живого и прошлого труда, позволяет определить нам стратегию развития технологического процесса.

Тактику развития технологического процесса определяют конкретно варианты: эволюционный или революционный пути развития.

16.Эволюционный путь развития технологических процессов

Использование в производстве рационалистических решений, совершенствующих вспомогательные ходы технологического процесса, представляет собой эволюционный путь его развития. Сущность технических решений, обеспечивающих эволюционный путь развития технологических процессов, заключается в замене движений человека на подобные движения механизмов на вспомогательных элементах процесса. При этом рабочий ход операции не затрагивается, но на вспомогательных операциях высвобождается живой труд. Производительность труда при этом увеличивается, так как скорость движения механизмов, как правило, выше чем у человека. На современном этапе развития техники практически любой вид движения возможно осуществить известными механизмами. Поэтому задача совершенствования вспомогательных элементов операций заключается в наиболее рациональном их применении для замены ручного труда и ускорения движения элементов приспособлений, механизмов, инструментов и т.д. Т.о. конкретными условиями реализации эволюционного пути развития технологических процессов являются: 1.ускорение вспомогательного хода; 2.уменьшение доли вспомогательного хода; 3.ичключение вспомогательного хода или совмещение его с рабочим во времени. Основные направления эволюционного развития технологических процессов: 1. совершенствование орудий труда; 2. рост мощности машин и агрегатов; 3. переход от создания отдельных машин к разработке и внедрению их систем; 4. механизация и автоматизация трудоемких видов производства; 5. возрастающее использование приборов и средств автоматизации, вычислительной техники.

Отходы химической промышленности и способы их утилизации.

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

Фосфогипс - это отход (Ca SO4 и P2O5). Его можно использовать для гипса вяжущего (CaSO4-0,5H2O) и цемента, строительного гипса. Также используется для производства гипсокартонных 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%). Если вести переработку по флотационному методу, то галит загрязнен органическими соединениями. Если проводить выщелачивание, то галит чище.

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

Фосфорная кислота

Применяют ортофосфорную кислоту в настоящее время довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений и кормовых фосфатов.

Кислые фосфаты кальция используются в хлебопекарной пром-ти в качестве разрыхлителя теста. Саму кислоту и ее соли добавляют в поваренную соль, напитки, фрукт. соки, колбасные изделия. Н3РО4 и натриевые соли используют для придания огнестойкости бумаге, дереву и тканям.

Н3РО4 (безводная фосф кислота) представляет собой бесцветное вещество, плавящиеся при температуре 42.3оС. Однако на практике имеют дело с жидкой Н3РО4 что объясняется склонностью Н3РО4 к переохлаждению при темп -121С

При небольшом переохлаждении она представляет собой густую, сиропоподобную жидкость, плотностью 1,88 г/см^3

При нагревании водные растворы ортофосф кислоты теряют воду, образуя пирафосфорная, а затем метофосф кислота.

Безводная ортофосф кислота очень агрессивна. При темп 100С она разрушает стекло и почти все Ме, включая золото и платину. Н3РО4 получают из природных фосфатов: апатитов и фосфоритов 2-мя способами:

- термическим и - кислотным

Сущность термич способа сост в высокотемпературном восстановлении фосфата до элементарного фосфора в Эл печах, дальнейшего окисления до фосфорного ангидрида (Р2О5), а затем при гидратации с водой образуется фосф кислота.

Кислотный способ основан на вытеснении фосф кислоты из природных фосфатов другими более сильными кислотами, чаще всего серными. Этот способ получил название кислотный или экстракционный. Он эффективен при использовании высококонцентрированного фосфатного сырья. Полученная фосф кислота этим способом имеет низкую концентрацию. Содержит много вредных примесей и используется в осн для удобрений.

Термич способом можно получить кислоту высокой концентрации и чистоты из люблого даже низкого качества сырья. Термич кислота дороже экстракционной.

Кач-во по ГОСТ:

ГОСТ 10876-76 кислота ортофосфорная термическая

Произв 2 сорта термич чистоты:

Концентрация 73%

Пищевая кислота 70%

ГОСТ 6552- 78 реактивная фосфорная кислота

Марки : хч -87%; ч и чда – 85%(отличаются плотностью)

Хран и трансп фосф кислоту в нефутерованных емкостях, изготовленных из кислостойкой стали марки Х18Н10Т или в емкостях из углеродистых сталей, защищенных кислоупорной футировкой

55. Особенности производства калийных удобрений.

Выделение хлористого калия из сильвинитовых руд может быть основано на различии механических, физических или химических свойств составляющих компонентов. В настоящее время промышленная переработка сильвинита в хлористый калий производится преимущественно по галургическому, флотационному и комбинированному методам.

Переработка сильвинитов для получения хлористого калия по галургическому методу основана на физико-химических особенностях системы NaCl—КС1—Н₂О. В то время как растворимость NaCl при повышении температуры понижается (хотя и незначительно), содержание КС1 в насыщенных обеими солями растворах резко возрастает. Эта особенность системы NaCl — КС1 — Н₂О используется для производства хлористого калия из сильвинитов по галургическому методу. При помощи циклического процесса, состоящего из последовательных операций нагревания маточного раствора, выщелачивания КС1 из сильвинита, охлаждения насыщенного раствора с кристаллизацией КС1, можно выделить хлористый калий из сильвинита и получить его в виде высококачественного продукта со сравнительно низким содержанием NaCl и других примесей.

