Ресурсоспестяваща технология. Индустриални технологии. Най-новата технология

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Модерната индустрия се развива много динамично. За разлика от предходните години това развитие върви интензивно, с участието на най-новите научни разработки. Технологията за пестене на ресурси е от голямо значение. Този термин се отнася до цяла система от мерки, насочени към значително намаляване на потреблението на ресурси, като същевременно се поддържа високо ниво на качество на продукта. В идеалния случай те се опитват да постигнат възможно най-ниското ниво на потребление на суровини.

Предпоставки за възможно най-широко внедряване

Въпреки усилията на екологичните организации и законодателите, няма начин да се говори за някакво значително намаляване на вредите, причинени на околната среда от промишлените предприятия. Само в Русия щетите от промишлени емисии се оценяват на 150 милиарда рубли.годишно, а в САЩ тази цифра достига около 7% от вътрешния БВП!

Световният опит показва, че разходите, направени от ресурсоспестяваща технология на първия етап от нейното прилагане, не са съпоставими с разходите за изравняване на последствията от използването на остарели и мръсни производствени методи. Сроковете за пълно изплащане на новите технологии не надвишават пет години.

Голяма опасност е постепенното изчерпване на минералите. И така, само преди 50 години находищата на желязна руда не са били разработвани, ако съдържанието на желязо в тях е било по-малко от 50-60%. Днес започват да добиват дори рудата, в която има не повече от 30% от метала.

Дори съдържанието на пепел във въглищата, използвани в когенерационните централи днес надхвърля 30%, докато през 60-те години тази цифра не надвишава 20%. Някои градове са принудени да използват суровини за отопление, чието съдържание на пепел надвишава 55%. Освен това в някои случаи вече започва активно добив на суровини, дори от сметищата от минали години. Всичко това допринася за рязко увеличаване на количеството отпадъци. Следователно ресурсоспестяващата технология е изключително важна, тъй като позволява на индустрията и националната икономика да консумират по-малко суровини, произвеждайки повече продукти.

Как се запазват ресурсите?

В повечето случаи намаляването на количеството на изразходваните ресурси се извършва чрез повторно използване на отпадъчни материали. Така в момента най-малко 30% от сглобяемия скрап се използва при топенето на стомана, до 25% от отпадъчната хартия се взема в производството на хартия. Производство на цветни металиизползва най-малко 20% рециклирани материали. Трябва да се отбележи, че размерът на капиталовите инвестиции за широкото внедряване на технологии за преработка на отпадъчни материали е точно четири пъти по-нисък, отколкото при създаването на индустриални комплекси за добив на минерали.

Предвид факта, че няма нужда да се инвестира в топенето на стомана, тези технологии позволяват поне една трета да се намали термичното замърсяване на околната среда. Просто казано, вредата от парниковия ефект е намалена. С една дума, инвестирането в тези разработки е много изгодно.

Какво могат да направят ресурсоспестяващите технологии?

Първо, всяка технология за пестене на ресурси може сериозно да намали количеството отпадъци и емисиите в околната среда. Например, чрез включването в преработката на хлорсъдържащи отпадъци от металургичното производство на титан, нивото на емисиите на хлор в околната среда беше намалено с 50%!

Зони, които преди са били заети от технологични сметища или сметища, най-новите технологии позволяват напълно да се освободят от боклука и да се използват за развлекателни цели. Между другото, изпращането за рециклиране на отпадъци, които съдържат много серен диоксид (в същата металургия, например), не само намалява значително замърсяването на околната среда, но и значително намалява количеството произведена първична сяра..

Изключително важно е новите технологии да развият основата за преработка на полимерни отпадъци: например специфичният топлинен капацитет на два тона пластмасови бутилки е равен на този на един тон суров петрол! ТакаПо този начин, създавайки филтри от ново поколение, можем да отопляваме големите градове с години, използвайки само пластмасов боклук от депа…

Сравнете…

Значението на новите индустриални технологии в черната металургия е изключително голямо. Ако стопите тон метален скрап, тогава замърсяването на околната среда (в сравнение с топенето на стомана от руда) незабавно се намалява с 86%, вода е необходима със 76% по-малко, а общото количество отпадъци незабавно намалява с 57%! Приблизително същата картина се получава, ако сравним производството на хартия от отпадъчна хартия и необработен пулп.

