Resursbesparande teknik. Industriell teknik. Den senaste tekniken

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Den moderna industrin utvecklas mycket dynamiskt. Till skillnad från tidigare år pågår denna utveckling intensivt, med inblandning av den senaste vetenskapliga utvecklingen. Resursbesparande teknik är av stor betydelse. Denna term avser ett helt system av åtgärder som syftar till en betydande minskning av resursförbrukningen, samtidigt som en hög produktkvalitetsnivå bibehålls. Helst försöker de uppnå lägsta möjliga konsumtion av råvaror.

Förutsättningar för bredast möjliga implementering

Trots ansträngningar från miljöorganisationer och lagstiftare, finns det inget sätt att tala om någon betydande minskning av den skada som orsakas av miljön av industriföretag. Bara i Ryssland uppskattas skadorna från industriella utsläpp till 150 miljarder rubel.årligen, och i USA når denna siffra cirka 7 % av inhemsk BNP!

Världserfarenhet visar att kostnaderna för en resursbesparande teknik i det första skedet av dess implementering inte är jämförbara med kostnaderna för att utjämna konsekvenserna av att använda föråldrade och smutsiga produktionsmetoder. Villkoren för full återbetalning av ny teknik överstiger inte fem år.

Stor fara är den gradvisa utarmningen av mineraler. Så för bara 50 år sedan utvecklades inte järnmalmsfyndigheter om deras järnh alt var mindre än 50-60%. Idag börjar de bryta till och med malmen där det inte finns mer än 30 % av metallen.

Även askh alten i kol som används vid kraftvärmeverk idag överstiger 30 %, medan denna siffra på 60-talet inte översteg 20 %. Vissa städer tvingas använda råvaror för uppvärmning, vars askh alt överstiger 55%. Dessutom, i vissa fall, börjar aktiv utvinning av råvaror redan, även från de senaste årens soptippar. Allt detta bidrar till en kraftig ökning av mängden avfall. Därför är resursbesparande teknik oerhört viktig, eftersom den tillåter industrin och den nationella ekonomin att konsumera mindre råvaror och producera fler produkter.

Hur sparas resurser?

I de flesta fall sker en minskning av mängden resurser som förbrukas genom att återanvända avfallsmaterial. Således används för närvarande minst 30 % av prefabricerat metallskrot vid stålsmältning, upp till 25 % av returpapper tas i papperstillverkning. Tillverkning av icke-järnmetalleranvänder minst 20 % återvunnet material. Det bör noteras att mängden kapitalinvesteringar för det omfattande införandet av teknologier för bearbetning av avfallsmaterial är exakt fyra gånger lägre än när man skapar industriella komplex för utvinning av mineraler.

Med tanke på det faktum att det inte finns något behov av att investera i stålsmältning tillåter dessa tekniker att minst en tredjedel kan minska termisk förorening av miljön. Enkelt uttryckt minskar skadan av växthuseffekten. Kort sagt, det är mycket lönsamt att investera i denna utveckling.

Vad kan resursbesparande tekniker göra?

För det första kan all resursbesparande teknik på allvar minska mängden avfall och utsläpp till miljön. Till exempel, genom att involvera i bearbetningen av klorh altigt avfall från metallurgisk titanproduktion, minskade nivån av klorutsläpp till miljön med 50 %!

Områden som tidigare var ockuperade av tekniska soptippar eller soptippar, den senaste tekniken gör det möjligt att helt fria från sopor och använda för rekreationsändamål. Förresten, att skicka för återvinning av avfall, som innehåller mycket svaveldioxid (i samma metallurgi, till exempel), minskar inte bara avsevärt miljöföroreningar, utan minskar också avsevärt mängden primärt svavel som produceras.

Det är oerhört viktigt att ny teknik utvecklar grunden för bearbetning av polymeravfall: till exempel är den specifika värmekapaciteten för två ton plastflaskor lika med den för ett ton råolja! SåGenom att skapa en ny generation filter kan vi alltså värma upp stora städer i flera år med enbart plastavfall från soptippar…

Jämför…

Vikten av ny industriell teknik inom järnmetallurgi är extremt stor. Om du smälter ett ton metallskrot, minskar miljöföroreningarna (jämfört med att smälta stål från malm) omedelbart med 86%, vatten behövs med 76% mindre och den totala mängden avfall minskar omedelbart med 57%! Ungefär samma bild får vi om vi jämför produktionen av papper från returpapper och jungfrumassa.