Перерабатываемые сильвиниты наряду с основными компонентами содержат примеси — ангидрит (CaSO₄), нерастворимый в воде остаток (Н.О.) в виде карбонатно-глинистых соединений, карналлит (КСl MgCl₂·6H₂O) и др. Присутствие, например, карналлита в перерабатываемом сильвините при циклическом использовании оборотного растворяющего щелока может привести к накоплению в растворе третьей соли (MgCl₂), существенно влияющей на растворимость КС1 и NaCl. Однако сейчас для производства калийных удобрений используется сильвинит с незначительным содержанием С1₂ в оборотных щелоках, которые не оказывает заметного влияния на растворимость солей в системе КС1 — NaCl — Н₂О.

Рационально построенная схема производства хлористого калия из сильвинита должна учитывать следующие технологические особенности процесса:

1. Исходное сырье содержит лишь от одной четверти до одной трети хлористого калия, так что после выщелачивания на 1 т сильвинита остается ~ 700 кг остатка, состоящего в основном из галита. Этот остаток представляет собой отходы производства и используется обычно для закладки выработанных камер в шахтах. На некоторых фабриках отвал используется для получения рассола для содовых заводов или для производства технической и пищевой соли. В любом случае галитовые отходы перед их удалением из производства должны быть тщательно промыты для снижения потерь КС1.

2. При выщелачивании сильвинита из растворителей вместе сгорячим насыщенным щелоком выносятся тонкодисперсные частицы солевого и глинистого шлама. Для устранения загрязнения продукта эти частицы должны быть удалены из насыщенного щёлока перед его охлаждением и кристаллизацией хлористого калия.

3. Производство хлористого калия из сильвинита по галургическому способу является циклическим процессом, в котором оборотный щелок непрерывно совершает замкнутый цикл: растворение — охлаждение и кристаллизация КС1 — отделение кристаллов — нагревание щелока — растворение. При этих условиях ввод свежей воды в процесс на различные промывные операции (промывка отвала и шлама и т. п.) и другие нужды должен быть ограничен и допускается в количествах, соответствующих убыли воды на различных стадиях производственного процесса (с отвалом, шламом и т. д.). Ввод в процесс избытка воды неизбежно приводит к образованию излишка оборотного щелока и необходимости его упаривания или сброса, что связано сдополнительным расходом пара или потерями хлористого калия.

4. Оборотный щелок должен подвергаться попеременно нагреванию до 115°С перед вводом его в растворители, а затем охлаждению до 20—30°С с целью выделения хлористого калия. В целях экономии пара охлаждение горячего щелока можно осуществлять за счет самоиспарения воды в вакуум-кристаллизационной установке (ВКУ), а выделяющийся из щелока вторичный пар использовать для предварительного нагревания маточного раствора.

Важнейшими операциями производства КС1 галургическим методом являются выщелачивание (растворение) руды нагретым оборотным маточным щёлоком, осветление илисто-солевой суспензии, вакуум-кристаллизация полученного на предыдущих стадиях крепкого щёлока, отделение кристаллов КС1 от маточного раствора и их сушка.

Основы лазерной технологии.

Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой направленностью светового луча и большой концентрацией энергии. Диаметр луча составляет 0,01 мм, температура – 6000-8000°С.

Лазерные технологии можно разделить на 2 вида: с использование маломощных лазеров и использование лазеров большой мощности.

В первом используется чрезвычайно тонкая фокусировка лазерного луча и точное дозирование энергии как в импульсном, так и в непрерывном режиме. Это небольшие газовые лазеры импульсно-периодического действия и твердотелые лазеры на кристаллах граната с примесью неодима.

Области применения: для выполнения тонких отверстий в рубиновых и алмазных камнях для часовой промышленности, для записи и воспроизведения информации, в медицинских обследованиях и лечении, для резки и сварки миниатюрных деталей в микроэлектронике и электровакуумной промышленности, для маркировки миниатюрных деталей, для автовыжигания цифр, букв, изображений для нужд полиграфической промышленности, для изготовления интегральных схем. Также применяются для измерений шероховатостей поверхностей и др.

Ко второй группе относятся мощные газовые лазеры.

Области применения: резка и сварка толстых стальных листов, поверхностная закалка, направление и легирование крупногабаритных деталей, очистка от поверхностных загрязнений, резка мрамора, гранита, раскрой тканей, кожи и др. При лазерной сварке металлов достигается высокое качество шва и не требуется применение вакуумных камер. Применяется в машиностроении, автомобильной промышленности, производстве строительных материалов. Лазерная сварка дает возможность избежать деформации свариваемых деталей. Производительность агрегатов лазерной сварки в 5-8 раз выше, чем у современных сварочных автоматов. Лазерные технологии также обеспечивают поверхностное упрочнение деталей, что позволяет увеличить срок службы изделий в 8-10 раз. Применение лазерной технологии дает большой эффект при изготовлении деталей с особо высокими требованиями к качеству и точности и при получении изделий с особыми характеристиками.