Не забравяйте за околната среда

В светлината на факта, че настоящата ситуация в сферата на околната среда оставя много да се желае, всички съвременни технологии трябва непременно да допринасят за намаляване на емисиите на вредни вещества в атмосферата. Имайки предвид сегашното състояние на Норилск и други металургични градове не само у нас, но и в целия свят, най-новите индустриални технологии трябва не само да осигурят работни места за хиляди хора в предприятията на тежката индустрия, но и да защитят тяхното здраве.

На какво се основават новите производствени методи?

Първо, нискокачествените суровини масово се заменят с по-модерни аналози, които позволяват производството на същото количество продукти с по-добро качество. Например в производството на бои и лакове този подход доведе до замяната на стандартните бои на базата на органични разтворители с водоразтворими продукти.

За крайни потребителисъщо така е важно да се запази функционалността на продукта, без да се нарушават реалните му технически характеристики. Отличен пример е замяната на пластмасовото фолио с хартия в случай на лепяща лента. Качеството му е останало същото, но количеството на отпадъците и емисиите в атмосферата рязко намаля. Това са ресурсоспестяващи технологии, примери за които даваме в нашата статия.

Разбира се, изключително важно е да се промени самият технологичен процес, така че да отговаря на съвременните реалности. Така днес все по-голямо значение се придава на прехвърлянето на производството към непрекъснат цикъл на развитие на продукта. Това решение е много по-обещаващо от периодичното спиране и стартиране на оборудването, което е придружено от рязко увеличаване на емисиите на вредни вещества.

Това също е тясно свързано с изискването за преоборудване на производството с ново оборудване, което консумира по-малко консумативи, гориво и резервни части. Такива ресурсоспестяващи технологии в индустрията значително повишават технологичността на производството. Това не само помага за намаляване на количеството отпадъци, но също така допринася за значително намаляване на цената на крайния продукт.

Компютри за масите

Например, те включват машини с ЦПУ и напълно компютъризирани производствени линии, които могат да изрязват необходимите части от твърди парчета метал с максимална точност и икономичност. Такива машини (в сравнение с конвенционалните) осигуряват намаляване на количеството отпадъци с 50-80%. Освен това не е нужно да се притеснявате за нивото на обучение на работниците.

Забележете, че използването на съвременни технологии задължително трябва да включва не само максимално намаляване на количеството отпадъци, но и тяхното безопасно съхранение. Последният параграф включва следните изисквания:

• Мястото, където се генерират опасни отпадъчни материали, не трябва да влизат в контакт с околната среда по никакъв начин.
• Всички отпадъци трябва да бъдат опаковани по начин, който улеснява рециклирането им по-късно.
• Ако преработката на отпадъците на съществуващото техническо и технологично ниво не е възможна, те трябва да бъдат прехвърлени в състояние, в което биха имали възможно най-малко отрицателен ефект (топене в стъклено състояние на отработено ядрено гориво).
• Съответно, контейнерите за дългосрочно съхранение трябва да са минимално податливи на корозия и други негативни фактори на околната среда.

Основни примери за технологии за пестене на ресурси

Пиролизно обогатяване на въглища, химически методи за обогатяване на руди, методи за алкална обработка на торф, чрез които се получава не само гориво, но и хумусни торове, стимуланти на растежа на растенията, могат да се считат за класически пример. Всички тези технологични „изкушения“не само намаляват драстично количеството суровини, необходими за производството на продукти, но и осигуряват много полезни странични продукти. Това е особено вярно за преработката на торф, когато дори лекарства се получават с помощта на химикали от обикновени суровини за ТЕЦ!

Примери за биологична и химическа обработка на суровини

Ако смятате, че въвеждането на ресурсоспестяващи технологии в биологичното производство се ограничава само до нови методи за получаване на биологично активни добавки и лекарства, то дълбоко се лъжете. Сегашното ниво на технологично развитие предполага използването им дори в металургията.

Така днес все по-често се използва бактериално излугване на метали, когато е възможно да се извличат много висококачествени суровини от руди с минимално съдържание на материя (стари депа), без да се замърсява цялата област с сметища от добив. Още по-привлекателно е бактериалното извличане на ценни метали… от отпадните води! И говорим не само за металургичното производство, но и за отпадните води на големите градове.

