Birinchi ma’ruza matni (2 soat)

Birinchi ma’ruza matni (2 soat)

Kirish

Jadallashtirilgan texnologiyaga o‘tishda mahsulot sifat ko‘rsatkichlarini o’sishiga e’tibor qaratiladi. Olinadigan mahsulotning bir birligiga sarflanadigan issiqlik-energetik resurslar ham bu ko‘rsatkichlar qatoriga kiradi. Jarayonni jadallashtirish natijasida mahsulotni ishlab chiqarishni «har qancha qimmatga tushsa» ham ko‘paytirishga intilish solishtirma energiya sarfiyotini oshib ketishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun jadallashtirilgan jarayonlarni ishlashda jadal ishlaydigan reaktor va massa almashtirgich apparatlar qatorida energiyani tejovchi texnologiyalarni ham qo‘llash zarur bo‘ladi.

Ma’lumki kimyoviy texnologiya sohasida energoresurslarning(tabiiy gaz, neft, toshko‘mir) 15% yaqini sarflanadi. Ko‘pchilik kimyoviy korxonalarda energiya sarfi sarfiyotlarning asosiy qismini tashkil qiladi. Bundan tashqari energiyani ko‘p manbalari shu jumladan tabiiy gaz, neft, toshko‘mirlar bir qator mahsulotlarning kimyoviy sintez yo‘li bilan olishda zarur xom ashyo bo‘lib xizmat qiladi. Shuning uchun xom ashyodan kompleks foydalanishni ta’minlovchi modda va energiyani birvarakayiga ishlab chiqaruvchi texnologiyani yaratish zaruriyati tug‘iladi. Bunday masalalar jumladan, yirik tonnali xalq xo‘jaligining tarmog‘i sifatida rivojlanayotgan bog‘langan azot ishlab chiqarish korxonalari oldida turibdi.
«Kimyoviy energotexnologiya» atamasi oxirgi yillarda keng ommalashmoqda. Ushbu texnologiya ustida so‘z ketganda kimyoviy texnologiyada mahsulotlar va energiyani birgalikda ishlab chiqarish, shuningdek energetik resurslarni tejab sarflashni tushunish kerak. Kimyoviy texnologiyaning rivojlanishi kimyoviy mahsulotlar ishlab chiqarish hajmining o‘sishi, ayrim agregatlar quvvatining ortishi va shunga mos ravishda energetik sarfietlarni ko‘payishi natijasida kimyoviy energotexnologiyasi atamasi paydo bo‘lishi tabiiydir.
Texnologiya rivojlanishida
- mahsulotni ishlab chiqarish usullarining ishlanmasini yaratish asosiy masalalardan hisoblanadi
- mahsulot sifatini yaxshilash, materiallar sarfini tejash, apparatlar unumini oshirish kabi masalalar xal kilinadi.
- energetik resurslar sarfini tejash,
- nixoyat yaxlit iqtisodiy kriteriylar bo‘yicha jarayonni optimallashtirish muammosi vujudga keladi.
Texnologiyaning shu tartibda rivojlanishi kimyoviy texnologiyada energetik jarayonlar masalasiga oxirgi yillargacha ham juda kam e’tibor berilganligidan dalolat beradi.
Shu kungacha kimyoviy texnologiyada maksimal mahsulot ishlab chiqarishni ta’minlovchi sharoitlar vujudga keltirish optimal hisoblandi. «Qanday qiymat bilan» bu masalaga erishishiga e’tibor berilmadi. Bunday optimal kriteriyni tanlash mahsulotni «har qancha qimmatga tushsa ham» ishlab chiqarishni ko‘paytirish (qo‘shimcha sarfietlarni hisobga olmasdan), yoki metall sarfini kamaytirish (umuman kapital mablag‘larni kamaytirish), boshqa ko‘rsatkichlar ortishini hisobga olmasdan (masalan energetik sarfiyotlarni) mo‘ljallangan miqdordagi mahsulotni ishlab chiqarishni tashkil kilish bu yechimni to‘la oqlaydi. Biroq bu o‘sish tashqaridan energiya iste’molini ko‘paytirib, shuningdek kimyoviy reaksiya energiyasidan foydalanishni yomonlashtirib yuboradi. Demak, umumiy sarfiyotlarda energiya sarfi ulushi ko‘pincha katta bo‘lganligi uchun umuman shunga o‘xshash optimizatsiyalash salbiy iqtisodiy samara berishi ham mumkin.
