XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Введение

Человек очень уже очень давно начал изучать химические процессы, и использовать их себе во благо. Сначала были различные науки и псевдонауки изучающие химию, потом только в 16 – 17 веках она определилась как самостоятельная наука, а в первой половине 17-ого века появилась химическая промышленность.

Прошло всего несколько веков, а мы уже не можем представить мир без продуктов, которые производят для нас всевозможные химические производства. Начиная от средства для мытья посуды, полиэтиленовых пакетов, продуктов питания и т.д. почти вся продукция и товары которыми мы пользуемся, так или иначе, связанна с химической промышленностью.

Мы зачастую даже не задумываемся, какую роль химическое производство играет в нашей жизни. Химия и химическое производство находит применение в самых разных направлениях. Возьмем хотя бы энергетику, а она тоже использует химию а точнее энергию химических реакций и продукты, получаемые этими реакциями.

Развитие многих отраслей промышленности тесно связанно с химией и химическим производством, например машиностроение, легкая и пищевая промышленность и это далеко не весь печень отраслей промышленности, с которыми связана химия. Также, химия, имеет огромное значение для сельского хозяйства. Без химии многого из того что есть сейчас не существовало бы и мы не смогли бы быть теми кем являемся сейчас.

Цели работы:

Изучить химическое производство как отрасль промышленности.

Задачи:

Рассмотреть химическое производство как отрасль промышленности.

Рассмотреть основные принципы организации технологических процессов в химическом производстве.

Рассмотреть, как влияет химическое производство на окружающую среду.

Глава 1. Химическое производство

Химическое производство - это ряд отраслей промышленности, которые в основе производственных процессов положили химическую обработку различных веществ.

Химическое производство используется в самых разных отраслях промышленности, но в ней выделяют несколько основных направлений.

1. Горно-химическая отрасль

2. Основная химия

3. Химия органического синтеза

4. Прочие отрасли: производство товаров бытовой химии, парфюмерии, фармацевтики, микробиологии и т.д.

В настоящее время химическое производство является одной из ведущих отраслей тяжелой промышленности, играет огромную роль в сельском хозяйстве, развитии производительных сил и в обеспечении потребностей общества. Продукция, выпускаемая химической промышленностью очень разнообразна и включает в себя несколько десятков тысяч различной продукции.

1.1 Горно-химическая промышленность

Горно-химическая промышленность это отрасль химической промышленности, которая занимается в основном добычей горно-химического сырья (фосфатных руд, поваренной и калийных солей, серы, а также борных, мышьяковых и бариевых руд, природного сульфата натрия, природной соды и др.)

Основными продуктами горно-химической промышленности являются калийные и фосфорные удобрения, поваренные и калийные соли, серый колчедан и природная сера, а также природный сульфат натрия.

Основные предприятия горно-химической промышленности — производственные объединения, включающие шахты, карьеры и фабрики по обогащению и переработке горно-химического сырья

Горно-химические предприятия создаются у природных месторождений.

Продукция горно-химической промышленности используется в сельском хозяйстве, в медицине, строительстве и др.

1.2 Основная (неорганическая) химия

Основная (неорганическая) химия тесно связанна с горно-химической промышленностью и в основном производит минеральные удобрения, щёлочи, кислоты, соду и многое другое. Она занимается производством сложных соединений посредством конкретных реакций между элементами.

Сернокислотная промышленность является одной из самых важных химических отраслей, её продукция применяется в производстве минеральных удобрений, металлургии, легкой промышленности и т.д.

Производство минеральных удобрений еще одна важная подотрасль химической промышленности, которая производит продукцию для сельского хозяйства.

Содовая промышленность производит продукцию, использующуюся в стекольной, химической промышленности, цветной металлургии, в быту и т.д. Размещается она около месторождений соли.

1.3 Химия органического синтеза

Химия органического синтеза в последние годы стала играть большую роль, в настоящее время основную часть продукции производит из углеводородного сырья, а именно продуктов нефтепереработки, природного и попутного газа, газового конденсата и т.д.

Химию органического синтеза можно разделить на несколько основных направлений.

1.осноной органический синтез – подотрасль направленная на производство спиртов, растворителей и органических кислот.

