Химиялық және механикалық технология

Дәріс № 1
Тақырыбы: Кіріспе. Химиялық технологияның жалпы сұрақтары.
Дәріс мақсаты: Студенттерді <<Химиялық технология>> мазмұнымен таныстыру. Механикалық және химиялық технология айырмашылығын нақтылау.
Химиялық өндірістің технологиялық және техника-экономикалық көрсеткіштерімен таныстыру.
Тірек сөздер: Химиялық технология, аппарат жұмысының өнімділігі және қуаттылығы, шығын коэфициенті, өнім шығымы, сапасы, шикізат.
Негізгі сұрақтар:
1. Химиялық және механикалық технология.
2. Химиялық өндірістің технологиялық және технико- экономикалық көрсеткіштері.
1. Технология-өндіріс жолында, аппараттармен әдістер негізінде алғашқы материалды өндіріс құралдарына немесе халық тұтынатын заттарға айналдыру туралы ғылым.
Технология түрлері: Механикалық және Химиялық технология
Өңделетін шикізатқа байланысты химиялық технология:
1) Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы
2) Органикалық заттардың химиялық технологиясы
Механикалық технология келесі операциялардан тұрады:
Шикізатты даярлау, байыту, дайын өнімді тазалау.

2. Өндірістің технико-экономикалық көрсеткіштері.
1. Шығын коэфициенті
2. Дайын өнім сапасы
3. Аппарат өнімділігі және қуаттылығы.
4. Процесстің интенсивтілігі
5. Еңбек өнімділігі
6. Өнім құны

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 көрсеткіштермен анықтайды.
Техникалық көрсеткіштер химиялық-технологиялық үдерістің сапасын анықтайды.
Өндірістің өнімділігі (қуаты) - бірлік уақытта алынған өнімнің немесе өңделген шикізаттың мөлшері:

Мұндағы, Ө - өнімділік, В - өнім массасы, кг,т, τ - уақыт, сағ.

Өнімділік, кг/сағ; т/тəулік, м3/тəулік өлшенеді.

Егерде реакциялық қоспада өнімнің концентрациясы белгілі болса, өнімділікті анықтау үшін теңдеу қолданады:

Мұндағы, СR - өнімнің концентрациясы, v - реакциялық қоспаның жұмсалу көлемі.

Өнімділіктің мəні нақты өндіріске байланысты.

Агрегат, машина өнімділігінің максималды мүмкіншілігі қуаттылық деп аталады. Өндіріс қуаты - аппараттың оптималды жағдайдағы ең жоғарғы өнімділігі:

Аппараттың өнімділігін, оның мөлшерін үлкейту арқылы немесе интенсивтілігін арттыру арқылы көтеруге болады.

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:

Q - жұмсалған шикізат, су жəне т.б. мөлшері; В - өнім массасы.

Жұмсалу коэффициентін тоннаның тоннаға қатынасы (т.т-1) кубxметр тоннамен (м[3].т-1), киловатт-сағат тоннамен (квт.сағ.т-1) өрнектейді.

Мысалы, 5 т күкірт қышқылы өндірісі үшін 4,5 т шикізат (күкірт колчеданы) жұмсалады. Сонда 1 т күкірт қышқылына шикізат бойынша күкірт колчеданының жұмсалу коэффициенті 4,5 : 5 = 0,9 т-ға тең.

Жұмсалу коэффициенті өнімді өндіруге жұмсалатын шығынды көрсетеді. Жұмсалатын компоненттің тиімді қолданылуын көрсетпейді. Жұмсалу коэффициентінің мəні өндірістің техникалық (жобалық жəне есептік) құжаттарына кіреді. Теориялық жəне практикалық жұмсалу коэффициенттері болып бөлінеді. Олардың қатынасын бастапқы реагенттің айналу дəрежесі сипаттайды.

Бастапқы реагенттің айналу дəрежесі. Бұл химиялық-технологиялық үдерісте бастапқы шикізаттың қаншалықты терең химиялық өзгерістерге ұшырайтынын көрсетеді.
Айналу дəрежесі - бұл химиялық реакцияға қатысқан бастапқы реагенттің үлесін көрсетеді.
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.); кг/(м3 тəулік) өрнектеледі. Интенсивтілік жəне аппараттың өнімділігі өзара байланысты:

Өнім сапасы - өнімнің тұтыну қасиетін жəне тауарлық бағалылығын анықтайды.Əрбіртауарүшінбұл - жекекөрсеткіш.Оғанбөгдеқосындының 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. металл/тəулігіне 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 шы-ғындардан құралады
Химия өнімінің өзіндік құнының құрылымы

Шикізат- өнеркәсіп өнімдерін өндіру үшін пайданылатын алғашқы материал
Шикізаттың жіктелуі.
1. Шығу тегі бойынша 3 топқа бөлінеді. Минералды, жануар және өсімдік тектес.
2. Агрегаттық күйі бойынша газ, қатты және сұйық
3. Құрамы бойынша: органикалық, бейорганикалық.
4. Алу жолы бойынша: Табиғи, жасанды.

Минералды шикізаттар - жер қойнауынан өндірілетін пайдалы қазбалар.
Минералды шикізаттардың түрлері: 1. Рудалы
2. Рудасыз
3. Жанғыш
1. Рудалы шикізат - құрамында металы бар, одан металл алуға болатын шикізат .Олар оксид, гидроксид, сульфид, карбонат түрінде кездеседі.
2. Рудасыз шикізат шартты түрде келесі топқа бөлінеді:
А) Индустриалды шикізат
Б) Құрылыс материалдары
В) Химиялық минералды шикізат
Г) Бағалы, жартылай бағалы, өнделген заттар
3) Жанғыш шикізаттар
Өсімдік және жануар шикізаты- бұған ауыл шаруашылық өнімдері
(астық тұқымдары, мал шаруашылығы, көкөніс, бау-бақша өнімдері, орман-балық шаруашылығы жатады) . бұлар өздерінің пайдалану бағытына қарай тамақ және техникалық болып 2-ге бөлінеді .
Шикізатты өндеу.
1.Жіктеу (сорттау)
2.Ұсақтау
3.Ірілендіру(біріктіру)
4.Сусыздандыру
5.Байыту.
Қатты шикізатты байыту - механикалық, химиялық, физико-химиялық әдіс арқылы жүзеге асады. Механикалық әдіс (кендер мөлшеріне, тығыздығына, кесектердің формасына, магниттік қасиетіне, электр өткізгіштігіне байланысты болады) кен/ руда құрамына кіретін минералдың физико-химиялық қасиетіне байланысты болады. Механикалық әдіске-гравитациялық , электромагниттік, электростатикалық байыту жатады.
Химиялық әдісте химиялық реакция жүргізе отырып шикізаттын пайдалы бөлігі алынады.
Физика-химиялық әдіске флотациялық байыту жатады.

Бақылау сұрақтары:
1. Химиялық және механикалық технологияның айырмашылығы.
2. Өндірістін қандай технологиялық және техника экономикалық көрсеткіштерін
білесін, анықтамасы.
3. Шикізаттың жіктелуі.
4. Шикізаттың сапасы және оны өндеу әдістерін сипатта.