РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Технико-экономические показатели по энерго-

И ресурсопотреблению некоторых производств

Сырье – термин широкого значения. Под этим термином объединяются все природные материалы, которые используются для производства промышленных продуктов. Наличие или отсутствие того или иного сырья решающим образом влияет на возможности промышленного развития любой страны. Сырьевые ресурсы – важнейшее национальное богатство. Одной из главных задач народного хозяйства является бережное отношение к сырьевым запасам, поэтому наиболее рациональным является полное (комплексное) использование сырья, возможно, без всяких потерь и отходов. Несмотря на очень высокий технический и экономический уровень современной промышленности это удается редко и эта проблема в наше время является одной из самых актуальных для экономики страны.

Химическая технология связана с природным сырьем, т.е. с такими материалами, которые непосредственно получаются из различных природных источников. Особая роль предприятий химической промышленности и близких к ней отраслей заключается в том, что химические производства начинают длинную и сложную цепь переработки природных материалов в готовую продукцию непосредственного потребления. Большинство предприятий химической промышленности, как правило, производит не готовую продукцию, а только полупродукты, которые являются сырьем для дальнейшей переработки в других отраслях промышленности. С этой точки зрения химические производства являются сырьевой базой для других отраслей промышленности.

Сырье – термин не очень четкий и зависит от уровня развития производительных сил. В одном случае это полупродукт, в другом – отход производства, которые, в свою очередь, могут оказаться сырьем в том же или другом производстве. В то же время имеются все основания четко определить: сырье это необработанный природный продукт – объект переработки химическими способами.

Сырье может иметь различное происхождение. Минеральное сырье извлекается из недр земли. Этот вид сырья имеет наибольшее значение, так как обладает универсальностью, т.е. возможностью обеспечить промышленность любого назначения.

Второй вид сырья относится к растительному и животному происхождению. Это прежде всего древесина - материал, обладающий мощным ресурсом, продукты сельского хозяйства – хлопок, лен, джут, агава, картофель, корнеплоды, масляничные и др.; животного происхождения – шерсть, жир, рыба.

Следует рассмотреть сырьевую проблему в историческом и перспективном плане. Все виды сырья используются с древнейших времен. Производство металлов, кислот, части удобрений базируются на минеральном сырье. В то же время продукты органической технологии базировались в основном на сельскохозяйственном или древесном сырье. Однако уже в XX столетии в этом вопросе происходит коренная перемена. Увеличение мощностей химических предприятий вызывает значительное увеличение добычи сырья. Если в сфере минерального сырья это зависит только от капитальных и трудовых затрат, то для сельскохозяйственного и древесного сырья это связано со значительным вмешательством в структуру посевных площадей, в изменении, как правило, в худшую сторону, вопросов обеспечения населения пищевыми продуктами и уничтожением лесных массивов, изменением режимов рек и другими негативными явлениями в жизни отдельных стран. История сохранила не мало таких примеров. Так, развитие металлургии в Европе уничтожило значительные лесные покровы Центральной и Южной Европы. Эти леса были переработаны на металлургический кокс (в то время еще не был известен каменноугольный кокс). В Англии разведение овец для производства шерсти привело к превращению посевных площадей в пастбищные луга и обнищанию и голодному существованию сотен тысяч крестьян. В странах Центральной и Южной Америк, а затем в странах Юго-Восточной Азии разведение гевеи для производства каучука нанесло тяжелый урон сельскохозяйственному продовольственному производству. Эти примеры показывают, что в прошлом, в условиях еще недостаточно развитой промышленности массовое использование природного растительного сырья вызывало, в случае его неправильного, хищнического использования, тяжелые экономические потрясения для отдельных стран и народов. Очевидно, что при современном уровне производства использование этого вида сырья было бы просто невозможным. В то же время необходимость производства материалов, ранее базировавшихся на растительном сырье, является абсолютно необходимым. Например, без каучука практически невозможен технический прогресс. Следовательно, речь идет об изменении сырьевой базы химической промышленности.