2.производство продуктов органического синтеза(пластмасс, смол, синтетического каучука, химических волокон)

3.переработка полимерных материалов (изделий из пластмассы, производство пластмасс).

4. искуственные и синтетические волокна. [1, 2, 3, 4, 5, 9]

Глава 2 Основные принципы организации технологических процессов в химическом производстве 

Рассматривая все многообразие веществ, производимых химической промышленностью, в ней можно выделить ряд общих черт.

Как правило, на химическом производстве будь то горно-химическая отрасль, основная (неорганическая) химия или химия органического синтеза можно выделить схожий технологический процесс который состоит из трех стадий:

1. подготовки сырья,

2. химических превращений,

3. выделения целевого продукта.

2.1 Подготовка сырья

Включает такие механические операции как измельчение, сортировка, подача сырья в реакционный аппарат, повышения концентрации, сушки, удаления пыли из газов и т.п., применяемые в зависимости от конкретных требований. Чаще всего здесь используются физические процессы. Хотя есть и исключения. В основном подготовкой сырья занимаются люди, имеющие среднее профессиональное химическое образование.

Требования, предъявляемые к сырью, зависят от вида химического производства. В одних случаях лучше перерабатывать сырье в твердом виде, в других – в виде раствора, расплава или газа

2.2 Химические реакции

Для проведения химических превращений (реакций) исходные вещества должны прийти в соприкосновение друг с другом или достигнуть зоны реакции, продукты реакции должны быть удалены из зоны реакции. Так же  большинство химических реакций в настоящее время протекают в присутствии катализаторов.

Применение катализаторов позволяет увеличить производительность процесса, уменьшить температуру и давление, а так же повысить выход продукта.

2.3 Выделение целевого продукта или химико-технологический процесс 

Химико-технологический процесс – целенаправленная переработка исходных веществ в продукт, посредством химических и физико-химических процессов и их сочетаний.

Оптимизация режима получения целевого продукта предполагает знание особенностей протекания химических реакций, которые классифицируются по разным признакам. [3, 4, 6, 8, 9]

Глава 3 Основные проблемы химической промышленности на примере России

Химическая промышленность хоть и довольно перспективное направление, но и в ней есть множество факторов, которые сдерживают ее развитие.

1 фактор: высокая степень физического износа оборудования и отсталость технологий.

2 фактор: дефицит инвестиционных ресурсов.

3 фактор: опережающие темпы роста цен и тарифов на продукцию естественных монополий.

4 фактор: нестабильное обеспечение предприятий отрасли базовыми видами сырья, особенно углеводородного (сжиженные газы, этан, природный газ).

5 фактор: недостаточная емкость внутреннего рынка химической продукции.

В российской химической промышленности основными проблемами ее развития являются преобладание предприятий, производящих кислоты, щелочи, удобрения то есть преобладание отраслей основной (неорганической) химии недостаточное развитие химии органического синтеза, значительный возраст, устарелость технологий производства и низкое качество продукции на предприятиях, а так же большая экологическая опасность.

Ежегодно компании отрасли вырабатывают 14,0 млн. тонн ядовитых отбросов. Обезвреживается только 20%. Остальные отбросы накапливаются, загрязняя природу, нанося непоправимый вред состоянию окружающей среды.[6, 7, 8]

Глава 4 Влияние химической промышленности на окружающую среду

В современном мире химическое производство, как и все виды производства негативно влияют на окружающую среду. Предприятия, которые занимаются химическим производством, являются одним из источников выбросов опасных веществ в окружающую среду. Даже небольшие объемы выбросов, поступающие в окружающую среду, имеют свои последствия, влияя на качество воздуха, почвы, воды.

Можно выделить множество негативных воздействий химического производства на экологическое состояние окружающей среды:

Истощение природных ресурсов

Бесконтрольное поступление в биосферу газообразных, твердых и жидких отходов производств.

Появление техногенных ландшафтов

Конечно, в основном экологические проблемы химической промышленности связанны отходами, которые не перерабатываются и не участвуют в круговороте экологической системы.

В настоящее время большое значение играет индикация токсических веществ.

