Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 155
Текст из файла (страница 155)
Площадку предпрнзтнн следует выбнрагь так, чтобы места скоплении людей были отдалены от мест проведения технол. процесса. Прнмененне стратепн. подхода к обеспечению безопасности пуою-ва необходимо не только лля прсдотвращеннн аварии, но н дця уменьшении последствий от нйх. В то же й мя Известно, что функцноннрующне предпрюгпи сгронлн учета совр. требопаннй х безопасности н на ннх, в протнвоположность стрлгегмч. подходу, попользуется метод «навешиваниях средств обеспеченнн безопасности на готовое предприятие. Очевидно, что следующее поколение хнм, предпрннтнй должно с самого начала проехтнроваться н строиться с учетом того, что соблюдение требований по безопасности онз-ва явиется очень важной стороной дела (см.
таюхе ма труда, Пажармал опасность). реектнреванне, управление н кезпрепь хымике-технвь систем (ХТС) н прана-в. Совр. хнм. предприятие — это сложная хнмнко-технон. система, состоящая нз большого числа аппаратов н связей (потоков) между ними. Прюнанне фжта взанмного влнання агрегатов, сосгпвиющнх ХТС, привело к необходимости рассматрнвать технол, процесс прн его проектирования на основе системного подхода, когда хны. предприятие м. 6.
пргдсгрвлено в виде многоуровневой нерархнч. структуры, покрзанной на рнсувке. Первую, низшую, ступень иерархии составляют основные хнмжо-технол, процессы, а тахже локальные системы автоматнч. регулирования (САР) н управленца нмн. Вторая ступень иерархии — агрегаты н комплексы, представжинпне нюнмосвяэанную совохупность типовых технол. процессов н аппаратов, осущесгвляющнх определенную операцию. Чаще всего это цехи нлн нх отдельные участки. На этой ступени нспользуотся автоматнзнр, сметены управления (АСУ) длн решения задачи оптнм, хоордннацнн работы аппаратов н оптнм.
распределения технол. потоков мвкду ними (АСУТП). Третья ступень иерархии включает хнм. пронз-ва, состоящие ю неск. цехов, где получают целевые продукты, а тжже АСУ технол. н органюацнонного функцноннрованнн ирою-ва. 471 Инзор»ичома» езрзкзрре лвмичеекозо пзюпммлезок 1 — топ«хне хпмжо-зе»- пехзпичеекие процееем п САР. П вЂ” Те»поппи'мекке цехи, гзоезки и АСР чехи«к«тих»кима ироцееепок. Ш вЂ” Сохокузимезь цех«о по пропзоохечеу иекевпз препукчо и АСУ целит. РР— Химпчеекее предприете Геммы и АСРП. Четвертая ступень — хнм. предпрнятне в целом н автоматнзнр. система управленца предприятием (АСУП).
См. также Автолеатмзировамное управление. Основные этапы создания ХТС тжовы. Первый уровень заканчивается состжленнем мат. моделей элементов подсистем ХТС. Далее переходят х решенню задач анализа, синтеза н опгнмнзацнн ХТС. Анализ состоит в изучении св-в н эффекпюностн функцноннрованна ХТС на основе ее мат.
модели. Св-ва системы эавнсат кж от параметров н характернстнк состояния элементов (подснстем), тж н от структуры технол. связей между элеменгамн. Есгесгвенно, что полная модель м.б. рассчитана лишь после того, кж сннтезнрована ХТС, т. е. анализ не может производиться в отрыве от свите»а, Задача синтеза заключается в создании ХТС, работающей с высохой эффжтнвносзью. Для этого необходимо прежде всего выбрать оптнм.
технсл. топологию системы, к-рпя определяет характер н порзцок соединение отдельных анпаратов в технсл. схеме, Очевидно, что с синтезом ХТС тесно связана задача оптимиъщнн, к-рая сводится к нахонщенню жсгремального значения выбранного критерия эффективности (как правило, экономическою) функщеоннрованнн системы. Из определения задач анализа, синтеза н оптнмнзапнн ХТС видно, чго все этн этапы орзвннческн связаны друг с другом. Усиливаются тенденции заменять обычные методы проектнропанна агрегатов н установок оптимальным проехтнрованнем.
В этом случае выбор схончательного варианта производится по специально рюработанной стратезнн магематнчесхн обоснованными мсгодпмн перебора многих сотен вариантов конструхтнвных схем н режимов агрегатов н установох (см. также Автаматиэиропаммое лроекпшропамие). Развитие совр. ср-в авгоматнэнр. проектнровання н управления хнмжо-технол. процессами, появления технол. оборудованнн с «гнбкнмн» (перенастранваемымн) материальными н энергетнч.
свнзямн н систем пром. роботов прнвелн х возрождению на качественно новом уровне перноднч, процессов хнм. технслопен (см. Непрерывные и периодические проз(ессы). Этот способ организации технол, процессов весьма выгоден дня малотоннажных многоассортнментных пронз-в (лаков, красок, ннсзжтнцндов, прмсадок к маслам, особо чнстых в-в н рсжтнвов, лек. препаратов н др.). Увеличение обьгыа пронз-ва таких продуктов осущесгвиется пугем созданнн гибких производств.