За последние десятилетия были сделаны значительные открытия в области производства и применения новых материалов. Прежде всего это различные продукты органического синтеза – синтетический каучук, новые пластмассы, синтетические волокна, моющие средства и пр. Производство их базируется на нефти и природном газе. Значительные успехи в области химии позволили базировать на эти природные источники большинство современных химических производств. Такие производства как серная кислота, аммиак, большая часть удобрений, почти вся органическая технология перешли от разнообразных и мало обеспеченных источников сырья к одному – нефти и газу (нефть и газ могут рассматриваться как один материал из-за идентичности химических свойств и источников происхождения). Появление такого типа сырья решающим образом повлияло на развитие отраслей химической промышленности. Нефть и газ транспортируются по трубам на большие расстояния без особых трудностей. Размещение химических предприятий возможно практически в любой точке страны и даже за ее границами.

Синтетические методы получения различных продуктов значительно более эффективны, чем переработка растительного или животного сырья. Это можно увидеть из следующего примера.

Открытие Лебедевым метода производства каучука посредством превращения этилового спирта в дивинил с последующей полимеризацией последнего в каучук, позволило создать в СССР промышленность синтетического каучука. Производство одной тонны каучука требует не менее 9 тонн этилового спирта. Как известно, ранее сырьевым источником в производстве этилового спирта являлись крахмалсодержащие сельскохозяйственные продукты – зерно, картофель, сахарная свекла, сахарный тростник и пр.

На производство 1 т спирта необходимо было затратить:

- из картофеля 280 чел.-дней (выход 110-20 л спирта из 1 т картофеля)

- из зерна 160 чел.-дней (выход 330-340 л из 1 т зерна).

В то же время синтетический спирт требует для производства 1 т спирта только 10 чел.-дней. При этом 1 т этилена (исходный материал для синтеза спирта) заменяет 4 т зерна или 12 т картофеля. Преимущества синтетического способа очевидны. Однако дело не только в этом. Как бы хорошо не было организовано использование сельскохозяйственных площадей под различные культуры, требования промышленности могут быть настолько большими, что производство той или иной культуры может подавить производство других культур, необходимых для пищевых продуктов. В этом случае никакие технические достоинства сельскохозяйственного сырья не могут идти впереди требований, связанных с питанием населения, и такое сырье должно быть заменено минеральным.

Вернемся к примеру с синтетическим спиртом. Уже давно применяются более удобные и экономичные способы производства синтетического каучука, минуя этиловый спирт, непосредственно из продуктов переработки нефти. Некоторые виды сельскохозяйственного сырья сохранят еще долгое время свое место в промышленности. Это относится к таким как древесина – в производстве бумаги, фанеры, клетчатки для различных целей, хлопок для искусственных волокон, эфиров, текстиля, жиры для производства мыла и смазок, натурального каучука до сих пор не заменимого в производстве некоторых резиновых изделий. Надо иметь в виду, что правильная организация производства такого сырья может сочетаться с общей народнохозяйственной задачей страны и способствовать ее экономическому развитию.

В настоящее время мировое производство сельскохозяйственного сырья выражается в цифрах:

натуральный каучук – около 2,5 млн. т (преимущественно Юго-Восточная Азия)

Таким образом, решающим видом сырья в вопросах химической технологии выступает минеральное сырье. Добыча и подготовка к переработке минерального сырья представлены во всех странах крупным научно-хозяйственным минерально-сырьевым комплексом, ведущим поиски, установление запасов, добычу и подготовку к переработке минерального сырья.

Минеральное сырье – всевозможные руды, твердое топливо, нефть, газ, минеральные соли и другие многочисленные минералы располагаются в земной коре очень неравномерно. Эта неравномерность и разные глубины залегания минералов создают большие затруднения в организации поисков этих сырьевых источников и возможности их извлечения для использования. Некогда часть таких месторождений находилась на небольших глубинах и была легко доступна, но эти времена давно прошли и таких месторождений сейчас практически нет. Например, нефть, которую можно было черпать из колодцев, теперь добывается с глубины 3-5 и более километров. Угольные шахты углубились до 1000 метров и ниже. Препятствия возникают не только из-за трудностей извлечения нужных минералов из таких глубин, но и из-за трудностей поиска их на таких глубинах.

