ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологические принципы из "Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза" Наиболее важное значение имеют реакционно-массообменные процессы, позволяющие, например, в случае равновесных реакций достигать полной конверсии реагентов при высокой селективности. При этом сокращаются энергетические затраты, так как исключаются рециклы по сырью и не нужны аппараты, предназначенные для отделения сырья от целевых продуктов. Особенно большой эффект достигается при использовании специального формованного катализатора, который одновременно выполняет функции массообменной насадки. В технологии основного органического и нефтехимического синтеза находят и будут находить еще большее применение реакционно-абсорбционные процессы (хемосорбция), реакционно-ректификационные и реакционно-экстракционные процессы. Такое сочетание позволяет улучшать показатели не только реакционных процессов (повышать конверсию и селективность), но и массообменных процессов (за счет протекания реакции преодолеваются ограничения, обусловленные структурой диаграммы фазового равновесия), а следовательно, и процесс в целом. [c.244] Применение конденсационно-отпарных колонн позволяет в одном аппарате конденсировать часть компонентов, а оставшуюся часть - отгонять. Этот процесс наиболее эффективен при разделении веществ с различными физико-химическими свойствами. Применение такого метода может быть рекомендовано только после экономического анализа. [c.244] Полнота выделения продуктов из реакционной смеси. В многотоннажных производствах при незначительном содержании примесей в сырье они будут вьщеляться в значительных количествах (иногда десятки тысяч тонн в год). Любые продукты (побочные для одного процесса) могут служить сырьем для других процессов или производств. При получении одновременно нескольких целевых продуктов их себестоимость будет ниже, чем в случае, когда их получают отдельно каким-либо методом. Вместе с тем, если возможно использовать на последующих этапах смесь нескольких компонентов или какую-то фракцию, выделять все индивидуальные вещества не обязательно, учитывая то, что на разделение тратится большое количество энергии. [c.245] Вьщеление же всех продуктов из реакционных смесей в виде индиввдуальных компонентов или их фракций позволяет наиболее полно использовать сырье с целью получения целевых продуктов без загрязнения окружающей среды, т. е. решает одновременно экономическую и экологическую задачи. Кроме того, в результате различных процессов получают такие продукты, которые после вьщеления можно использовать в качестве топлива на этом же производстве. К ним могут бьггь отнесены водород, метан и некоторые другие химические вещества. Таким образом, практически все побочные продукты, в том числе и примесные, должны находить свое применение. [c.245] В качестве отходов можно выделять только те продукты, которые нельзя использовать в народном хозяйстве, но можно включить в кругооборот природы, не нарушая его. [c.245] Сокрашение расхода холода также позволяет упростить решение экологических задач. Это обусловлено тем фактом, что в качестве хладагента во многих случаях используется вода. При охлаждении технологических потоков, как правило, получается значительное количество теплой воды с невысокой температурой, которую приходится сбрасывать в водоемы без утилизации тепла. Это приводит к тепловому загрязнению водоемов. Следовательно, наряду с решением проблемы сокращения расхода холода необходимо решать задачу регенерации тепла из потоков низкотемпературных параметров, что, в свою очередь, позволит решать и экологические задачи. [c.246] Применение циркуляции оборотной воды с охлаждением в градирнях или переход к воздушным холодильникам не решают проблемы как утилизации тепла, так и теплового загрязнения. Кроме того, применение градирен приводит к выбросу в атмосферу большого количества пара и капельной воды. [c.246] Таким образом, основным направлением в повышении энергетической эффективности производств является снижение их энергоемкости, в том числе за счет использования внутренних ресурсов самой химико-технологической системы. [c.246] Использование вторичных энергетических ресурсов не только снижает расход энергии в каждом производстве, но и предотвращает сброс тепла в окружающую среду. [c.247] Таким образом, важным резервом экономии тепла в процессах производств 00 и НХС является повышение эффективности использования вторичных энергетических ресурсов (тепла газовых и жидких потоков), уровня регенерации тепла охлаждаемых продуктов, а также внедрение современных энерготехнологических систем. Источниками вторичных энергетических ресурсов в отрасли являются физическое тепло контактных и уходящих газов технологических печей, нагретых продуктовых потоков, тепло парового конденсата и др. Утилизация имеющихся вторичных топливно-энергетических ресурсов зависит от их количества, энергетического потенциала, возможности использования полученной энергии. При этом в качестве утилизационного