систем (ГПС) с автоматнэнр, участкамн, способных сннтезнровать широкую номенклатуру хнм. продуктов (см. Гибкие производства). Предприятие с ГПС представляет собой набор блоков — смесителей, режторов, холоднльннков, емкосгей, доэаторов, насосов н т,д., к-рме м,б. переключены в любой последовательности в зависимости от особенностей осуществляемого процесса. Такой блочно-модульный принцип организации пронз-ва пзвволяет уннфнцнровать оборудование.
472 Теидеицми Рвзвипзя Х.т. Зв последние 20 лет Х. т. претерпела колоссальные измеиеиия в научном и приклдпиом отношении. В совр. услоизях мвссоные продукпд осиовиой химии уступают место продуктам топкого хим, сиигезн, все чаще условия процессов и качеспю продуктов определяют св-ва поверхности рюдела фаз, отдельных частиц, а ие объема. От мжрострукгуры в-в переходят к управлению микрострухтурой; иеструктурироннииж среда вытесняется структурированной (мицелла„кластер); эиерпзю вводят инпрнвпеиио с помощью лазера с зпциииой частотой излучеиив, в виде плазмы, элекгрич.
поля; вместо нормального сосгояиия фаз используют суперкритич. Р юиды, жидкие кристаллы. Появились новые области Х. т.; иатехиолопи, генная иижеиерин, «коиструировпиие» материалов иа мол. уровне (иаиотехиолопш). Ядро методологии Х.т. составляет определенное число «исторических моделейв, осиоввиных иа использовании примятых концепций: осиовиых процессов Х. то ступеней ращеленив, ниапопзй между переносом массы, теплоты и кол-вп движения и др. Среди новых областей теории, Находящих прнктич. примеиеиие в Х.
то отметим использовниие иелииейиой диивыики для описания хим, взпимод, и процессов переноса. В ряде случаев флуктунции в коиечиом итоге могут приводить к процессу самоорганизации и возиихиовеиию диссипативных структур. Познание и жтивиое применение знкоиомериосгей самоорганизации имеют принципиальное значение, поскольку открывает перспективы целенаправленного построения техиол, процессов, основанных иа принципах саморегулирования. Пржтич. значение самооргвиизпции иа межфвзпой границе (эффект Мвриигоии; ам. й(ассаобиен) связано с возможиосгью существенно улучшить ряд важных процессов Х.тс абсорбциоииав и хемосорбциоииня очистки газов, жипкостиав эхстржция, ректификнция. Концепция хвоса также вовлетгнется в араецап совр.
методов Х.то поскольку условия возникновения хпатич. поведеиия — многомерность полей физ, величии, пульсвциоииые явления, иалдпяощиеся эффекты — чнсто встречаются в хим.-техиол, системах. Тж, модели мнссопеуедачи, кж правило, имеют стохпстико-детерминировпииыи харжтер. Эиергетич. проблемы в Х. т. Нпиб. остро стоят в связи с процессами сушки и разделения смесей. Здесь Наметились двв направления — эиергетич, оптимизация существующих процессов и разработка новых с низкой энергоемкостью.
Тж, длв иниб, энергоемкого крупнотоннажного процесса разделеиия — рехтификнции — в хвчестве критерия оптимизации м. б. использовано произ-во энтропии. Ннимеиьшее возрастание энтропии достигается в случае, когда произ-во ее однородно распределено по высоте колонны. Такой подход пезшвиет сформулировать новый принцип коисгруироввиия колонной аппаратуры (см.
также Эксергетический анализ). Лругой путь сводится к рлзрнботке новых процессов с поиюкеииой эиергоемкосгью, среди к.рых иаиб. перспективиы: 1) селективипя впсорбция юзов при переменном давлеиии, 3) суперкритич. флюидиав жстрнхция, осиовнииня иа св-вах сжатого сверхтритич. газа (диоксид углерода, этни, нтилем и др.) изменить растворяющую способность при измеиеиии платиости; 3) хрисгнллизпция из расплнвов — весьма эффективный путь ризделеиия и очистки орг. саед., имеющих т-ры плавления между -50 и 200 'С, при существенно меньших, чем в случае рекгифюгации, эиергозатрптнх, при высокой эффективности и иниб.
глубине очистки по сравнению с др. процессами разделения; 4) мембрнииые процессы разделеиия. Комбинирование термодииамич, потоков и сил (см. Термодинамика необратимых процессов) и соедииеиие в одном аппарате разл. процессов — интенсивно развивающееся новое иппрнвгеиие Х.
т. Так, напр., почти нее заводы, выпускающие одну из сравнительно жологически чистых добавок, повышающих октановое число бензинов, метил-шр«ш-бугнловый эфир, используют хим. р-цию, совмещенную в одном аппарате 473 1б Хишш. эип, т.
5 ХИМИЧЕСКАЯ М1 с ректификнцией. Перспективными являются также керпмич. мембранные ревхторы, в к-рых зп счет диффузионного торможеиия скорости доставки реагентов в зону р-ции и отвода продуктов удается непрерывно проводить р-ции, обьмио протекающие со взрывом. Еще один тип новых концепций в Х. т. связаи со структурой и организацией коидеисир. фазы. Св-вн тихих материалов, кнк полимеры, керамика, композиты, зависят от тщательно скоиегруироввииых структур иа мол. и микроскопич.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
