WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВОПООБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТО МСКИЙПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ» В.М. Сутягин, В.Г. Бондалетов, О.С. Кукурина ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ МАЛООТХОДНЫХИБЕЗОТХОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета 2-е издание, переработанное и дополненное Издательство Томского политехнического университета 2009 УДК 66.013.8:628(075.8) ББК 30.606-6я73 C907 Сутягин В.М.

С907 Принципыразработки малоотходных и безотходных технологий: учебное пособие / В.М. Сутягин, В.Г. Бондалетов, О.С. Кукурина. – 2-е изд., перераб. и доп. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 184 с.

В учебном пособии излагаются принципы разработки малоотходных и безотходных технологий, методология их проектирования.

Учебное пособие подготовлено на кафедре технологии основного органического синтеза и высокомолекулярных соединений и предназначено для студентов ИДО, обучающихся по специальности 280201 «Охрана окружающей средыи рациональное использование природных ресурсов».

УДК66.013.8:628(075.8) ББК30.606-6я73 Рецензенты Доктор технических наук, профессор кафедрыэкологии и безопасности жизнедеятельности ТПУ А.И. Сечин Доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института химии нефти СОРАН З.Т. Дмитриева © Сутягин В.М., Бондалетов В.Г., Кукурина О.С., 2009 © Томский политехнический университет, 2009 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ............................................................................................................... 7 Раздел I. ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИМАЛООТХОДНЫХ ИБЕЗОТХОДНЫХПРОИЗВОДСТВ.......................................................... 8 Глава 1. Проблемысоздания малоотходных и безотходных производств........ 8 1.1. Определение безотходной и малоотходной технологий................................. 9 1.2. Количественная оценка безотходности производств.................................... 1.3. Аспектыпроблемысоздания безотходных технологий................................ Заключение............................................................................................................... Глава 2. ПРИНЦИПСИСТЕМНОСТИ................................................................. 2.1. Сущность системного анализа......................................................................... 2.2. Состав и структура химико-технологической системы................................ 2.3. Классификация элементов ХТС по назначению............................................ 2.4. Модели химико-технологической системы.................................................... 2.5. Два подхода к описаниюсистемы................................................................... 2.6. Системный анализ территориально-промышленных комплексов............... Заключение............................................................................................................... Глава 3. ПРИНЦИПЦИКЛИЧНОСТИМАТЕРИАЛЬНЫХПОТОКОВ...... 3.1. Принцип рециркуляции.................................................................................... 3.1. Задачи, решаемые с введением рециклов в химико-технологическуюсистему............................................................... 3.2. Примеры некоторых химических реакций с рециклом сырья......................... Заключение............................................................................................................... Глава 4. ПРИНЦИПКОМПЛЕКСНОГОИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЕВЫХРЕСУРСОВ......................................................................... 4.1. Постановка задачи............................................................................................. 4.2. Использование сырья и вторичных материальных ресурсов........................ 4.2.1. Пример комплексного использования сырья и вторичных материальных ресурсов.................................................... 4.2.2. Вторичные материальные ресурсы........................................................ 4.2.3. Использование и уничтожение отходов пластмасс.............................. 4.2.4. Разрушаемые полимеры.......................................................................... 4.2.5. Переработка и утилизация отходов производств, химикатов-добавок для полимерных материалов................................. 4.2.6. Обезвреживание отходов........................................................................ 4.3. Использование вторичных энергоресурсов.................................................... 4.3.1. Энергосбережение................................................................................... 4.3.2. Утилизация горючих отходов химических производств..................... 4.3.3. Пути использования высокотемпературных тепловых отходов........ 4.3.4. Утилизация низкопотенциального тепла некоторых отходов химических предприятий..................................... 4.3.5. Утилизация тепла отработанного пара.................................................. Заключение............................................................................................................... Глава 5. ПРИНЦИПЭКОЛОГИЧЕСКОЙБЕЗОПАСНОСТИ......................... 5.1. Требования экологической безопасности....................................................... 5.2. Общие принципыэкологической оценки и их связь с принципом устойчивого развития.............................................. Заключение............................................................................................................... Глава 6. ПРИНЦИПРАЦИОНАЛЬНОЙОРГАНИЗАЦИИ БЕЗОТХОДНЫХПРОИЗВОДСТВ.........................................................



