Химиялық өндірістерді ұйымдастыру

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны:
1. Химиялық өндірістерді ұйымдастыру
2. Химиялық өндіріс - тұтас жүйе
3. Химиялық-технологиялық үдеріс
4. Химиялық-технологиялық үдерістердің техникалық-экономикалық көрсеткіштері
5. Химиялық-технологиялық жүйе
6. Химиялық-технологиялық үдерістерді ұйымдастыру

1. Химиялық өндірістерді ұйымдастыру
Химиялық өндірістер негізгі жəне көмекші цехтардан құралады. Өндірістің меңгерушісі - директор, директордың бірінші орынбасары - бас инженер. Бас инженер өнеркəсіптің барлық өндіріс əрекеттерін меңгереді. Өндірісті тікелей зауыт басқармасы меңгереді, оның құрамында əртүрлі бөлім меңгерушілері: бас өндірістік технолог, бас механик, жоспарлау бөлімі, т.б. бөлімдер болады. Өнеркəсіп құрамындағы ерекше маңызды бөлімдері - орталық зауыт жəне цех зертханасы.
Олардың негізгі міндеттеріне:
- өндірісті жəне өнімнің сапасын бақылау;
- технологияны кемелдендіру;
- өндіріске жаңа əдістерді енгізу жəне жаңа өнімдерді өндірудің əдстерін ұсыну жатады.
Орталық зауыт зертханасы (ОЗЗ) құрамында өндірісті бақылау жəне ғылыми - зерттеу жұмыстарын жүргізетін бөлімшелер болады. ОЗЗ бастығы бас инженерге бағынады.
Техникалық бақылау бөлімі (ТББ) - жоғары сапалы өнім алуды қамтамасыз ететін бөлім. ТББ - шикізаттан бастап оны өңдеу үдерісін жəне өңделген өнімнің сапасын бақылайды. ТББ бастығы тікелей директорға бағынады. Егер дайын болған өнімнің сапасы стандарттарға сəйкес келмесе, ТББ бастығы өнімді өндіруге тоқтау салуға нұсқау бере алады. Стандарттарды бір үлгіге келтіру: мемлекеттік стандарт - МСТ; ГОСТ; салалық стандарт - ССТ; ОСТ; республикалық стандарт - РСТ; кəсіпорынның стандарты - КСТ.
2. Химиялық өндіріс - тұтас жүйе
Химиялық технологияның зерттеу объектісі - химиялық өндіріс болып табылады. Химиялық өндіріс - шикізатты қажетті өнімдерге химиялық өзгерістер жолымен өңдеуге арналған машиналармен аппараттарда жүзеге асырылатын үдерістер мен операциялардың жиынтығы. Химиялық өндіріске: - өндірісте қажетті өнімдер алу; - экологиялық қауіпсіздік; - пайдаланудың қауіпсіздігі жəне беріктігі; - шикізат жəне энергияны максималды пайдалану; - максималды еңбек өнімділігі сияқты жалпы талаптар қойылады. Химиялық өндірістің негізгі міндеті - өнім өндіру болғандықтан, көп функцинолды болып табылады. Химиялық өндірістің жалпы құрылымы бірнеше функционалды бөлімдерден тұрады (1-сурет).
1-сурет. Химиялық өндірістің құрылымы жəне функционалды элементтері: 1 - шикізатты дайындау; 2 - шикізатты өңдеу; 3 - негізгі өнімді бөлу; 4 - қалдықтың утилизациясы жəне санитарлық тазалау; 5 - энергетикалық жүйе; 6 - қосымша материалдар мен суды дайындау; 7 - басқару жүйесі Суреттегі 1-3 бөлімдер - шикізатты өнімдерге дейін өңдейтін химиялық өндіріс. Шикізатты дайындау (1) бөлімінде оны алдын ала өңдеу үдерістері, яғни ұнтақтау, бөгде қосындылардан тазарту, компоненттерді араластыру жəне т.