В настоящее время техника геологических разведочных работ располагает различными геофизическими методами широкого поиска полезных ископаемых. Эти методы позволяют охватывать в поисках большие площади земных пород. К таким методам относятся космическая разведка с помощью специальных спутников, способных замерять изменение плотности пород и по ним составлять соответствующие прогнозы наличия тех или иных минералов, сейсмическая разведка, основанная на скорости прохождения взрывной волны в породах с различным составом, методы измерения магнитных полей, прохождения радио волн и некоторые другие. Эти методы позволяют нащупывать очаги скоплений нужных материалов. В следующей стадии геологи производят разведочное бурение, которое позволяет точно установить наличие нужного минерала. Разведочное бурение, которое ведут полыми бурами, позволяет извлекать из недр земли так называемый «керн» - колонку грунтов по все длине скважины. Такая колонка демонстрирует состав горных пород в любой точке ствола разведочного бурения. Эти керны, собранные в специальных хранилищах, являются как бы справочной таблицей внутреннего строения верхней части земной коры. Кроме ответа на конкретный вопрос о наличии нужного минерала – цели поисков, они дают для будущих разведок как бы точную справку о наличии других, возможно нужных в будущем, сырьевых ресурсах. Наличие таких хорошо обследованных кернов, их постоянное пополнение дает бесценную информацию для работы геологов. Постепенно вся территория страны получает освещение и белые пятна медленно сходят с геологических карт. Однако такая работа еще очень далека от завершения, несмотря на очень широкие работы в этом направлении.

Открытие месторождения не означает еще, что оно может быть немедленно использовано. Необходимо установить запасы сырья, причем такие, которые могут быть извлечены при современном уровне техники. Разработать методы извлечения, установить состав сырья и реальные возможности получения из него продукции необходимого качества. Только после получения этих данных, месторождение может быть использовано. В геологии установлены определенные категории геологических запасов. Например, категория А – вполне доказанные и подготовленные к эксплуатации запасы, категория В – геологически обоснованные и достаточно разведанные запасы и категория С – запасы установленные геологическими изысканиями. Могут служить основанием для дальнейшей горно-геологической разведки.

Основной задачей в работе геологов-разведчиков и горняков является перевод из одной категории в другую, т.е. увеличение в конечном итоге категории А запасов, которые могут использоваться немедленно.

Способы добычи полезных ископаемых разнообразны.

а) Карьерная добыча. Представляет собой наиболее производительный способ добычи твердых ископаемых – углей, металлических руд и др. Предварительно вскрывается сверху слой пустой породы, а минерал извлекается с поверхности после механического дробления – взрывом, роторными машинами и пр.

б) Шахтный способ. В этом случае (чаще всего при глубоком залегании минералов) проходится достаточно широкий ствол (шахта), через который подается специальными подъемниками (лифтами) техника и люди. Выемка ведется через боковые выходы в пластах. Работа ведется под землей различными механизмами и взрывным способом.

Оба этих способа известны с древнейших времен. До сих пор оба способа сосуществуют и выбор того или иного определяется технико-экономическими соображениями.

в) Буровые способы добычи полезных ископаемых. Этот способ возможен только для жидких или газообразных минералов. Обычно нефть выкачивается из пластов за счет естественного или чаще искусственно созданного давления в пласте. Через отдельные скважины закачивается вода и вытесняет нефть в ближайшие скважины для транспорта на поверхность. Газы, находятся в пластах под давлением, поступают на поверхность за счет этого давления.

В ряде случаев твердые минералы переводятся в жидкое состояние в пласте. Например, элементарная сера за счет ее расплавления перегретой водой, растворимые минералы (например, соли калия, натрия) растворяются в пластах поданной сверху водой и извлекаются в виде раствора (рассол). Твердые минералы могут обрабатываться в пласте химическими реактивами (например, соли меди, аммиачные растворы, растворы серной кислоты и др.) и извлекаются в виде растворимых в этих реактивах соединений. Этот метод вошел в практику под наименованием геотехнология.

Извлеченное из недр минеральное сырье требует предварительной подготовки для использования его на предприятиях химических производств. Это вызвано следующими обстоятельствами.

Физическое состояние (размер кусков) может не удовлетворять возможностей производства. Следовательно, возникает необходимость механической обработки сырья: размол, рассев и т.п.