6.1. Общие положения............................................................................................. 6.2. Эффективность организации химико-технологического процесса.............. 6.3. Факторы, определяющие организациюпериодических или непрерывных процессов............................................................................ Заключение............................................................................................................... Глава 7. ПРИНЦИПКОМБИНИРОВАНИЯИМЕЖОТРАСЛЕВОГО КООПЕРИРОВАНИЯПРОИЗВОДСТВ................................................ 7.1. Комбинирование в химико-технологических производствах....................... 7.2. Формирование безотходной технологии в территориально-промышленных комплексах............................................. 7.3. Стадии процессов безотходного ТПК............................................................. Заключение............................................................................................................... Раздел II. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СНИЖЕНИЯОТХОДОВ..... Глава 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ХИМИЧЕСКИХПРОИЗВОДСТВ.......................................................... 1.1. Принцип наилучшего использования движущей силы химической реакции.......................................................................................... 1.2. Принцип использования сменымеханизма химической реакции................ 1.3. Принцип использования реагента в избытке.................................................. 1.4. Противоток веществ.......................................................................................... 1.5. Принцип смещения равновесия при обратимых реакциях........................... 1.6. Принцип «замораживания» системыв состоянии, наиболее выгодном для проведения процесса............................................... 1.7. Регенерация реагентов...................................................................................... 1.8. Принцип реакционно-массообменных процессов......................................... 1.9. Снижение потерь продуктов на стадии разделения реакционной смеси.... Заключение............................................................................................................... Глава 2. ПРИНЦИПЫ РАЦИОНАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХПРОЦЕССОВ................................................. Заключение............................................................................................................... Глава 3. ПРИНЦИПЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ХИМИЧЕСКИХПРОИЗВОДСТВ.......................................................... 3.1. Способ интенсифицирующих факторов......................................................... 3.1.1. Основные направления интенсификации химико-технологических процессов...................................................... 3.1.2. Основные закономерности процессов химического превращения... 3.1.3. Примерыинтенсификации химико-технологических процессов..... 3.2. Оптимизация химико-технологических процессов..................................... Заключение............................................................................................................. Глава 4. ПРИНЦИПЫ НАИЛУЧШЕГОИСПОЛЬЗОВАНИЯЭНЕРГИИ.. 4.1. Эксергетический метод термодинамического анализа................................ 4.2. Регенерация теплоты....................................................................................... 4.3. Другие приемыэкономии теплоты................................................................ Заключение............................................................................................................. Раздел III. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГОПРОЕКТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХПРОИЗВОДСТВ........................................................ Глава 1. МЕТОДОЛОГИЯРАЗРАБОТКИХИМИКОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГОБЕЗОТХОДНОГОПРОЦЕССА............. 1.1. Этапыпроектирования................................................................................... 1.2. Организация проектирования БОП............................................................... 1.3. Предпроектная разработка безотходных производств................................ 1.4. Экологическое проектное обоснование........................................................ 1.5. Этапыпроведения экологической экспертизы............................................. 1.6. Принципыэкологической экспертизы.......................................................... 1.7. Технико-экономическое обоснование инвестиционного химического проекта........................................................ 1.8. Выполнение рабочего проекта безотходного химического производства Заключение............................................................................................................. Глава 2. РАЗРАБОТКАТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙСХЕМЫ БОП................... 2.1. Общие положения........................................................................................... 2.2. Выбор метода производства........................................................................... 2.3. Составление принципиальной технологической схемыБОП..................... 2.4. Общие способыразработки БОП................................................................... Заключение............................................................................................................. Глава 3. Выбор и расчет реакторов...................................................................... 3.1. Определение формыреактора........................................................................





3.2. Выбор конструкционного материала............................................................ 3.3. Определение присоединительных штуцеров и устройств, необходимых для поддержания заданного технологического режима..... 3.4. Оформление задания на разработку технического проекта реактора........ 3.5. Технологический расчет реактора................................................................. Заключение............................................................................................................. Глава 4. КОМПОНОВКАОБОРУДОВАНИЯ.................................................... Заключение............................................................................................................. ПОСЛЕСЛОВИЕ.......................................................................................................... ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................................. ПРЕДИСЛОВИЕ В течение веков человечество считало, что его миссия на Земле состоит в основном в покорении природы, и в разрушающей ее эксплуатации не видело ничего дурного. По этому поводу Ф. Энгельс в «Диалектике природы» писал: «Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. Каждая из этих побед имеет, правда, в первуюочередь те последствия, на которые мырассчитываем, но во вторуюи третьюочередь наступают совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых».