Ko‘pchilik hollarda energetika jarayoni tahlili texnologiya ishlanmasi dasturiga kirmaydi. Kimyogar texnologlar kimyoviy va fazoviy muvozanat, jarayon kinetikasini o‘rganib, «Mahsulotni maksimal chiqishini», «mahsulotni maksimal ajratib olish»ni, «xom ashyodan maksimal darajada foydalanish»ni ta’minlovchi shartlarni ta’riflaydilar va ko‘pincha shu bilan chegaralanadilar. Energetika jarayoni masalasiga kelganda odatda tadqiqot sifatida o‘rganmaydilar, yoki bu masala energetika mutaxassislariga tegishli masala deb hisoblaydilar. Biroq, asosan energetik yo‘qotmalar ko‘pincha bevosita texnologik jarayonlar bilan bog‘lik bo‘ladi (garchi, shubxasiz, energetik jihozlarning takomillashganligiga ham bog‘lik). Bu xollarda asosiy energetik sarfiyotlarni kamaytirish rezervi texnologiya takomillashuvida yashirinib yotadi, kimyoviy mahsulot va energiya ishlab chiqarishidan kompleks foydalanishni hisobga olib texnologiyani optimallashtirish zarurati aniqlanadi. Bunday masalani faqat mutaxassis kimyogar-texnologlar xal qilishi mumkin. Biroq, buning uchun ular bu masalalarni yechish uchun mos keladigan usullar bilan qurollangan bo‘lishlari kerak.
Bu kursning maqsadi kimyoviy texnologiyada energiyani tejashning nazariy asoslarini va usullarini yoritib berish, talabalarni bu usullarni qo‘llashni amaliy natijalari bilan tanishtirishdan iborat. Energotexnologiya kursining asosiy maksadi bo‘lajak bakalavr mutaxassislarga issiqlik texnikasi hamda, energotexnologiyaning nazariy asoslarini o‘rgatish. Kimyosanoatida qo‘llaniladigan pech va qurilmalarning tuzilishi, ishlash tartibi xaqida tushuncha beriщ, yoqilg‘i yonish jarayoni, moddiy va issiqlik balanslarini tuzish, energatexnalogik tizimlar va energetik balanslarning taxlili bo‘yicha yetarlicha bilim va ko‘nikmalar berishdir.
“Energotexnologiyasi” fanining zimmasida – bo‘lajak mutaxassislarga texnalogik ob’ektlarda issiqlikni generatsiya qilish, energotexnalogik kombinatsiyalash, issiqlik sxemalarini muvofiqlashtirish, ikkilamchi energiya resurslaridan to‘g‘ri foydalanish jarayonlarining energetik effektini baholash va issiqlik yo‘qolishini kamaytirish kabi vazifalar mavjud.
Ushbu kursni o‘rganish asosan fizika, amaliy matematika, noorganik, organik va fizik kimyo, asosiy texnologik jarayon va qurimalar kabi umumtexnik fanlarga tayanadi.