Большой объем балласта, например, в нефти много воды, в твердых минералах присутствуют сопутствующие, не нужные породы, существенным образом затрудняющие технологические приемы переработки сырья. В этом случае необходимо отделение нужной породы от сопутствующих минералов. Последняя проблема становится все более важной в горной промышленности. Некоторые виды сырья содержат нужный минерал в незначительных количествах (например, в случае руд цветных металлов). В то же время других руд нет и вероятно не будет, следовательно, необходимо перерабатывать такое сырье. Естественно, что переработка такого бедного сырья в технологических установках не будет эффективна или просто невозможна. В этих случаях нужный минерал концентрируют, применяя различные методы. Совокупность таких методов известна сейчас под термином «обогащение» сырья. Обогащение сырья занимает сейчас видное место на предприятиях не только горной промышленности, но и на предприятиях металлургической, химической и других предприятиях.

Обогащение производится различными методами – отсадкой минералов в жидкостях разной плотности, отсевом, магнитным или электрическим и др. полем.

Универсальным и хорошо освоенным промышленным способом обогащения является флотация. Сущность метода заключается в том, что тонко размолотый минерал смешивается с водой, в которую введены специальные вещества, способные избирательно вызывать способность отдельных минералов не смачиваться, в то время как другая масса смачивается. При пропускании через тонкую смесь воздуха, пузырьки последнего слипаются с не смоченными минеральными частицами, плотность такой объединенной частицы становится ниже единицы (минерал – воздух) и она всплывает. В идеальном случае, когда минерал состоит из двух компонентов, можно добиться очень высокой концентрации нужного минерала. Однако, на практике исходный материал состоит из многих пород, флотация проводится во много стадий, со значительными затратами воды, энергии и флотореагентов. Флотореагенты – вещества, обладающие обычно высокополярными свойствами, создают прочную пену, обволакивающую нужные частицы и смачивающие другие, и являются тем основным началом, на котором основана флотация. Задачей науки является подбор флотореагентов, действующих строго избирательно по отношению к каждой отдельной породе. Флотация развивается стремительно, точно так же как и поиски и подбор флотореагентов, многие из которых являются дорогими синтетическими веществами (высшие жирные спирты, ксантогенаты, эфиры спиртов и т.д).

Флотация получила широкое распространение, флотационные фабрики представляют собой блоки флотационных машин, число которых составляет сотни единиц. Мощность отдельных предприятий составляет до 100000 т в сутки. Эффективность процессов флотации очень велика. Например, медная руда с исходным содержанием меди 1,5% доводится до концентрации 35% меди с извлечением ее из сырья 93%. Или руда, содержащая 0,06% молибдена, позволяет получить из нее концентрат до 50% молибдена. Таким образом, флотация стала необходимым этапом в переработке сырья.

Как видно из изложенного, проблема получения и первичной переработки сырья играет одну из решающих основ химических и других предприятий, объединяемых химической технологией. В настоящее время экономику предприятий в основном определяет сырьевая составляющая, поэтому так важно при изучении вопросов химической технологии знать и точно определять место при этом того сырья, которое подлежит использованию.

Сырье – это основной элемент производства, от которого в значительной степени зависят экономичность производства, выбор технологии и аппаратуры и качество производимой продукции.

В химическом производстве на различных стадиях переработки можно выделить следующие материальные объекты: исходные вещества или собственно сырье, промежуточные продукты (полупродукты), побочные продукты, конечный целевой (готовый) продукт и отходы.

Полупродуктом называется сырье, подвергшееся обработке на одной или нескольких стадиях производства, но не потребленное в качестве готового целевого продукта. Полупродукт, полученный на предыдущей стадии производства, может быть сырьем для последующей стадии.

Побочным продуктом называется вещество, образующееся в процессе переработки сырья наряду с целевым продуктом, но не являющееся целью данного производства. Побочные продукты образующиеся при добычи или обогащении сырья, называются попутными продуктами.

Отходами производства называются остатки сырья, материалов и полупродуктов, образующихся в производстве и полностью или частично утративших свои качества.