оборудования в отрасли уже применяются воздухоподогреватели различных конструкций и размеров, котлы-утилизаторы различных типов, теплообменники, газовые холодильники и другое оборудование. [c.247] Использование вторичных ресурсов высокого энергетического потенциала не вызывает затруднений на разных стадиях самого технологического процесса, например, при подогреве исходного сырья и других потоков. Пар, получаемый в котлах-утилизаторах, может применяться в кипятильниках ректификационных колонн и других теплообменных аппаратах. [c.247] Одним из эффективных методов использования вторичных энергетических ресурсов является производство холода в абсорбционных холодильных машинах, в которых в качестве теплоносителя может применяться вторичный пар, перегретый конденсат, горячая вода, горючие газы и др. Наиболее эффективным мероприятием по снижению потерь тепла на предприятиях выступает максимальная замена греющего пара горячей водой. [c.248] Разработка технологии с минимальным расходом воды и использованием ее кругооборота. Большинство предприятий отрасли основного органического и нефтехимического синтеза относится к числу наиболее водоемких. Только один из заводов потребляет около 50-100 тыс. т воды в час. Так, на производство 1т нитрилоакриловой кислоты расходуется 1960 м воды. Вода используется как охлаждающий, так и нагревающий агент для приготовления различных растворов, в качестве исходного сырья или полупродукта, для улавливания газообразных выбросов, для промывки оборудования и продуктов и других целей. Возможность загрязнения воды ставит задачи сокращения ее потребления и многократного использования. Уже в настоящее время эти задачи решаются. [c.248] Высокое качество очищенной воды достигается за счет применения комбинированной или многоступенчатой очистки сточных вод, которая может включать в себя следующие методы очистки механический, биологический, химический, физико-химический, очистку активным углем, обратным осмосом, ультрафильтрацией и др. При этом в каждом производстве в зависимости от количества оборотной воды, количества и качества примесей в ней должна применяться своя система очистки. [c.249] Второй этап создания системы оборотного водоснабжения связан с охлаждением оборотной воды. Возможны следующие системы оборотного водоснабжения с охлаждением воды, с очисткой воды, а также с очисткой и охлаждением воды. В настоящее время наибольщее распространение получили системы оборотного водоснабжения с охлаждением воды, которые, в свою очередь, подразделяются на замкнутые, полузамкнутые и комбинированные. При этом в замкнутой системе охлаждение технологических потоков или продуктов осуществляется оборотной водой в закрытых теплообменных аппаратах, а оборотная вода охлаждается воздухом в закрытом оребренном теплообменнике. [c.249] В полузамкнутой системе охлаждение технологических продуктов происходит также в закрытых теплообменных аппаратах, а охлаждение воды - на градирне или других охладителях. В комбинированной системе обессоленная или умягченная вода охлаждается оборотной водой в закрытых теплообменных аппаратах, а оборотная вода охлаждается в градирне. В некоторых случаях целесообразнее охлаждать обессоленную или умягченную воду в оросительных холодильниках. [c.249] В последние годы в России развиваются работы по совершенствованию и применению воздушно-конденсационных установок охлаждения. Наиболее перспективным вариантом будет, очевидно, орошаемая воздушно-конденсационная установка, в которой используется незначительное количество воды. Особенно ошутимо преимущество применения таких установок в южных районах страны. Эти установки позволяют улучшить микроклимат в данных районах, так как в атмосферу в процессе работы установки выбрасывается большое количество сухого подогретого воздуха в холодную и сырую погоду, а увлажненный воздух подается в атмосферу в жаркую и сухую погоду. [c.250] Вместе с тем применение воздушных холодильников, градирен, воздушно-конденсационных установок и др., как отмечалось ранее, не решает важных проблем утилизации тепла и теплового загрязнения атмосферы. Это связано с тем, что, с одной стороны, из теплой воды не утилизируется тепло, а с другой стороны, при использовании воздушных холодильников или воздушно-конденса-ционных установок в атмосферу выбрасывается значительное количество теплого воздуха, а в градирнях - большое количество пара и капелек воды. [c.250] В настояшее время этот принцип широко используется преимущественно для решения первой задачи. Со временем вторая задача будет приобретать большее значение и этот принцип найдет комплексное применение. [c.251] При циркуляции различных газовых потоков (с целью полной конверсии сырья или повторного их использования) они должны очищаться от вредных примесей, которые могут быть, например, ядами катализатора. Кроме того, в циркуляционных газах накапливаются инертные примеси. Следовательно, необходимо частично выводить газовые потоки из системы для очистки от инертных примесей. [c.251] Вернуться к основной статье