Energiyani tejash masalasini yechishning ilmiy asoslarini termodinamika (energiyaning aylanishini o‘rganadigan fan) aniqrog‘i termodinamik analiz beradi. Uning mazmuni termodinamikaning ikkala qonunlaridan kelib chiqadi. Taxlil usullari esa texnikaviy termonidamika adabiyotlarida batafsil yoritilgan. Odatda muxandis-texnolog mahsulotni maksimal chiqishini yoki mahsulotni maksimal darajada ajratishi rejimlarini tanlashda, texnologik rejim va texnologik sxemani, energetik sarfiyotlarni hisoblashda fazoviy va kimyoviy muvozanatlardan foydalanadi. Biroq, energetik sarfietlarni kamaytirish uchun mo‘ljallangan termodinamik taxlil ko‘pchilik kimyogar texnologlarga tanish emas. Shuning uchun, tabiiy, energetik sarfietlarni kamaytirish usullarini qidirish uchun termodinamik taxlilning imkoniyatlaridan foydalanilmayapti. Haqiqatan ham, muxandislar ko‘p ideyalarga (fikrlarga) ichki his bilan sezib yoki katta amaliy tajriba orqali keladilar. Biroq, «termodinamik usul bilan fikrlash»ni bilmaslik energetika nuqtai nazaridan oqilona texnik jarayonlar bilan bir qatorda ma’qul bo‘lmagan jarayonlar yaratib qo‘yishlari ham mumkin. Ushbu fanda barpo etilayotgan jarayonning hohlagan bosqichida ya’ni loyihalashdan boshlab mavjud ishlab turgan sanoat agregatlarining takomillashuvigacha termodinamika qonun va usullaridan foydalanishning sersamarali ekanligi ko‘rsatiladi.
Termodinamikaning birinchi qonuniga asosan klassik energetik balansning o‘zi ham energetik yo‘qotmalarning bir qator manbalarini ochish va ularni kamaytirishning texnik usullarini yaratishga imkon beradi. Biroq termodinamikaning ikkinchi qonunini ishlatish esa to‘larok va aniqroq, asosan juda ham samarador ma’lumotlar beradi.
Yangi texnologik sxemalar, yangi aralashmalarni ajratish usullari, yangi tipdagi kimyoviy reaktorlar va issiqlik almashtirgich apparatlar, yangi katalizatorlar va absorbentlar, texnologik jarayonlarni jadallashtirish usullari kabilarni yaratish uchun ilmiy-tadkikot ishlarini yo‘nalishini tanlashda termodinamik taxlil asos buladi. Oddiy usullardan tortib, (issiqlik almashtirgichlarning sirtini ko‘paytirish singari) to eng muxim o‘zgartirishlarni texnologiyaga kiritishgacha, qaytmas va aniq kimyoviy, massa almashinuv va issiqlik almashinuv jarayonlarida to‘la termodinamik tahlil energetik sarfiyotlarni kamaytirishning turli texnik yo‘llarini topishga imkon beradi. Hozirgi kunda past energiya sarfiyotli, ko‘p komponentli aralashmalarni tozalash sxemasining nazariyasi va tejamli ishlab chiqarish usullari yaratilgan va turli variantlardan iborat sxemalar ishlab chiqilgan. Gazlarni tozalashda issiqlik sarfini ancha kamaytirishga erishilgan absorbsion usullar ishlab chikilgan va sanoatga joriy kilingan. Turli ko‘p tonnali kimyoviy texnologiya mahsulotlari ishlab chiqarishning energiya texnologik sxemalari keng ommalasha boshladi. Serenergiyali kimyoviy jarayonlarga ammiak ishlab chiqarish kiradi. Bu ko‘p tonnali sanoat bo‘lib, juda tez sur’atlarda rivojlanmoqda. Uning tarkibiga kiruvchi bosqichlar boshqa mahsulotlarni ishlab chiqarishda keng qo‘llanadi. Birinchi navbatda metan va uglerod oksidi konversiyasi bosqichi (ammiakni sintez qilish uchun vodorod va gazni olishda ishlatiladi) va shuningdek, gazlarni ajratish va olish jarayonlaridir. Zamonaviy ammiak ishlab chiqarish korxonasi energiya texnologiyaga xarakterli namuna bo‘ladi.
Tayanch so‘z va iboralar, ularning izoxi.