Сырьем для химической промышленности служат продукты горно-рудной, нефтяной, газовой, коксохимической, лесной и целлюлозно-бумажной отраслей промышленности, черной и цветной металлургии. Все химическое сырье подразделяется на группы по происхождению, химическому составу, запасам и агрегатному состоянию. Классификация химического сырья представлена на рис. 2.1.

а) - первичное (извлекаемое из природных источников) и

- вторичное (промежуточные и побочные продукты промышленного производства и потребления, отходы)

- искусственное (полученное в результате промышленной обработки природного сырья).

Сырье для химического производства должно обеспечивать:

- малостадийность производственного процесса;

- агрегатное состояние системы, требующее минимальных затрат энергии для создания оптимальных условий протекания процесса;

- минимальное рассеивание подводимой энергии;

- возможно более низкие параметры процесса (температура, давление) и расход энергии на изменение агрегатного состояния реагентов и осуществление химико-технологического процесса;

- максимальное содержание целевого продукта в реакционной смеси.

В химической промышленности в качестве сырья используются соединения более 80 элементов. Эти элементы, входящие в состав земной коры и которые являются основным источником химического сырья, распределены в ней неравномерно по составу, концентрации и географическому размещению.

Количественной характеристикой распространенности элементов в природе служит кларк - величина, выражающая в массовых или атомных процентах, или в граммах на тонну содержание данного элемента в земной коре. В таблице 2.1 приведены кларки наиболее распространенных элементов.

Из таблицы 2.1 следует, что всего 9 элементов составляют более 98 % массы земной коры; на все остальные элементы приходится всего 1,87 %. Содержание углерода, представляющего основу жизни и составляющего основную часть горючих ископаемых, составляет только 0,35 % массы земной коры.

Естественно, что количество сырья в разведанных месторождениях, то есть запасы его на несколько порядков меньше, чем количество сырья, содержащегося в земной коре.

Возможность использования сырья для промышленного производства определяется его ценностью, доступностью и концентрацией полезного компонента.

Ценность сырья зависит от уровня развития технологии и задач, стоящих перед производством и существенно меняется со временем. Так, например, уран, являвшийся ранее отходом при получении радия, стал во второй половине XX столетия ценнейшим стратегическим сырьем.

Доступность сырья для добычи определяется географическим расположением запасов, глубиной залегания, разработанностью промышленных методов извлечения. Так, спецификой природных условий затруднена добыча ископаемого топлива в районах Крайнего Севера. Отсутствие эффективных методов (цианидного, ртутного) не позволяло в прошлом успешно извлекать золото из рассеянных месторождений.

Существенное влияние на возможность использования запасов сырья оказывает концентрация полезного элемента. Многие элементы при относительно высоком содержании в земной коре рассеяны, что затрудняет использование их соединений в качестве химического сырья.

Запасы основных видов сырья в бывшем СССР в % от мировых запасов выражались следующими цифрами: торф 60, калийные соли 60, фосфаты 33, древесина 33, ископаемые угли более 50, нефть 6-10, различное минеральное сырье 25. В настоящее время на долю РФ падает 45 % мировых запасов газа и 23 % ископаемых углей. Существенным недостатком сырьевой политики России является сохранение структуры экспорта, в которой 40,2 % составляет топливо и 10,5 % рудное сырье, и всего 4,1 % продукты переработки сырья, хотя известно, что стоимость продукции прогрессивно возрастает с углублением переработки сырья [23].

Высокая доля сырья в себестоимости химической продукции, быстрое истощение запасов сырья (мировая добыча минерального сырья за первую половину XX века выросла в 3,4 раза), удорожание процессов добычи его (за последние годы себестоимость добычи нефти выросла в 2 раза, угля в 1,5 раза, природного газа в 2,5 раза) выдвинули две задачи:

- разработку объективной оценки скорости исчерпания запасов химического сырья;

- рациональное использование химического сырья.

Количественной характеристикой скорости исчерпания запасов предложено считать «индекс использования резервов» (ИИР), который представляет процент расходования данного вида сырья в год. Чем выше ИИР, тем, очевидно, больше скорость расходования сырья, то есть

где: τ_{исчерп.} – время исчерпания запасов сырья в годах.