Glöm inte miljön

I ljuset av att den nuvarande situationen på miljöområdet lämnar mycket övrigt att önska, måste all modern teknik nödvändigtvis bidra till att minska utsläppen av skadliga ämnen till atmosfären. Med tanke på det nuvarande tillståndet i Norilsk och andra metallurgiska städer, inte bara i vårt land, utan i hela världen, bör den senaste industriella tekniken inte bara ge jobb åt tusentals människor i tungindustriföretag, utan också skydda deras hälsa.

Vad bygger de nya produktionsmetoderna på?

För det första ersätts råvaror av låg kvalitet massivt med modernare analoger, som gör det möjligt att producera samma kvantitet produkter med bättre kvalitet. Till exempel inom färg- och lackindustrin har detta tillvägagångssätt lett till att standardfärger baserade på organiska lösningsmedel har ersatts med vattenlösliga produkter.

För slutanvändaredet är också viktigt att bevara produktens funktionalitet utan att kompromissa med dess verkliga tekniska egenskaper. Ett utmärkt exempel är att plastfilmen ersätts med papper när det gäller tejp. Kvaliteten har varit densamma, men mängden avfall och utsläpp till atmosfären har minskat kraftigt. Dessa är resursbesparande tekniker, exempel på som vi ger i vår artikel.

Det är naturligtvis oerhört viktigt att förändra själva den tekniska processen så att den motsvarar moderna verkligheter. Således läggs idag mer och mer vikt på att överföra produktionen till en kontinuerlig cykel av produktutveckling. Denna lösning är mycket mer lovande än det periodiska stopp och start av utrustning, som åtföljs av en kraftig ökning av utsläppen av skadliga ämnen.

Detta är också nära relaterat till kravet att utrusta produktionen med ny utrustning som förbrukar mindre förbrukningsmaterial, bränsle och reservdelar. Sådana resursbesparande tekniker inom industrin ökar avsevärt tillverkningsbarheten för produktionen. Detta bidrar inte bara till att minska mängden avfall, utan bidrar också till en betydande minskning av kostnaden för slutprodukten.

Datorer till massorna

Dessa inkluderar till exempel CNC-maskiner och helt datoriserade produktionslinjer som kan skära de nödvändiga delarna från solida metallstycken med maximal noggrannhet och ekonomi. Sådana maskiner (i jämförelse med konventionella) ger en minskning av mängden avfall med 50-80%. Dessutom behöver du inte oroa dig för utbildningsnivån för arbetare.

Observera att användningen av modern teknik nödvändigtvis inte bara måste innebära maximal minskning av mängden avfall, utan också säker förvaring av dem. Det sista stycket innehåller följande krav:

• Platsen där farligt avfall genereras får inte komma i kontakt med miljön på något sätt.
• Allt avfall måste förpackas på ett sätt som gör det lättare att återvinna senare.
• Om bearbetning av avfall på den befintliga tekniska och tekniska nivån inte är möjlig bör de överföras till ett tillstånd där de skulle ha minsta möjliga negativa effekt (smältning till ett glasartat tillstånd av använt kärnbränsle).
• Följaktligen bör behållare för långtidsförvaring vara minim alt känsliga för korrosion och andra negativa miljöfaktorer.

Huvudexempel på resursbesparande teknik

Pyrolysanrikning av kol, kemiska metoder för anrikning av malmer, metoder för alkalisk behandling av torv, genom vilka inte bara bränsle erhålls, utan också humusgödselmedel, växtstimulerande medel, kan betraktas som ett klassiskt exempel. Alla dessa tekniska "läckerheter" minskar inte bara drastiskt mängden råvaror som krävs för produktion av produkter, utan ger också många användbara biprodukter. Detta gäller särskilt torvbearbetning, när till och med läkemedel erhålls med kemikalier från vanliga råvaror för värmekraftverk!

Exempel på biologisk och kemisk bearbetning av råvaror

Om du tror att införandet av resursbesparande teknologier i biologisk produktion endast är begränsat till nya metoder för att erhålla biologiskt aktiva tillsatser och läkemedel, då har du djupt fel. Den nuvarande teknikutvecklingsnivån innebär att de används även inom metallurgi.

