Нефть. От первых скважин до новой эпохи - Глеб Олегович Трухин

волокнистых материалов применяются аппараты, обеспечивающие относительно небольшое время пребывания материала в зоне сушки (сушилки мгновенного действия), – их производят в пневматическом исполнении. Процесс организован так: в вертикальную трубу (до 20 метров высотой) подают материал, поток горячего воздуха несет его вверх, далее в циклоне материал отделяется, а отработанный воздух выбрасывается в атмосферу.

Рисунок 15. Пневматическая сушилка

Для осушки растворов и суспензий используют сушилки распылительного типа, где продукт пребывает в рабочей зоне высоких температур совсем недолго. Он подается винтовым насосом-дозатором на диск центробежного распылителя, диспергируется в объем сушильной камеры и высушивается смесью топочных газов с воздухом, поступающим из печи. Конструкция дисков распылителя определяется свойствами продукта: например, для абразивных материалов рабочие элементы защищают специальными покрытиями, повышающими износостойкость. После сушильной камеры вся смесь поступает в циклоны, где происходит разделение фаз.

Чтобы обеспечить крупнотоннажное производство, требуется оптимизировать скорость сушки и объем осушаемого материала. Для удовлетворения этих потребностей используют сушилки с псевдоожиженным слоем зернистого материала. В качестве сушильного агента применяются горячий воздух, дымовые газы, горячие инертные газы. Продукт напыляется на инертный теплоноситель – крошку фторопласта или другой материал. Теплоноситель предварительно загружают в сушилку и приводят в псевдоожиженное состояние топочными газами, которые получают в камере сгорания природного газа. После сушки продукт направляется на разделение в циклоны.

Также на производствах используют контактные сушилки, которые также имеют несколько вариантов исполнения: барабанно-вакуумные и вальцовые.

Барабанные роторные вакуумные сушилки относятся к аппаратам периодического действия. В горизонтальном цилиндрическом корпусе с рубашкой, обогреваемой водяным паром, установлен обогреваемый ротор с гребками. Аппараты оснащены фильтрами для очистки паровоздушной смеси от пыли продукта. Нагрев и сушка продукта происходят в результате контакта его с обогреваемыми поверхностями барабана и ротора при перемешивании в аппарате. Продолжительность сушки определяется физико-химическими свойствами растворителя, начальной и конечной влажностью, способностью к налипанию и др.

Сушка пастообразных материалов и суспензий происходит в вальцовых сушилках. Рабочий элемент представляет собой цилиндрический валец, который снабжен обогревом водяным паром. Продукт подается в низ вальца, а пар – в полость для обогрева, откуда предусмотрен отвод конденсата. При помощи вращения вальца происходит вынос сухого продукта.

На этом можно подвести итог раздела о процессах и аппаратах химической технологии. Мы рассмотрели основные – и не самые основные – процессы, о которых говорили в предыдущих темах, разобрались в их конструктивных вариантах и, главное, увидели, как они выглядят и работают в реальности.

Таким образом, процессы и аппараты химической технологии представляют собой фундаментальную основу промышленного производства, объединяя физико-химические закономерности и инженерное проектирование. Изучение типовых процессов – механических, гидромеханических, тепловых, массообменных и химических – позволяет не только понимать принципы функционирования современного химического производства, но и целенаправленно совершенствовать его: повышать эффективность, снижать энерго- и ресурсозатраты, обеспечивать экологическую безопасность.

Грамотный выбор и расчет аппаратов, учет кинетических закономерностей и оптимальных режимных параметров дают возможность создавать экономически обоснованные, надежные и масштабируемые технологические схемы. В условиях постоянного развития материаловедения, автоматизации и цифровых технологий дисциплина «Процессы и аппараты химической технологии» остается ключевым инструментом для проектирования инновационных производств и решения актуальных задач химической индустрии.

Подводя итог изученным ранее разделам, кратко резюмируем основной материал.

Химическая технология определяет, «что» и «зачем» необходимо получить:

– разрабатывает схемы превращения сырья в целевые продукты;

– выбирает химические реакции и последовательность стадий;

– устанавливает требования к качеству продукции и экономичности процесса.

Процессы и аппараты отвечают на вопросы, «как» и «в чем» это можно реализовать:

– описывают физико-химические закономерности протекания процессов (гидродинамических, тепловых, массообменных, химических);

– предлагают типовые аппараты (реакторы, колонны, теплообменники и др.) и методы их расчета;

– обеспечивают перевод лабораторной химии в промышленное производство.

Глава 12. Безопасность и экология производства

Очевидно, что нефть и природный газ относятся к горючим и взрывоопасным веществам. А значит, для производства, добычи и транспорта таких соединений требуется повышенный контроль за безопасностью и экологией. Это требуется для исключения взрывов, пожаров, разливов, которые приводят к экономическим потерям, угрозе жизни и здоровью, а также, что немаловажно, к вероятности экологической катастрофы.

Юридическими основаниями для регулировки деятельности подобного рода промышленных предприятий служат три основных документа:

– Федеральный закон № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»;

– приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору № 534 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности „Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности‟»;

– Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Каждый работник предприятия обязан знать и соблюдать данные правила. Также для должностных лиц предусмотрена аттестация в органах технического надзора. Не углубляясь в законодательные детали, рассмотрим практические методы.

Прежде всего каждый, кто попадает на предприятие, проходит инструктаж по безопасности, где указаны правила и нормы поведения на объектах, которые относятся к взрывоопасным и пожароопасным, а также имеют и другие вредные факторы, негативно влияющие на здоровье человека. Также всегда прописывается последовательность действий при возникновении нештатной ситуации: взрыв, пожар, обрыв провода, утечка газа, нефтепродукта и т. д. После чего сдается экзамен на усвоение материала. Если данные процедуры пройдены успешно, то человек получает доступ на предприятие с сопровождением. Без прикрепленного сотрудника сторонние посетители не имеют права на перемещение по заводу.

На заводе важны и инструктаж, и ответственные лица. Но главное, что обязательно должно быть у каждого – независимо от статуса и должности, – это средства индивидуальной защиты (СИЗ).

Средства индивидуальной защиты помогают уберечь себя от кратковременного контакта с опасными факторами. В состав СИЗ входят: специальные ботинки, которые имеют противоскользящую и прорезиненную подошву, защищающую от скольжения и электрического воздействия, а также снабженные усиленным носком для защиты от спотыкания и падения тяжелых предметов; специальная униформа, которую часто называют «спецовка», с защитой от факторов рабочей среды, будь то щелочь, кислота, водяной пар, огонь, электричество и т. д.; шумоподавляющие наушники и очки для защиты органов слуха и зрения; рабочие перчатки – аналогично одежде, в зависимости от сред, температур и прочих факторов; каска с подбородочным ремешком; а также противогаз или самоспасатель, которые защищают от вредных и токсичных газов; для быстрого реагирования при нахождении в зоне опасности применяются индивидуальные портативные газоанализаторы.

При входе на производственную площадку и во многих помещениях можно увидеть плакаты-памятки, напоминающие о средствах индивидуальной защиты. Пример одного из таких плакатов показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Типовая памятка для работников предприятия

Но ситуации случаются самые разные, а заводы часто находятся вдали от города, поэтому инфраструктура не столь развита для