ИИР зависит от численности населения и возрастает с его увеличением. В таблице 2.2 приведены значения ИИР и соответствующее им время исчерпания ресурсов основных видов химического сырья, рассчитанные для численности населения 3,56·10⁹ человек (графа I) и 10·10⁹ человек (графа II).

Темпы мирового производства и потребления энергетических ресурсов за последнее десятилетие имеют тенденцию к снижению. Однако суммарное количество производимых в мире первичных энергоресурсов непрерывно возрастает.
Согласно данным Международного энергетического агентства, мировое производство первичных энергетических ресурсов, включая растительную биомассу, достигло 13,4 млрд. т.у.т. или в расчете на 1 жителя планеты 2,36 т.у.т./чел. Суммарное потребление электроэнергии составляет 12,1 трлн. кВт·час или 2187 кВт·час/чел.

В структуре мирового энергетического баланса за два десятилетия произошли довольно существенные изменения. Прежде всего, на 3,4 % сократилась доля нефти и на 2,9% увеличилась газовая составляющая. При этом доля нефти выросла только в энергобалансе Китая и сократилась в остальных рассматриваемых странах и группах стран. Доля газа, наоборот, выросла везде, кроме США, где она сократилась в течение последнего десятилетия на 1,3%.

Энергорасточительство, сохранившееся со времен искусственной дешевизны ресурсов, усугубляется общим экономическим кризисом и отсутствием инвестиций для перестройки сферы производства и потребления топлива и энергии. До 40% всех используемых в стране энергоносителей расходуется нерационально, либо в виде прямых потерь, либо в экономике, которая не дает конкретного полезного эффекта у потребителя, отягощая расходную часть бюджетов всех уровней.

За последние годы по данным Минэнерго энёргоемкость отечественной экономики возросла на 46%, в среднем на 30% увеличились затраты энергоресурсов на производство металла и другой базовой энергоемкой продукции, на 25% сократилось потребление электро- и теплоэнергии на душу населения. Потери электроэнергии в сети общего пользования выросли до 120 млрд. кВт·час в год, или до 13,5% от объема производства. Ежегодные потери нефти оцениваются в 10-12 млн. тонн, а моторных топлив - в 11-12 млн. тонн, что составляет 3,7% и 5,7% от объема их производства соответственно. В то же время каждый процент экономии энергоресурсов обеспечивает прирост национального дохода на 0,35%.

Основными причинами ухудшения энергоиспользования являются спад промышленного производства, износ энергопотребляющего и энергопроизводящего оборудования, который достиг 63-75%.

Постоянно растет доля стоимости энергоресурсов в структуре затрат на производство продукции. Их доля в затратах на оплату коммунальных платежей составляет в разных регионах от 40 до 70%.

Удельная энергоемкость валового продукта в мире составила 443 кг у.т. в расчете на 1000 долл. США (1990 г.). Для сравнения можно указать, что по методике расчета, принятой в Международном энергетическом агентстве, суммарное производство первичных энергетических ресурсов в России в 1995 г. составило 1361 млн. т.у.т., а их внутреннее потребление - 898 млн. т.у.т. Удельная энергоемкость валового внутреннего продукта в России в 1995 г. была почти втрое выше среднемирового показателя и составила 1287 кг у.т. в расчете на 1000 долл. США (1990 г.).

За последние 15-20 лет энергоемкость в большинстве индустриально развитых стонах мира снизилась, тогда как электроемкость во многих странах проявила тенденцию к росту.

Энергоемкость мировой экономики к 2020 г. сократится почти на четверть, при этом, как предполагают прогнозисты Европейского сообщества, самой энергоэффективной останется экономика Японии и стран Европейского сообщества, тогда как наиболее энергорасточительной будет оставаться экономика стран СНГ, энергоемкость которой и в 2020 г., согласно западным оценкам, будет в 6 раз больше, чем в Японии, и почти в трое выше, чем в США. Прогнозируемая динамика удельного энергопотребления и энергоемкости мировой экономики по некоторым странам или регионам в период до 2020 г. приведена в таблице 4.7.