I dag används alltså i allt högre grad bakteriell urlakning av metaller, då det går att utvinna mycket högkvalitativa råvaror ur malmer med ett minim alt innehåll av materia (gamla soptippar), utan att förorena hela distriktet med soptippar från gruvdrift. Ännu mer attraktiv är den bakteriella utvinningen av värdefulla metaller … från avloppsvatten! Och vi talar inte bara om metallurgisk produktion, utan också om avloppsvatten från stora städer.

Införandet av resursbesparande teknologier kännetecknar således utvecklingsgraden inte bara för industrin utan även för samhället som helhet. Genom att bevara miljön runt omkring oss för vi den vidare till våra ättlingar.

Utlakning kan dessutom producera enorma mängder svavel från lågkvalitativt kol med hög askh alt som inte är särskilt lämpligt för något annat. Förresten, under de senaste åren har vårt land aktivt introducerat teknologin för biologisk bearbetning av brunkol av låg kvalitet, från vilken bra konstgjord jord erhålls.

Construction

De vanligaste materialen för konstruktion i vår tid är betong och armerad betong. Bara i vårt land produceras mer än 250 miljoner ton av dem årligen. Därför modern byggnadstekniki stor utsträckning fokuserar de på att spara resurser när de släpps.

Spara resurser vid produktion av armerad betong

Problemet är att armerad betong är ett mycket energikrävande material, vars produktion kräver en enorm mängd el. Det krävs 470 000 kcal för att producera bara en kubikmeter! Om de tekniska processerna är ofullkomliga, eller om det är nödvändigt att gjuta betongkonstruktioner någonstans på deponin, kan kostnaderna till och med överstiga 1 miljon kcal!

Med tanke på att den nationella ekonomin kräver minst 12 miljoner ton betong per år, gör energi- och resursbesparande teknologier det möjligt att spara en enorm summa pengar.

Det mest betydande problemet är byggarnas stora överutgifter för cement. Det finns flera användbara sätt att korrigera denna förbiseende. För det första observeras det största slöseriet med material när byggare använder aggregat av låg kvalitet som inte uppfyller ett specifikt syfte. Så oftast visar sig detta när ASG används istället för vanlig sand.

Du kan i stor utsträckning minska kostnaderna genom att använda tillsatser av mjukgörare, som nu är brett representerade på den internationella byggscenen. En högkvalitativ mjukgörare gör att du kan minska cementförbrukningen med 20% på en gång, och hållfasthetsegenskaperna hos strukturen som byggs kommer inte att påverkas. Med tanke på att den senaste tekniken i branschen tillåter produktion av hundratals av deras namn, behöver mjukgörande tillsatseransök när det är lämpligt.

Övriga energikostnader

Vid isotermisk härdning i en stålform "äter" en kubikmeter betong minst 60 tusen kcal. Om utrustningen är felaktig ökar värmeförlusten exponentiellt. Så vid vissa anläggningar överstiger denna siffra 200 tusen kcal per kubikmeter betong. Således är det möjligt att minska överskottsförbrukningen av resurser med mer än tre gånger, helt enkelt genom att reparera utrustningen som används i betongproduktionen i tid.

En mycket lovande metod är att värma den mjukgjorda blandningen med el (på vintern). I det här fallet är det möjligt att avsevärt minska mängden av inte bara cement utan även mjukgöraren i blandningen.

Andra sätt att spara cement

Det bör noteras att enorma förluster av cement under transporten spelar en extremt negativ roll. Under inga omständigheter får detta material lastas på ett öppet sätt, transport med frekvent omlastning är inte tillåten. Förlusterna av cement blir helt enkelt gigantiska om det först transporteras till sjöss och sedan lastas om på järnvägsplattformar, varifrån det transporteras med bilar.

Dessa förluster kan undvikas om cementklinker transporteras till avlägsna områden. Den kan laddas ner ett obegränsat antal gånger. När materialet levereras till arbetsplatsen mals klinkern helt enkelt, vilket ger högkvalitativ cement i erforderlig mängd.

Rätt val av betongkvaliteter är också oerhört viktigt, vilket skulle göralämpar sig för en viss uppgift. Praxis visar att mer än 30 % av den totala förlusten av cement uppstår när byggare använder fel märke av betong. Som ett resultat är det inte ovanligt att arbetet görs om helt.

Därmed bör utvecklingen av modern teknik bidra till att bevara de resurser som används inom alla grenar av vetenskap och industri. Genom att införa nya produktionsmetoder kan vi minska mängden skadliga utsläpp till luft och vatten och spara miljön för alla framtida generationer.