Нарушение человеком отдельных звеньев в общем комплексе взаимосвязи явлений и предметов природыинициирует цепнуюреакцию, распад исторически сложившейся экологической системы. Нарастание техногенных выбросов (порядка 30 млрд т в год), загрязняющих биосферу (сферу жизни), уже превышает скорость природного круговорота веществ в отдельных его звеньях, т. е. скорость использования природыуже перешагнула порог ее самозащ самовосстановления. В этой связи применяемые человеком техитыи нологии, как производства, так и потребления продукции, во всех сферах хозяйства страныдолжныбыть замкнутыми, безотходными, аналогично тому, как построен биогеохимический цикл миграции вещества и энергии в биосфере. Задача сегодняшнего дня состоит в переходе к безотходным технологиям производства химической продукции, ее потребления и эксплуатации техники.

Научной основой создания безотходных производств является ряд взаимосвязанных принципов, лежащих в их основе: системности, цикличности материальных потоков, комплексного использования сырья и других технологических принципов, позволяющих снижать отходыпроизводств. При разработке безотходных и малоотходных производств на любом уровне необходимо соблюдение всех этих принципов.

Дисциплина «Принципыразработки малоотходных и безотходных технологий», для изучения которой предназначено это пособие, включает три основных раздела:

общие принципы разработки безотходных и малоотходных производств;

технологические принципыснижения отходов;

методологические принципыразработки и проектирования безотходных производств.

Данное учебное пособие раскрывает сущность принципов. Для более углубленного изучения отдельных вопросов можно использовать литературу, список которой приведен в конце пособия.

Учебное пособие может быть использовано для подготовки бакалавров, магистров и инженеров-экологов по специальности «Охрана окружающей средыи рациональное использование ресурсов».

Раздел I ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИМАЛООТХОДНЫХ ИБЕЗОТХОДНЫХПРОИЗВОДСТВ Глава 1. Проблемысоздания малоотходных и безотходных производств В наши дни необходимость защ итыокружающей средыявляется по-прежнему актуальной. Это обусловлено чрезмерно возросш поим треблением природных ресурсов и гигантскими масштабами выбросов вредных веществ в окружающуюсреду.

Загрязнение окружающей среды, – по сути дела, символ эффективности любого химического производства: предотвращ образования ение отходов (в том числе и энергетических) либо их использование в качестве дополнительного источника сырья и энергии означает и прекращение загрязнения окружающей среды. Поэтому концепция современного химического производства базируется на малоотходных (в идеале безотходных) технологиях, обеспечивающих эффективное использование материальных и энергетических ресурсов при отвечающих государственным стандартам ПДВ (предельно-допустимых выбросов) и ПДС (предельно-допустимых сбросов) вредных веществ в окружающ уюсреду (либо при полном отсутствии выбросов). В этой связи возникает объективная необходимость разработки и осуществления комплекса мероприятий по внедрениюмалоотходных (МОП) и безотходных технологических процессов (БОП). В этот комплекс входят вопросыкак технологического, так и организационного характера: обеспеченность предприятий сырьем, энергией, средствами контроля и т. п.

При разработке МОПи БОПвозникает комплекс технических проблем и ряд организационных вопросов. Так, к числу технических проблем относятся:

разработка принципиально новых МОПи БОП;

совершенствование существующих технологических процессов (оба эти направления имеют целью получение химических продуктов высокого качества, сокращение стадий процессов, использование малотоксичного исходного сырья);

регенерация исходных соединений (мономеров, растворителей ит. д.);

утилизация отходов;

очистка стоков и водооборотных систем и т. п. (для осущ ествления БОПи МОПдолжна использоваться такая техника контактирования фаз, которая обеспечивает оптимальные условия их осуществления);

необходимая температурная последовательность по длине рабочей зоны;

интенсивный тепло- и массообмен;

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.