б. жүргізіледі. Шикізатты дайындау үдерістері шикізат түріне жəне оны өзгерту жағдайына байланысты болады. Дайындалған шикізат компоненттері өзара химиялық əрекеттесуге түседі де (2), нəтижесінде жаңа заттардың түзілуі жүреді. Көптеген жағдайда химиялық өзгерістердің нəтижесінде таза өнім алу мүмкін емес. Ол реакцияға түспеген бастапқы шикізаттың аздаған бөлігімен араласқан, сондықтан түзілген қоспадан негізгі өнімді бөліп, оны бөгде қосындылардан тазалайды (3). Өндіріс қалдықтарының құрамында қоршаған ортаға қауіпті зиянды компоненттермен қатар тастауға келмейтін пайдалы заттарда болуы мүмкін. Сондықтан химиялық өндірістің маңызды элементтерінің бірі - санитарлық тазалау жəне өндіріс қалдықтарының утилизациясы (4). Санитарлық тазалау немесе қалдықтарды залалсыздандыру - құрамындағы улы заттарды қоршаған ортаға қауіпсіз болатын зиянсыз затқа айналдыру. Химия өнеркəсібі шикізатты өнімге дейін өңдеу үшін өте көп мөлшерде (барлықэнергоресурстың ~15%) энергия жұмсайды. Сондықтан энергетикалық жүйе - химиялық өндірістің маңызды жəне күрделі элементі (5). Энергия тікелей өнімді алу үшін жұмсалудан, негізінен өндірістің жұмыс істеу жағдайын қамтамасыз етуге пайдаланылады. Сонымен бірге химиялық өзгерістер энергия бөлу арқылы (экзотермиялық реакция) жүреді. Сондықтан энергияны шикізатты өңдеуге қолданғаннан кейін мүмкіндігінше қайтаруды ойластыру керек. Химиялық өндірісте энер-
гиядан басқа қосымша материалдарда қолданылады. Оларға, мысалы, өнімді бөлу жəне тазалауға арналған сорбенттер, үдерісті жүргізуге қажетті орта жасайтын заттар жəне т.б. жатады. Олардың ішінде су ерекше орын алады, өйткені ол технологиялық ағыстарды салқындату, бу жасау, технологиялық ағыстарды еріту жəне сұйылту үшін қолданылады. Қосымша материалдарды жəне суды дайындау (6) химиялық өндірістің өте маңызды жəне күрделі бөлімі болып табылады. Қосымша материалдар жəне су технологиялық үдерісті қамтамасыз етеді, бірақ өндірістің соңғы өнімінің құрамына кірмейді. Күрделі химиялық өндірісті басқару жүйесіз пайдалану мүмкін емес (7). Басқару жүйесі өндірістің күйін, үдерістің жақсы жағдайда жүруін, авариялық жағдайдан қорғауды, күрделі жүйені қосу жəне тоқтатуды бақылауды қамтамасыз етеді. Бұл элемент технологиялық үдерісті басқарудың автоматтандырылған жүйесі болып табылады. Химиялық өндірістің компоненттері ауыспалы жəне тұрақты болып бөлінеді.
Ауыспалы компоненттер - өңдеуге түсетін шикізат, қосымша материалдар, негізгі жəне қосымша өнімдер, өндіріс қалдықтары, өндірістің жұмыс істеуін қамтамасыз ететін энергия өндірісте тұрақты түрде тұтынылады немесе түзіледі.
Тұрақты компоненттер - аппаратуралар (машиналар, аппараттар, түтікөткізгіштер, арматура, сыйымдылық), басқару жəне бақылау қондырғылары, құрылыс конструкциялары (ғимарат, құрылғы), қызметкерлер (жұмысшылар, аппаратшылар, инженерлер жəне т.б. өндіріс жұмысшылары) өндірістің пайдалану мерзімінде тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді.
Химиялық өндірістің құрамы - химиялық өндірістің өзі, шикізат, өнімдер жəне басқа материалдар-ды сақтау қоймалары, шикізат, өнімдер, аралық заттар, қалдықтарды тасымалдау, өндіріс бөлімдерінде жұмыс істеушілер, басқару, қамтамасыз ету жəне қауіпсіздік жүйелері өндірістік бірлік ретінде оның қызметін қамтамасыз етеді.