По този начин въвеждането на ресурсоспестяващи технологии характеризира степента на развитие не само на индустрията, но и на обществото като цяло. Съхранявайки околната среда около нас, ние я предаваме на нашите потомци.

Също така, излугването може да произведе огромни количества сяра от нискокачествени въглища с висока пепел, които не са особено подходящи за нищо друго. Между другото, през последните години страната ни активно въвежда технологията за биологична преработка на нискокачествени кафяви въглища, от които се получава добра изкуствена почва.

Строителство

Най-често срещаните материали за строителство в наше време са бетонът и стоманобетонът. Само у нас годишно се произвеждат над 250 милиона тона от тях. Следователно, съвременните строителни технологиидо голяма степен те се фокусират върху пестенето на ресурси, когато бъдат освободени.

Спестяване на ресурси при производството на стоманобетон

Проблемът е, че стоманобетонът е много енергоемък материал, чието производство изисква огромно количество електроенергия. Необходими са 470 000 kcal, за да се произведе само един кубичен метър! Ако технологичните процеси са несъвършени или в случай, че е необходимо да се излеят бетонни конструкции някъде на депото, тогава разходите може дори да надхвърлят 1 милион kcal!

Като се има предвид, че националната икономика изисква най-малко 12 милиона тона бетон годишно, технологиите за пестене на енергия и ресурси правят възможно спестяването на огромна сума пари.

Най-значимият проблем е големият преразход на цимент от строителите. Има няколко приложими начина за коригиране на този пропуск. Първо, най-голямо разхищение на материал се наблюдава, когато строителите използват нискокачествени инертни материали, които не отговарят на определено предназначение. Така че най-често това се проявява, когато се използва ASG вместо нормален пясък.

До голяма степен можете да намалите разходите, като използвате пластификаторни добавки, които сега са широко представени на международната строителна сцена. Висококачествен пластификатор ви позволява да намалите консумацията на цимент с 20% наведнъж и характеристиките на якост на изгражданата конструкция няма да бъдат засегнати. Като се има предвид, че най-новите технологии в индустрията позволяват производството на стотици от техните имена, пластифициращи добавки се нуждаятприлагайте, когато е подходящо.

Други разходи за енергия

При изотермично втвърдяване в стоманена форма един кубичен метър бетон "изяжда" поне 60 хиляди kcal. Ако оборудването е повредено, топлинните загуби се увеличават експоненциално. Така че в някои заводи тази цифра надвишава 200 хиляди kcal на кубичен метър бетон. По този начин е възможно да се намали излишната консумация на ресурси с повече от три пъти, просто като се ремонтира навреме оборудването, използвано при производството на бетон.

Много обещаващ метод е нагряването на пластифицираната смес с електричество (през зимата). В този случай е възможно значително да се намали количеството не само на цимента, но и на пластификатора в сместа.

Други начини за пестене на цимент

Трябва да се отбележи, че огромните загуби на цимент по време на транспортирането му играят изключително негативна роля. В никакъв случай този материал не трябва да се товари по открит начин, не се допуска транспортиране с често презареждане. Загубите на цимент стават просто гигантски, ако първо се транспортира по море, след което се претоварва на железопътни платформи, от които се транспортира с автомобили.

Тези загуби могат да бъдат избегнати, ако циментовият клинкер се транспортира до отдалечени райони. Може да се изтегля неограничен брой пъти. Когато материалът бъде доставен до работното място, клинкерът просто се смила, като се получава висококачествен цимент в необходимото количество.

Правилният избор на бетонови марки също е изключително важен, което биподходящи за конкретна задача. Практиката показва, че повече от 30% от общата загуба на цимент възниква, когато строителите използват грешна марка бетон. В резултат на това не е необичайно работата да бъде напълно преработена.

По този начин развитието на съвременните технологии трябва да помогне за запазването на ресурсите, използвани във всички отрасли на науката и индустрията. Чрез въвеждането на нови производствени методи можем да намалим количеството вредни емисии във въздуха и водата и да запазим околната среда за всички бъдещи поколения.