Она распознает и определяет ОВ в воздухе, водоемах, на местности. Потом проб в лабораториях определяется степень загрязненности окружающей среды. Это помогает природоохранным организациям контролировать уровень степени заражения ОВ и принимать меры по ликвидации последствий.

Рассматривают 4 класса опасности химических отходов:

Первый класс составляют газы (SO2, СО, NOx, H2S, CS2, NH3, углеводороды и др.).

Ко второму относят жидкие вещества (кислоты, щелочи, органические вещества, жидкие металлы, их соли).

Третий класс представлен твердыми продуктами (сажа, пыль, смолы, свинцовые соединения и др.).

Четвертый класс. Выбросы отрасли содержат множественные виды и комбинации соединений, которые отравляют окружающую природу. [5, 9, 10]

Заключение

Химическая производство это ряд отраслей промышленности, которые в современном мире, так сильно влияют на нашу жизнь, что мы не можем теперь представить свою жизнь без тех продуктов, которые производят для нас на химическом производстве.

Химическое производство включает в себя множество отраслей промышленности, но их разделяют на несколько основных направлений

1. Горно-химическая отрасль

2. Основная химия

3. Химия органического синтеза

Каждая отрасль очень важна, но на всех этих направлениях можно выделить схожий технологический процесс, который состоит из трех стадий:

1. подготовки сырья,

2. химических превращений,

3. выделения целевого продукта.

Конечно, в нашем мире ничто не идеально и химическому производству сопутствует множество проблем, которые в итоге выливаются в серьезные экологические проблемы. Химическое производство влияет не только на экологическое состояние окружающей среды но и на здоровье человека.

Реакция человека на загрязняющие вещества зависит от его пола, возраста, здоровья. Небольшие объемы загрязняющих веществ могут оказать более сильное воздействие на детей и пожилых, так как они относятся к уязвимой группе. Если токсичные вещества попадают в организм человека регулярно, то это может вызвать хроническое отравление.

Решение проблем химической промышленности является одним из направлений в котором сейчас развивается мир.

Список литературы

1. Бажанов В.А. Производство нефтепродуктов, нефтехимические и химические производства в России: состояние, проблемы. // Вестник Новосибирского государственного университета. Новосибирск. 2013. - № 4. – С. 85-96.

2. Гендон А.Л. Проблемы развития горно-химических компаний России. // Федерализм. Москва. 2015. - № 3. – С. 85-94.

3. Жукова В.А., Коваленко М.В., Кузин М.А. ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, ДОБЫЧА ГОРНО-ХИМИЧЕСКОГО СЫРЬЯ. // Символ науки: международный научный журнал. 2020. - № 5. - С. 34-35.

4. Лукьянов, П.М. История химических промыслов и химической промышленности России до конца XIX века // П.М. Лукьянов. - М.: Академии наук СССР, 2015. - С. 462.

5. Нуров М.Т. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. // Водные ресурсы - основа устойчивого развития поселений Сибири и Арктики в XXI веке. Сборник докладов XXI Международной научно-практической конференции.Душанбе. 2019. - С. 431-435.

6. Павленко Е.Н. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. // Управление в социальных и экономических системах. Минск. 2020. - № 29. - С. 64-65.

7. Посохов О.В., Иванов А.В., Булычева О.С. СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПРОБЛЕМУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. // Международный студенческий научный вестник. Пенза. 2016. - № 4-2. - С. 194.

8. Сандрыкина О.С. Основы экономики и управления химическим производством : учебное пособие / Сандрыкина О.С.. — Ставрополь : Северо-Кавказский федеральный университет, 2015. — 124 c. — ISBN 2227-8397. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/62982.html (дата обращения: 17.03.2021).

9. Титова Л.К. АНАЛИЗ СИТУАЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА И ПРОИЗВОДСТВА РЕЗИНОВЫХ И ПЛАСТМАССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ. // ИнноЦентр. Тверь. 2015. - № 1 (6). - С. 45-53.

10. Чомаева М.Н. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (НА ПРИМЕРЕ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА). // Национальная безопасность и стратегическое планирование. Санкт-Петербург. 2016. № 2-1 (14). С. 141-143.

Код для цитирования: Скопировать