ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методология разработки технологического процесса из "Кинетический метод в синтезе полимеров" Существующие эмпирические методы, па основе которых были разработаны все современные технологические процессы синтеза полимеров, включают три стадии лабораторные исследования, опыты на различных пилотных установках, проектирование, а затем пуск и освоение промышленного процесса. [c.264] Объем исследований на каждой стадш может быть весьма различным в зависимости от множества конкретных факторов. Цель лабораторных исследований обычно заключается в том, что сначала нужно получить образцы материала для первичного исследования свойств. [c.264] Задача может быть поставлена самым различным образом. Идея получения нового материала или создания нового способа синтеза может возникнуть в результате поисковых работ, после анализа научной или патентной литературы. Часто поиск нового материала диктуется требованиями потребителей, применяющих полимерные материалы в технике. [c.264] Если первичные исследованця дали положительный результат, то проводятся более систематические исследования в лабораторном масштабе с целью определения оптимальных условий проведения процесса синтеза. [c.264] Лабораторный реактор можно выполнить из стекла (выигрыш в простоте и наглядности) или из металла (это облегчит моделирование). Он может работать периодически или непрерывно, иметь простую или сложную конструкцию. Объем реактора можно варьировать от нескольких миллилитров до десятков литров. [c.264] Руководителя работ волнует вопрос, как долго будут вестись исследования, сколько (и каких) экспериментаторов необходимо привлечь, какие затраты потребуются. [c.264] Большинство поставленных выше вопросов не возникает при проведении академических исследований. Точнее, они не играют столь важной роли. Цель академического исследования — изучить механизм процесса, основные закономерности его протекания. В каком порядке и сколь быстро будут получены ответы на поставленные вопросы — это имеет второстепенное значение. [c.264] Этим приходится ограничиться, ибо для рассмотрения экономической теории разработки новых процессов (которая, кстати, не разработана) нужна специальная монография. [c.265] Значение экономических факторов еще более возрастает на стадии пилотных установок. Затраты на опытно-конструкторские и исследовательские работы здесь намного больше, чем в лаборатории. Задача состоит в проверке работоспособности нестандартных узлов оборудования, новой аппаратуры (и прежде всего реактора), а также в исследовании гидродинамики процесса. Часто параллельно проверяются конкурирующие варианты для окончательного выбора оптимального. [c.265] Независимо от этого осваивается производство опытных партий продукта для проведения широких исследований структуры и свойств. На этой стадии обычно решающее значение имеет выбор конструкции реактора полимеризации, который впоследствии будет модифицироваться и моделироваться. [c.265] В объем исследований на пилотной установке обычно входит изучение воспроизводимости результатов, устойчивости и регулирования процесса, анализ материального и теплового балансов, которые являются основными исходными данными и для проектирования. [c.265] Мощность установ- Рабочее давление. [c.265] Помимо научно-технических требований при моделировании проектировщик должен учесть экономические факторы. Необходимо проанализировать 1) капитальные вложения, 2) себестоимость продукта, 3) энергетические ресурсы и затраты, 4) сырье, полупродукты, отходы и методы утилизации. Эти факторы, определяющие окончательный выбор технологии, поддаются количественному Згчету. Сложнее с другими факторами, взаимосвязанными между собой, которые, пока нельзя оценить экономически, например такими, как техника безопасности, устойчивость процесса, уровень технологической культуры (т. е. степень подготовленности персонала), возможности химического машиностроения и приборостроения. [c.265] Важную роль, наконец, играют субъективные факторы патентная политика, приоритет, ведомственная принадлежность и пр. [c.265] Целесообразно закончить обзор эмпирического метода, процитировав отрывок из книги К. Денбига — одного из крупнейших специалистов в области теории реакторов — ... пока же в книгах, подобных данной и преследующих научные цели, необходимо обращать особое внимание на те аспекты проблемы, которые могут быть выражены количественно. .. 8. [c.265] Трудности, с которыми сталкиваются технологи и проектировщики при решении этих задач, описаны выше, и теперь стоит противопоставить им идеализированную схему научно обоснованного расчета процесса на основе фундаментальных исследований с применением ЭВМ для моделирования и оптимизации йроцесса. [c.266] Реально трудно себе представить, что в ближайшее время стадия экспери-лента. на пилотных установках будет полностью заменена моделированием процесса на ЭВМ. Этот скептицизм относится к будущему развитию полтериза-ционных процессов, где свойства и поведение материала нельзя прогнозировать, исходя только из его структуры и состава. Вследствие ряда принципиальных трудностей, которые еще предстоит обсудить, промышленное проектирование реакторов во многих случаях и дальше будет базироваться на эмпирических данных или на сочетании научных и эмпирических методов. [c.266] Вернуться к основной статье