Структура производственного процесса



Сложность и разнообразие процессов производства основной продукции в химической промышленности обусловлена производ­ством сложных по составу, структуре или конструкции продуктов, применением в одном и том же производстве весьма разнообраз­ных методов обработки и оборудования, требованиями высокой степени точности выдерживания параметров технологического ре­жима, многочисленностью и разнообразием видов применяемого сырья, применением разных видов энергии и энергоносителей, большой расчлененностью процесса и др.

Процесс производства продукции на химических предприятиях представляет собой обычно не однократное воздействие на сырье, а комплекс последовательно осуществляемых процессов. По мере превращения сырья в готовый продукт предмет труда претерпева­ет целый ряд изменений. Все изменения предмета труда условно отграничивают одну часть процесса от другой и являются основой для расчленения его на частичные процессы: стадии, фазы и oпeрации.

Расчленение процесса производства продукции на стадии, фазы, операции определяется характером продукта, технологичес­кими методами его производства, применяемыми орудиями труда, характером сырья и др.

Стадии, фазы как обособленные в технологическом отношении частичные процессы могут быть выделены обычно при производ­стве любого продукта. Они подразделяются на более мелкие ча­стичные процессы - операции.

Операция - часть производственного процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или несколькими рабочими или протекающая под их наблюдением. Она характеризуется единст­вом элементов производственно-трудового процесса и не прерыва­ется выполнением других работ.

Операции, направленные непосредственно на изменение пред­мета труда (изменение формы, молекулярного состава, состояния, внешнего вида, размера, взаиморасположения частей), называют­ся основными, или технологическими. К ним, например, относятся дробление, окисление, экстракция, полимеризация, смешение, формование изделий и др. Их совокупность представляет собой технологический процесс.

Кроме технологических операций технологический процесс мо­жет включать иногда технологические необходимые перерывы между операциями для осуществления естественных процессов (остывание, сушка, вызревание и др.), которые протекают обычно медленно. Таким образом, технологический процесс представляет собой совокупность процессов, в результате непосредственного осуществления которых происходят все необходимые изменения в предмете труда, т. е. достигается цель производственного про­цесса.

Кроме основных (технологических) операций и технологиче­ских перерывов процесс производства основной продукции вклю­чает ряд вспомогательных операций, назначение которых - спо­собствовать выполнению основных операций (транспортировка, контроль, сортировка продукции и т. д.). Помимо этих элементов, частей в производственный процесс может входить и межопераци­онное пролеживание.

Совокупность всех трудовых процессов (основных и вспомога­тельных операций) представляет собой рабочий процесс.

Структура любого процесса производства обычно не остается постоянной, так как зависит от многочисленных изменяющихся факторов (технологических методов производства, применяемого оборудования, разделения труда, организации производства и др.).

Принципы и формы организации  производственного процесса

На эффективность промышленного производства значительное влияние оказывает его организация.

Для достижения цели производства при наименьших затратах общественного труда и в кратчайшие сроки в основу его органи­зации должны быть приняты научно обоснованные принципы и методы, использованы прогрессивные формы и наиболее совершен­ные системы взаимоувязанных мер и действий.

Под принципами организации производства понимаются науч­но обоснованные руководящие правила, которые необходимо соб­людать как при построении производственной подсистемы пред­приятия, так и в процессе ее функционирования. Основными прин­ципами организации производства являются пропорциональность, непрерывность, параллельность, ритмичность и прямоточность.

Принцип пропорциональности означает определенное соответ­ствие производительности всех взаимосвязанных звеньев произ­водства (основных и вспомогательных цехов, участков), равенство производительности стадий основного производства. Принцип пропорциональности одновременно означает определенные соот­ношения численности работников (по участкам, по профессиям, квалификации). Нарушение этого принципа приводит к возникно­вению узких мест на одних стадиях, участках производства при наличии резервов по остальным.

