Ресурсо-, знергосберегающей техники

Основой для выбора конструкции аппарата являются технико - экономические и экологические показатели. Например, производство минеральных удобрений, относящееся к сложным ХТС, можно представить независимо от осуществляемого процесса тремя группами аппаратов по способу смешения с помощью: I — движущегося корпуса; II — механического активатора; III— газообразного агента.

Первая группа представлена в технологии удобрений вращающимися барабанами и применяется для гранулирования, химического взаимодействия, сушки, охлаждения и ряда других процессов.

Вторая группа представлена емкостной аппаратурой с перемешивающими устройствами, дробилками, грохотами.

Третья группа со стационарными механическими элементами представлена аппаратами колонного типа и с псевдоожиженным слоем, которые пригодны для гранулирования, классификации по размерам, тепло-, массообменных процессов.

Современная технология минеральных удобрений в зависимости от исходного сырья, качества конечного продукта, степени отработанности процесса, наличия требуемого оборудования, экологических условий в зоне строительства завода и других показателей может осуществляться по разным схемам. Например, производство фосфатов аммония может быть реализовано в промышленности в пяти вариантах, а исследованных и отработанных в промышленных условиях вариантов значительно больше. Однако все технологические схемы предусматривают одновременное или последовательное осуществление следующих операций: 1.тонкое измельчение фосфоритного сырья,

2.смешение порошка фосфоритной муки с кислотой или смешение газообразного, жидкого аммиака с кислотой,

3.осуществление химической реакции с выделением тепла, выходом газообразной фазы,

4.выпаривание образовавшихся пульп,

5.гранулирование из жидкости с последующей сушкой или охлаждением,

6.смешение фаз в разном сочетании и получение продукта с широким диапазоном физических свойств,

7.классификация по размерам, дробление,

8.охлаждение гранулированного продукта,

9.очистка отработанных газов от пыли и вредных примесей.

Эти процессы реализуются в перечисленных трех группах аппаратов, что позволяет при подборе оборудования линии свести к минимуму число типов используемой аппаратуры, упростив ее эксплуатацию и ремонт. В технологии удобрений можно выделить несколько стадий производства, обладающих достаточной автономностью, независимо от схемы. Самостоятельность стадии производства характеризуется получением полупродукта определенного качества. Например, в любой технологии удобрений присутствует:

1.смешение реагентов и осуществление химической реакции;

2.предварительное удаление влаги сушкой или выпаркой;

3. гранулирование и окончательное удаление влаги;

4.классификация по размерам и дробление крупной фракции;

5.охлаждение готового продукта;

6.абсорбция вредных примесей из отходящих газов. Этот процесс является вспомогательным в получении продукта, но основным для охраны окружающей среды и здоровья людей и должен рассматриваться особо.

Приведенное деление условно, поскольку каждый процесс включает в той или иной мере элементы всех групп, а для успешного ведения любого процесса необходимы определенного качества гомогенизация или разделение компонентов. В зависимости от кинетики процесса проводят смешение:

1.с последующим выводом смеси в виде готового продукта;

2.с последующим разделением компонентов;

3.с обновлением поверхности контакта ее скоростью, согласованной со скоростью химической реакции или тепло-, массообмена.

Один и тот же тип смешения требуется в разных по своей сущности процессах, в связи с чем они могут осуществляться в конструктивно сходных смесителях.

Операторная модель на примере производства стеклянного волокна представлена на рисунке 2.5. Она является базовой схемой для реализации в промышленности комплекса новых малоотходных и экологически чистых производств и выбора оптимальных режимов их функционирования.

В систему входят подсистемы, операторы и процессоры. Рассмотрим их структуру и качество.