3. Химиялық-технологиялық үдеріс

Шикізат жəне материалдарды өнімдерге дейін өңдеу операциялары мен үдерістердің жиынтығын технологиялық үдеріс деп атайды. Химиялық өндіріс үдерісінде бастапқы зат (шикізат) соңғы (мақсатты) өнімге дейін өңделеді. Бұл:
- негізгі химиялық үдеріс:
- шикізатты дайындау (реакциялық қабілетті күйге ауыстыру);
- шикізат компоненттерінің өзара химиялық əрекеттесуі;
- алынған реакциялық қоспаны соңына дейін өңдеу сияқты бірнеше операциялармен жүзеге асырылады.
Шикізаттан дайын өнім алу мақсатында белгілі бір кезектесіп жүретін жəне бір-бірімен өзара байланысқан үдерістердің жиынтығын - химиялық-технологиялық үдеріс (ХТҮ) деп атайды. Жалпы алғанда химиялық-технологиялық үдеріс - кезектесіп жүретін үш сатыдан тұрады:
1. Шикізатты химиялық өңдеуге дайындау:
A= A1; B= B1,
мұндағы, А, В - дайындауға дейінгі шикізат; А1, В1 - дайындалған шикізат;
2. Дайындалған шикізаттың реакция өніміне дейін химиялық өзгерісі
екі сызба нұсқамен жүреді:
A + B = C (негізгі реакция);
A + B = P (қосымша реакция),
мұндағы С - мақсатты өнім; Р - қосымша өнім.
3. Реакциялық қоспадан мақсатты өнімді бөлу жəне оны тазалау:
C= C1; P= P1,
мұндағы, С1 - бөлінген мақсатты өнім; Р1 - бөлінген қосымша өнім.

2-сурет. ХТҮ-нің принципиалды сызбанұсқасы

ХТҮ-нің екінші сатысы - химиялық үдеріс, 1,3-физикалық үдеріс (механикалық, физикалық, физикалық-химиялық операциялардан құралған).
Əрбір сатының эффективті түрде жүзеге асырылуы үшін кейбір шартты сақтау қажет. Сондықтан əрбір нақты ХТҮ-ке сəйкес технологиялық режим жасалады.
Технологиялық режим деп ХТҮ-ті максималды эффективті жəне тұрақты жүргізуді қамтамасыз ететін параметрлердің жиынтығын айтады.
Технологиялық режим параметрлері деп қандай да бір аппараттың немесе оның жұмыс істеу режимін сипаттайтын жəне жұмысының негізгі көрсеткіші ретінде қолданылатын шаманы айтады.
Параметр - сандық шама, сондықтан үдерісті сандық жағынан бағалау үшін қолданылады. Параметр мəні - нақты ХТҮ типіне жəне аппараттың конструкциясына байланысты. ХТҮ-тің негізгі параметрлері: температура, қысым, реагенттер концентрациясы, катализатор сипаттамасы, реагенттердің жанасу ұзақтығы, реагент ағысының көлемдік жылдамдығы жəне т.б. ХТҮ-ті жүргізудің оптималды шарты: берілген сападағы мақсатты өнімнің жоғары шығымы, жоғары жылдамдық, төмен өзіндік құн, қоршаған ортаны мейілінше аз ластау. Күрделі ХТҮ-тің маңызды сатысы - химиялық үдеріс (жылу жəне масса алмасу үдерістерімен жүретін бір немесе бірнеше химиялық реакциялар). Осыдан, химиялық реакция - ХТҮ-тің анықтаушы сатысы. Химиялық-технологиялық үдерістердің жиынтығын келесі жеке үдерістермен операциялардың түріне байланысты бөліп жіктеуге болады:
Механикалық жəне гидромеханикалық үдерістер - материалдардың ауысуы, олардың түрі жəне өлшемінің өзгеруі, сығылуы жəне ұлғаюы, ағыстардың араласуы жəне бөлінуі. Мұның бəрі өңделетін материалдың химиялық жəне фазалық құрамының өзгеруінсіз жүреді. Бұл үдерісті жүргізу үшін транспортерлер, ұнтақтағыш, диспергаторлар, компресссорлар, насостар, араластырғыштар, сүзгіштер, формаға келтіргіш қолданылады.
Жылу алмасу үдерістері - қыздыру, салқындату, фазалық күйдің өзгеруі. Мұнда химиялық жəне фазалық құрамы өзгермейді. Бұл үдерістер жылуалмастырғыштарда, конденсаторларда, қайнатқыштарда, балқытқыштарда, сублиматорларда жүреді.
Массаалмасу үдерістері - фазааралық алмасу, нəтижесінде химиялық құрамының өзгеруінсіз жанасатын фазалардың компоненттік құрамы өзгереді, яғни химиялық өзгеріс жүреді. Бұл үдеріске еру, кристалдану, кептіру, дистилляция, ректификация, абсорбция, экстракция, десорбция жатады. Олар кептіргіште, дистилляторларда, ректификаторларда, абсорберлерде, экстракторларда, десорберлерде жүргізіледі.
Химиялық үдерістер - химиялық реакторларда материалдардың химиялық құрамының толығымен өзгеруі.
Энергетикалық үдерістер - турбиналарда, генераторларда, моторларда əртүрлі энергиялардың (жылу, механикалық, электрлік) өзара түрленуі.
Басқару үдерістері - ағыстар жəне заттардың күйі, олардың күйлерінің өзгерісі туралы ақпаратты алу жəне жіберу. Басқару құрылғыларына датчиктер, сигналды жəне ақпаратты жүйелер, клапандар, вентилдер, автоматты реттеу жүйелері жəне т.б. жатады. Қандай да бір кез келген үдерісте бірмезетте жиі екі жəне одан да көп құбылыс орын алады. Мұндай жағдайда үдерісті жалпы технологиялық үдерістегі негізгі орынына сəйкес жіктейді. Мысалы, компрессорда газды сығу оның қыздырылуы арқылы жүреді, бірақ негізгі белгісі бойынша бұл механикалық үдеріс болып табылады. Сонымен бірге детандерде сығылған газ салқындау арқылы механикалық жұмыс жасайды. Белгісі бойынша бұл үдеріс салқындатқыш шығаруға арналған жылуалмасу үдерісіне жатады.

4. Химиялық-технологиялық үдерістердің техникалық-
экономикалық көрсеткіштері

Химиялық технологияның мақсаты - үдерісті неғұрлым тиімді жүргізу арқылы бастапқы шикізатты реакция өніміне толық айналдыру жəне бірлік уақытта реактордың өнімді өндіруді жоғарылату, яғни шикізаттың өнделу жылдамдығын арттыру. Бұл кезде өндірістің барлық шығын түрлерін азайту арқылы жоғары сапалы өнім алу керек.
Химиялық өндірістің жəне технологиялық үдерістің пайдалылығы мен тиімділігін əртүрлі көрсеткіш-термен анықтайды.
Техникалық көрсеткіштер химиялық-технологиялық үдерістің сапасын анықтайды.
Өндірістің өнімділігі (қуаты) - бірлік уақытта алынған өнімнің немесе өңделген шикізаттың мөлшері.
Жұмсалу коэффициенті. Шикізатты, энергияны, қосымша материалдарды қолданудың негізгі көрсеткіші жұмсалу коэффициенті болып табылады.
Жұмсалу коэффициенті - бірлік өнім өндірісіне жұмсалған шикізаттың, энергияның, қосымша материалдар шығындарының мөлшерін көрсетеді.
Өнім шығымы. Айналу дəрежесі бастапқы шикізаттың қолданылу тұрғысынан үдерістің тиімді жүруін сипаттайды, бірақ реакция өнімінің
алыну тұрғысынан үдерісті сипаттауға жеткіліксіз. Сондықтан үдерісті жүргізудің тиімділігін өнім шығымы көрсеткішімен сипаттайды.
Талғампаздық - мақсатты өнімнің түзілуіне жұмсалған шикізаттың үлесін көрсетеді. Технологияда ол 40-тан 100% аралығында өзгереді. Талғампаздықтың аздаған үлеске жоғарылауы өте үлкен экономикалық эффекті береді жəне үдерісті интенсификациялаудың жолы болып табылады.
Интенсивтілік. Бірдей үдерістер жүретін құрылысы жəне өлшемі əртүрлі аппараттардың немесе қондырғылардың жұмысын салыстыру үшін интенсивтілік ұғымы қолданылады.
Үдерістің немесе аппараттың интенсивтілігі (J) деп оның өнімділігінің бірлік пайдалы көлемге (V) немесе аппараттың жұмысшы бетіне (F) қатынасын айтады. Интенсивтілік - кг(м2 тəулік); кг(м3 сағ.); 16 кг(м3 тəулік) өрнектеледі.
Өнім сапасы - өнімнің тұтыну қасиетін жəне тауарлық бағалылығын анықтайды. Əрбір тауар үшін бұл - жеке көрсеткіш. Оған бөгде қосындының
құрамы жəне мөлшері, физикалық, химиялық көрсеткіштері, сыртқы түрі жəне өлшемі, түсі, иісі жəне т.б. жатады. Ол нормативті құжаттармен (ГОСТ, техникалық шарт, сапа сертификаты) анықталады.
Меншікті капиталдық шығын - қондырғының бірлік өнімділігіне есептелген шығын. Өндірістің басында аппаратқа, машинаға, түтікөткізгішке, жəне т.б. бірмезеттегі шығын, яғни капиталды шығындар жұмсалады. Меншікті капиталдық шығын жеке аппараттарда жəне тұтастай өндірісте үдерісті тиімді ұйымдастыруды сипаттайды. Бұл көрсеткіш табиғи шамада (т. металлтəулігіне 1000 т өнім) немесе ақшамен өрнектеледі.
Экономикалық көрсеткіштер - өндірістің экономикалық тиімділігін анықтайды.
Өзіндік құн. Кəсіпорынның өнімді дайындауға жəне тұтынуға кететін шығынның ақшамен өрнектелуін толық өзіндік құн деп атайды. Ал кəсіпорынның тікелей өндіріспен байланысты шығынын өнімнің фабрикалық-зауыттық өзіндік құны деп аталады. Өнімнің фабрикалық-зауыттық өзіндік құны келесі негізгі шығындардан құралады (1-кесте).

1-кесте

Химия өнімінің өзіндік құнының құрылымы

Шығын баптары Өзіндік құндағы үлесі, %
Шикізат жəне негізгі материалдар 57,0
Көмекші материалдар 6,6
Отын 1,6
Энергия 8,1
Жалақы жəне сақтандыру 11,9
Құрал-сайман (жабдық) амортизациясы 11,0
Басқа шығындар (цех, зауыт шығындары) 3,8
Барлығы 100

1. Өндірістің химиялық үдерістеріне тікелей қатысатын шикізат, жартылай өнімдер жəне негізгі материалдар, орташа алғанда, 60-70% өзіндік құнды құрайды.
2. Технологиялық мақсаттар үшін қажетті отындар мен энергия - 10%.
3. Негізгі жұмысшылардың жалақысы - 4%-дан 20%-ға дейін.
4. Амортизация - негізгі өндірістік қордың (тұрғын үй, құрал-жабдықтар, т.б.) шығындарын толтыру - 10-15%.
5. Цехтық шығындар, бұған негізгі өндірістік қорлармен жөндеу жұмыстары да кіреді.
6. Жалпы зауыттық шығындар.
Өзіндік құнның əртүрлі баптар бойынша шығындардың арақатынасы əрбір химиялық өндірістер үшін өзгеріп тұрады.
Еңбек өнімділігі - жұмыскердің бірлік уақыт ішінде өндіретін өнімінің мөлшері немесе бірлік өнімді өндіруге жұмсалатын жұмысшы уақытының мөлшері.
Меншікті капиталдық шығын, өзіндік құн жəне еңбек өнімділігі негізінен өндірістің техникасы мен қондырғысының қуаттылығына байланысты. Қондырғының бірлік қуаттылығы артқанда көптеген химиялық өндірістер үшін еңбек өнімділігі 60-80%-ға артады.
Соңғы жылдары қуатты технологиялық жүйелер тұрғызылып өндіріске енгізілуде, жекелеген агрегаттар мен реакторлардың өнімділігі бұрынғы жұмыс жасап тұрған агрегаттар мен реакторлардан 10 есе артық. Мұндай қуаттылық өндірісті автоматтандыруды жеңілдетіп, еңбек өнімділігін арттыру жөніндегі сұрақты комплексті түрде шешуге мүмкіндік береді.
Көптеген жағдайларда химиялық өнімдердің сапасын оның құрамындағы негізгі заттардың концентрациясымен анықтайды. Əрбір химиялық өнімдердің сапасы мемлекеттік стандарттарда көрсетілген талаптарды қанағаттандыру керек. Өнімдердің жаңа түрлеріне əлі стандарт жоқ болса, онда салааралық техникалық жағдаймен анықталады.
Капиталдық шығын - кəсіпорынды немесе цехтың құрылысын салуға жұмсалған барлық шығынның қосындысы. Барлық жағдайда жұмсалған шығынның мөлшері неғұрлым аз болуына ұмтылу керек.
Эксплутациондық көрсеткіштер - өндірісте жəне химиялық-технологиялық үдерісте регламенттік жағдаймен күйден ауытқулар пайда болған өзгерістерді сипаттайды. Үдерістің көрсеткіштеріне ауытқулардың əсерін эксплутациондық көрсеткіштермен анықтайды.
Беріктілік - өндірісте немесе қондырғыда белгілі уақыт аралығында авариясыз жұмыс істеудің не болмаса авариялық жағдайда тоқтап қалу санының орташа уақытымен сипатталады. Бұл көрсеткіш қондырғының дұрыс жəне сапалы жұмыс істеуіне тəуелді.
Жұмыс істеу қауіпсіздігі - қоршаған ортаға, қызметкерлерге жəне қондырғыларға əкелетін зиянды əрекеттерден жұмыс режимінің бұзылу
ықтималдығы.
Сезімталдық - өндірісті, қондырғыны пайдалану барысында режимнің бұзылуына жəне пайдалану шартының өзгеруіне уақытында бақылау жасау. Бұл үдеріс көрсеткішінің болған жағдайға байланысты ауытқулар өзгерісінің қатынасымен анықталады.
Басқару жəне реттеу - берілген шекте үдеріс көрсеткіштерін мүмкіндігінше қалыпта ұстауды сипаттайды. Бұл басқару параметрлері жəне олардың өзара əсерінің (басқару күрделілігі) үдеріс шартына өзгерісінің шамасымен анықталады.
Əлеуметтік көрсеткіштер - өндірісте жұмыс істеудің қолайлығын жəне оның қоршаған ортаға əсерін сипаттайды.
Қызмет көрсетудің зиянсыздығы - газдану, шаң-тозаңдану, қатты дауыс деңгейі жəне т.б. талапқа сəйкес нормада болуын санитарлық-гигиеналық тұрғыдан қадағалау.
Автоматтандыру жəне механикаландыру дəрежесі өндірісті пайдаланудағы қол жұмысы мен ауыр еңбек үлесін анықтайды.
Экологиялық қауіпсіздік өндірістің қоршаған ортаға жəне орналасқан аймақтың экологиялық жағдайына əсер ету дəрежесін анықтайды.
Химиялық өндірістің негізгі көрсеткіштері оны игеру, жобалау, жасау, пайдалану сапасына қойылатын талаптың жоғары екенін көрсетеді. Біруақытта аталған əрбір талаптар бойынша жоғары жетістікке жету барысында бір-біріне қарама-қайшылықтар пайда болады. Сонда нақты біржақты шешім қабылдау қажет. Сондықтан инженер-технолог тек қана жан-жақты терең білімді, сауатты болумен қатар, жоғары мəдениетті болғаны жөн.

5. Химиялық-технологиялық жүйе

Химиялық өндіріс əртүрлі ағыстармен өзара байланысқан ондаған, жүздеген аппараттармен қондырғылардан тұрады. Құрам бөліктерінің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.