Основы биотехнологии.

Биотехнология – промышленная технология получения ценных продуктов из исходного сырья с помощью микроорганизмов. Биотехнологические процессы известны с древних времен: хлебопечение, приготовление вина и пива, сыра, уксуса и др. в современном понимании в биотехнологию включают генетическую и клеточную инженерию, цель которых – изменение наследственных механизмов функционирования организмов для управления деятельностью живых существ. Биотехнология тесно связана с технической микробиологией и биохимией.

В основе биотехнологии лежит микробиологический синтез. Мир микроорганизмов обширен и разнообразен. Размножаются они чаще всего простым делением клеток. Микроорганизмы характеризуются разнообразными физиологическими и биохимическими свойствами. Например, для анаэробов не нужен кислород, другие живут в источниках при температуре 250°С, третьи обитают в ядерном реакторе. Микроорганизмы широко распространены в природе, в грамме почвы их может содержаться до 3 млрд.

Однако микроорганизмам присущи и специфические ферментные и биохимические реакции, на которых основана их способность разлагать целлюлозу, лигнин, углеводороды нефти и др. Существуют микроорганизмы, способные усваивать азот, синтезировать белок и др. На этом основано получение различных продуктов.

Сейчас с помощью биотехнологий получают антибиотики, витамины, аминокислоты, белки, спирты, кисломолочную продукцию и др. Интерес к использованию биотехнологий возрастает в различных отраслях человеческой деятельности: в энергетике, пищевой промышленности, с/х, медицине и др. Это объясняется возможностью применения в качестве сырья возобновляемых ресурсов (биомассы) и экономией энергии.

Перспективным направлением является разработка и внедрение микробиологических способов получения различных металлов. Микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе. Известно, что они причастны к образованию ископаемых. Так в начале 20 века в старом руднике было обнаружено в водном растворе огромное количество меди, которая была произведена бактериями из сернистых соединений меди. Окисляя не растворимые в воде сульфиды меди, бактерии превращают их в легкорастворимые соединения. Особенно эффективно использование бактерий на завершающей стадии эксплуатации рудников, при переработке отвалов. Использование такой технологии позволит добывать глубокозалегающие ископаемые. Достаточно будет погрузить на нужную глубину трубы и подвести по ним к рудной породе биораствор. Т.о., отпадает необходимость строительства шахт, уменьшается нагрузка на экологическую ситуацию и др. как следствие этого снизится себестоимость ископаемых.

Также широко применяется и развивается применение биотехнологий для производства медпрепаратов, органических удобрений, горючих газов и жидкостей, микроорганизмов для очистки жидкой и воздушной среды и др

Динамика развития реального технологического процесса.

Динамика развития реального технологического процесса- кривая ломанная линия, Она описывает реальную динамику развития производительности от вооруженности.. Соответствуется реальному состоянию технологического процесса. Точка 1-2, 2-3 рациональное развитие и уровень технологии остается неизменным. Точка 3-7 произошло изменение в развитии технологического процесса и прошел этап эвристического развития У увеличивается У1 до У2. Недостаток совершенного развития (2-4), дальше (4-5) резкое повышение производительности труда. Затем процесс стабилизации приходится в т.7-8. Точка 10-полный переход к эвристическому развитию

Итак, модель, которая связывает производительность труда любого технологического процесса с его технологической вооруженностью, то есть затратами живого и прошлого труда, позволяет определить нам стратегию развития технологического процесса.

Тактику развития технологического процесса определяют конкретно варианты: эволюционный или революционный пути развития.

16.Эволюционный путь развития технологических процессов

Использование в производстве рационалистических решений, совершенствующих вспомогательные ходы технологического процесса, представляет собой эволюционный путь его развития. Сущность технических решений, обеспечивающих эволюционный путь развития технологических процессов, заключается в замене движений человека на подобные движения механизмов на вспомогательных элементах процесса. При этом рабочий ход операции не затрагивается, но на вспомогательных операциях высвобождается живой труд. Производительность труда при этом увеличивается, так как скорость движения механизмов, как правило, выше чем у человека. На современном этапе развития техники практически любой вид движения возможно осуществить известными механизмами. Поэтому задача совершенствования вспомогательных элементов операций заключается в наиболее рациональном их применении для замены ручного труда и ускорения движения элементов приспособлений, механизмов, инструментов и т.д. Т.о. конкретными условиями реализации эволюционного пути развития технологических процессов являются: 1.ускорение вспомогательного хода; 2.уменьшение доли вспомогательного хода; 3.ичключение вспомогательного хода или совмещение его с рабочим во времени. Основные направления эволюционного развития технологических процессов: 1. совершенствование орудий труда; 2. рост мощности машин и агрегатов; 3. переход от создания отдельных машин к разработке и внедрению их систем; 4. механизация и автоматизация трудоемких видов производства; 5. возрастающее использование приборов и средств автоматизации, вычислительной техники.