9.1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ

Основные направления повышения эффективности процес­сов — это оптимизация параметров, обеспечивающих требуемое именно на данной стадии качество полупродукта, комбиниро­вание процессов, имеющих одинаковый механизм элементар­ных актов смешения — разделения внутри них, изменение по­следовательности этих актов, совмещение элементарных опера­ций и уменьшение их числа, приведение в соответствие взаимо- влияющих процессов, несмотря на уменьшение эффективности некоторых из них, с целью достижения максимальной эффек­тивности их совокупного функционирования (см. гл. 1).

Немаловажную роль в оптимизации режимов должны сы­грать автоматизированные системы управления как отдельны­ми процессами, так и линией в целом. Особенно важны эти системы для интенсивных малоинерционных процессов, ста­бильность которых зависит от большого числа часто меняющих­ся внешних возмущений.

Модернизация процессов должна осуществляться с учетом специфических свойств минеральных удобрений и полупродук­тов, необходимости упрощения управления, увеличения устой­чивости процессов к воздействию внешних возмущений, сведе­ния к минимуму вредных выбросов в окружающую среду, по­терь сырья и продукции, обеспечения комплексной переработ­ки сырья и отходов, что особенно важно в связи с вовлечением в производство сырья более низкого качества.

Важную роль в достижении этих целей играет правильный выбор типа аппарата, максимально соответствующего» проводи­мому в нем процессу. Только высоконадежный, легко обслу­живаемый, эффективный аппарат способен удовлетворить со­временным требованиям.

В настоящее время аппаратурное оформление большинства известных процессов технологии удобрений определилось, и прогресс в этой области техники пойдет, по-видимому, по пу­ти модернизации существующего оборудования. Следует стре­миться к созданию более надежных, достаточно простых в из­готовлении и эксплуатации аппаратов. Наметились следующие основные направления их совершенствования:

интенсификация перемешивания (разделения) в аппаратах;;

разработка коррозионно-эрозионноустойчивых материалов и

конструкций, предотвращающих контакт агрессивных сред с | деталями аппаратов; 1

создание и совершенствование агрегатов, в которых возмож - | но проведение ряда взаимосвязанных процессов, что исключает ] промежуточные передачи полупродуктов транспортными уст - ] ройствами;

приспособление аппаратов к конкретным процессам с уче - < том специфики их совокупной работы в составе технологичес­ких линий (оптимизация режимов ведения процессов, устране­ние адгезии, выпадения твердой фазы из жидкостей, пылегазо - ■ выделения и т. п.).

Целесообразность использования того или иного аппарата с учетом его специфических достоинств и недостатков зависит от конкретных условий: качества сырья, требуемых свойств про­дукта, единичной мощности линии, технической оснащенности производства. С целью выявления оптимальных конструкций и режимов, обеспечивающих максимальный выход продукта тре­буемого качества при допустимых затратах, в каждом случае необходима детальная расчетная и экспериментальная провер­ка эффективности выбранного аппарата.

Что касается общих тенденций в развитии аппаратуры, то они сводятся к следующему. Для смесителей твердых веществ, твердой и жидкой фаз перспективными представляются аппа­раты с высокооборотными роторами из эрозионноустойчивых материалов с эффективной очисткой корпуса от налипающего материала. Интенсификации перемешивания во многих процес­сах способствуют вибрации корпуса или элементов, погружен­ных в слой материала.

Для смешения жидких и газообразных веществ, особенно вступающих в экзотермическую реакцию, предпочтительно со­вершенствовать простые по устройству инерционные аппараты, в которых используются кинетическая энергия струи и тепло реакции. Особенностью их работы является малая инерцион­ность, а следовательно, чувствительность к изменению расхода реагентов и их концентраций. Интенсификация этих аппаратов связана со стабилизацией соотношения исходных компонентов, совершенствованием конструкции с целью предотвращения на­липания материала на стенки и коррозии входного устройства.

Несмотря на некоторую громоздкость конструкции, по-преж­нему перспективно применение вращающихся барабанов для осуществления ряда процессов и их комбинаций. Барабаны об­ладают высокой пропускной способностью, универсальностью, сравнительно легко обслуживаются и могут работать в широ­ком диапазоне изменения параметров. Интенсификация их ра­боты связана с совершенствованием внутренних устройств, увеличением коэффициента заполнения, эффективной очистков от налипающего материала.

Аппараты с псевдоожиженным слоем с усовершенствован­ными узлами ввода и вывода1 продукта, методами введения тепла, конструкциями газораепределителя дают возможность эффективно проводить процессы нанесения пленки на поверх­ность гранул, теплообменные процессы, разделение частиц по границе размера менее 1—0,5 мм. Более крупные частицы эф­фективнее классифицировать на грохотах специальных конст­рукций.

Для процессов разделения веществ (фракционирование, аб­сорбция и пр.) перспективны аппараты колонного типа как полые, так и с различной насадкой, интенсификация которых может быть обеспечена за счет, увеличения скорости: реагентов и совершенствования конструкций внутренних устройств.

Правильный выбор аппаратуры оказывает решающее влия­ние на эффективность работы технологической линии. Однако усовершенствование конструкций не должно быть односторон­ним и направленным только на интенсификацию данного про­цесса. Следует также искать пути изменения технологии, что­бы полнее использовать возможности аппаратуры. Только в- одновременном совершенствовании процессов и аппаратов с учетом их взаимодействия в технологической линии залог про­гресса современной тукцвой промышленности.