Государство, региональные и муниципальные органы принимают меры призванные развивать энергосбережение. Вышли в свет такие важные законодательные документы, как Федеральный закон "Об энергосбережении", "Энергетическая стратегия России на период до 2020 года". Большая роль в решении задачи энергосбережения отводится подготовке кадров.
Специалистам в области теплоэнергетики необходимо знать основные пути использования тепловой энергии и основные способы ее экономии в тех или иных теплоиспользующих установках.
Технически труднее по сравнению с электрической энергией осуществить передачу тепла на дальние расстояния, обеспечить его учет и регулирование. Наибольшие непроизводительные затраты связаны с процессами сжигания топлива, а также выработки, передачи и использования тепловой энергии. С чисто термодинамической точки зрения теплоту, как менее организованную форму энергии труднее полезно использовать.
В технике и технологии разработано большое число энергосберегающих мероприятий. Многие из них связаны с перераспределением потоков тепловой энергии внутри установок или предприятий. Для их осуществления широко используются теплообменные аппараты. В настоящем пособии рассматриваются вопросы применения теплообменных аппаратов для экономии энергетических ресурсов в промышленных теплоиспользующих установках и в коммунальном хозяйстве, знание которых необходимо для практической реализации энергосберегающих мероприятий. Как одно из направлений снижения энергоемкости валового внутреннего продукта, рассматриваются вопросы ресурсосбережения при проектировании и изготовлении теплообменных аппаратов, которое может быть достигнуто с помощью интенсификации процессов тепло- и массообмена в их проточной части, а также за счет применения развитых поверхностей теплообмена.

Реализация активной государственной политики повышения экономической эффективности использования энергии, сочетающей как государственное управление, так и рыночные механизмы заинтересованности в энергосбережении позволит:

а) существенно сократить общенациональные затраты на обеспечение надежного энергосбережения, поскольку энергосберегающие проекты в среднем в 5 раз менее капиталлоемки, чем проекты по производству энергии;

б) сократить издержки производства и расходы населения на энергоносители, и тем самым смягчить финансовый кризис и инфляционный эффект повышения цен на энергоносители;

в) повысить экспортный потенциал страны без увеличения добычи топлива;

г) повысить конкурентоспособность российских товаров и услуг на внешних рынках;

д) существенно сократить негативное воздействие энергетики на состояние окружающей среды без дополнительны затрат на оснащение объектов, производящих и потребляющих энергию, оборудованием по улавливанию вредных отходов;

е) продлить сроки использования невозобновляемых энергетических ресурсов, имеющихся в недрах Российской Федерации;

ж) увеличить занятость, поскольку каждый рубль, вложенный в производство энергоэффективного оборудования, создает в 8 раз больше рабочих мест, чем рубль инвестированный в производство энергии.

Запасы этого вида топлива составляют более 98% мировых запасов углеродистых топлив.

Месторождения твердого топлива широко географически распространены, но доступность их для практического использования связана со значительными трудностями и большими затратами.

Каменные угли. Этот вид твердого топлива занимает большой объем в общей массе потребляемых топлив. Термин «каменные угли» объединяет большую семью горючих ископаемых: собственно каменные угли, бурые угли, угли для коксования, антрациты и некоторые другие виды. В практическом применении резко отличают один вид углей от других. В пособии не рассматриваются отдельно классы углей, а только некоторые общие показатели этого вида топлива в целом.

Важнейшими техническими качествами углей являются содержание влаги (W), золы (А), летучих (V) и уже характеризованная выше теплота сгорания (Q). Для углей, имеющих технологическое применение, имеет важное значение характеристика коксового остатка при определении летучих.

Влага и зола являются балластными веществами. Влага резко понижает полезную теплоту сгорания топлив не только за счет понижения количества топлива в весовой единице, но и расходует значительную часть полезной теплоты на испарение воды, что ведет к резкому снижению энергетических качеств топлива. При содержании влаги выше 30% применение топлива мало эффективно. Зола является негорючим балластом, также понижающим теплоту сгорания топлива. При значительном содержании золы (30% и выше) качество топлива ухудшается не только за счет снижения теплоты сгорания, но и за счет трудностей удаления золы из топки, загрязнения воздушного пространства, нарушений в работе котельных установок за счет сплавления низкоплавкой золы и т.п.

Летучие характеризуют топлива по их способности выделять в топочном пространстве значительное количество летучих горючих компонентов, за счет термического разложения органических веществ угля или других видов топлива.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: