Химическая промышленность – одна из наиболее развитых производственных отраслей. Современные технологии дают возможность создавать материалы, многие из которых превосходят по характеристикам продукцию из природного сырья. А использование автоматизированных систем управления позволяет экономить трудовые ресурсы. Но, в зависимости от направленности, производство требует больших энергетических, водных или сырьевых затрат. Эти и ряд других потребностей необходимо учитывать при размещении химической промышленности.
Факторы размещения предприятий
На расположение предприятий химической направленности влияет множество факторов. Но есть основные:
- Сырьевой. Создание отдельных видов продукции подразумевает большие затраты природных ресурсов. Поэтому целесообразно размещать предприятия вблизи мест добычи сырья, чтобы снизить расходы на транспортировку. Так, комбинаты по изготовлению калийных удобрений располагают неподалеку от солевых шахт, а производство синтетических смол – рядом с месторождениями нефти и газа.
- Энергетический. Для изготовления некоторых типов продукции (карбида, синтетического каучука, химических волокон, метанола и каустической соды) необходим большой объем тепловой и электрической энергии. Такие предприятия строят в регионах, где ее производят, к примеру, возле крупных ГЭС.
Можно ли создать автомобили, работающие только на воде?
Еще один фактор, который нужно учитывать – экология. Химическое производство способствуют загрязнению окружающей среды, отходы не перерабатываются естественным путем и не могут служить пищей для живых организмов. И хотя многие предприятия оснащены очистным оборудованием, безопаснее размещать их в малонаселенных регионах.
Источник: dzodzo.ru
Вода в химической промышленности
Химическое производство – одно из крупнейших потребителей воды. Этот факт объясняется рядом достоинств воды, из которых можно выделить следующие:
— наличие комплекса ценных физических свойств (высокая теплоемкость, малая вязкость, низкая температура кипения и др.);
— доступность и дешевизна;
— удобство транспортировки и использования в производстве.
В химической промышленности вода используется в следующих направлениях:
1. Для технологических целей в качестве:
— растворителя, среды для проведения некоторых физических и механических процессов;
— промывной жидкости для газов;
— экстрагента и абсорбента.
2. В качестве теплоносителя в виде горячей воды и перегретого водяного пара и хладоагента.
3. В качестве сырья или реагента для производства разнообразной химической продукции (водорода, ацетилена, минеральных кислот и т.д.).
Масштабы потребления воды химическим производством зависят от типа производимой продукции и колеблются в широких пределах. Так для производства азотной кислоты требуется 200 т воды / т продукции, вискозного волокна – 1200 т / т, аммиака – 1500 т / т, капронового волокна – 2500 т / т.
Как Швеция превращает свои отходы в золото
Колоссальный расход технологической воды с учетом большого объема загрязненных сточных вод требует рационального подхода к ее использованию в химической промышленности. Эти задачи решают следующими способами:
— разработкой научно обоснованных норм расхода на технологические нужды;
— максимально полного использования отходов;
— заменой, где возможно, водяного охлаждения на воздушное охлаждение;
— организацией замкнутых бессточных производств и водооборотных циклов.
Критерием эффективности водооборотного цикла является коэффициент использования
воды:
где Va и Vсb – объемы забираемой из источника свежей воды и сбрасываемой в водоем сточной воды соответственно. В химической промышленности этот коэффициент составляет 0,8 – 0,9.
Основные показатели качества воды для химическойтехнологии.Вода, используемая в химической промышленности, должна удовлетворять по качеству определенным требованиям. Качество ее определяется совокупностью физических и химических характеристик, среди которых следует отметить следующие: жесткость, окисляемость, рН, доля примесей.
Жесткость – это свойство воды, связанное с присутствием в ней растворенных солей кальция и магния. Жесткость (Жо) характеризуют концентрацией ионов кальция и магния и измеряют в миллимолях на литр воды. По значению Жо вода бывает мягкой ( Жо < 2 ), средней жесткости
( Жо = 2–10 ) и жесткой ( Жо >10 ).
Окисляемостью называют свойство воды, связанное с присутствием в воде неорганических веществ, легкоокисляющихся соединений железа и сероводорода, способных окисляться различными окислителями и измеряется количеством КМпО4 или эквивалентным количеством кислорода, затраченным на окисление 1 л воды, т.е. мг/л.
Активная реакция воды характеризует ее кислотность или щелочность. Она определяется присутствием в воде некоторых газов, таких как хлор, оксид углерода и др., а также растворимых гуминовых кислот и веществ, вносимых в водоем промышленными стоками. Большинство природных вод имеют рН = 6,5–8.
Промышленная водоподготовка.Водоподготовкой называют комплекс мероприятий по улучшению качества воды для технологических целей. В нее включают операции по удалению механических примесей, умягчению, осветлению, дегазации.
Осветлениеведут отстаиванием воды с последующим фильтрованием через зернистый материал. Для коагуляции коллоидных примесей и абсорбции окрашенных частиц к ней добавляют электролиты – сульфаты алюминия или железа.
Обеззараживаниеводыпроводят путем ее хлорирования или озонирования.
Дегазацию– удаление из воды растворенных газов ведут химическим способом, при котором газы поглощаются химическими реагентами, например, в случае диоксида углерода или сероводорода воду обрабатывают моноэтаноламином или раствором гашеной извести. Применяют также физические методы, например, термическую деаэрацию на воздухе либо в вакууме.
Контрольные вопросы
1. На конкретных примерах сформулируйте определения понятий: сырье, полупродукт, побочный продукт, отходы, рецикл сырья.
2. Приведите классификации сырьевых ресурсов.
3. Назовите наиболее распространенные в земной коре элементы и их кларки.
4. Назовите основные требования к сырьевым ресурсам.
5. В чем состоит подготовка сырья? Приведите примеры.
6. Назовите различные источники энергетических ресурсов. Укажите, какие из них используются в химической технологии.
7. Приведите примеры возобновляемых и невозобновляемых видов энергии.
8. Приведите примеры первичных и вторичных энергетических ресурсов.
9. Приведите примеры использования в химической промышленности энергии плазмы.
10. Дайте перечень позиций, где в химической технологии используется вода.
11. Каковы основные требования, предъявляемые к качеству воды?
12. Что такое жесткость воды, в чем она измеряется и как ее можно понизить или устранить?
13. Что такое окисляемость воды? С чем связывают это понятие? Как ее определяют?
Источник: infopedia.su