Поддержание пропорций при функционировании предприятия - важное требование рациональной организации производства. В многономенклатурном производстве в связи с изменением ас­сортимента, а также в связи с различными темпами наращивания мощности на разных участках это представляет большие труд­ности.                          

Принцип непрерывности, понимаемый широко как непрерыв­ность (бесперебойность) функционирования производственной си­стемы, требует ликвидации или сокращения всех перерывов как в движении предмета труда, так и в использовании средств труда и рабочей силы, что в первом случае означает сокращение дли­тельности производственного процесса (цикла), а во втором - улучшение использования оборудования и работников. Возмож­ность соблюдения принципа непрерывности в большой мере зави­сит от соблюдения принципа пропорциональности. Наиболее пол­ное и законченное выражение в химической промышленности принцип непрерывности находит в автоматизированном непрерыв­ном аппаратурном производстве.

Принцип параллельности предполагает одновременное выпол­нение разных комплексов работ, относящихся:

 а) к разным ста­диям (частям) процесса производства одного и того же вида про­дукции (одновременное протекание разных стадий), что означает непрерывное протекание процесса во всех его частях в непрерыв­ном производстве или непрерывное его повторение при цикличных процессах;

б) к частным процессам изготовления разных видов продукции;

в) к основным и вспомогательным процессам;

г) к ча­стичным процессам изготовления полуфабрикатов, входящих в го­товый продукт в виде частей, компонентов.

Совмещение процессов во времени дает возможность вести работы широким фронтом и обеспечивает сокращение длительно­сти производственного цикла - продвижения предмета труда по стадиям производства.

Принцип ритмичности производства находит свое выражение в выпуске в равные промежутки времени равного или равномерно возрастающего количества продукции в силу того, что в равные промежутки времени выполняется равный или равномерно возра­стающий объем работ и повторяется процесс производства во всех его стадиях. Но этого вытекает, что равномерность производст­ва - частный случай ритмичности.

Прямоточность как принцип организации производства пред­полагает кратчайший путь прохождения предмета труда в произ­водственном процессе (в пространстве), что достигается размеще­нием рабочих мест по ходу технологического процесса и обеспе­чивает сокращение объема и длительности транспортных работ.

Уровень организации производства, отражает достигнутую в тот или иной период степень реализации всех принципов его ор­ганизации. Чем полнее будут они соблюдены, тем лучше будет обеспечено использование всех элементов производства и тем вы­ше будет его эффективность. Уровень организации производства может быть оценен при помощи показателей, характеризующих степень реализации основных принципов. Однако в настоящее вре­мя еще нет единого общепринятого метода его оценки, несмотря на значительные работы, проводимые в этом направлении. Так, в промышленности применяются в настоящее время свыше 40 методик, включающих около сотни различных показателей.

Все применяемые в настоящее время на предприятиях методы оценки уровня организа­ции производства могут быть разделены на следующие группы:

- оценка при помощи одного комплексного показателя;

- оценка при помощи системы частных показателей: а) без последующего их сведения в одни интегральный показа­тель; б) со сведением их в один интегральный показатель.

Для управления процессами повышения эффективности произ­водства за счет совершенствования его организации важно на основе количественной оценки уровня организации правильно вы­брать основные направления его повышения. В первую очередь следует разрабатывать и внедрять мероприятия по тем направле­ниям, которым соответствуют наиболее низкие частные показа­тели.

Для выбора и обоснования оптимальных вариантов организа­ции производства большое значение имеет выбор критерия опти­мальности. Этот критерий должен быть согласован с критерием эффективности общественного производства. В качестве критерия оптимальности следует принимать один из наиболее важных по­казателей экономической эффективности производства: прибыль, себестоимость продукции, производительность труда.

Совершенствование организации производства должно обеспе­чивать повышение ее уровня, что серьезно влияет на повышение эффективности производства. Поэтому в процессе управления не­обходимо целенаправленно воздействовать на повышение уровня организации производства. Основные пути повышения уровня ор­ганизации производства, которые обеспечивают возможность наи­более полной реализации всех перечисленных принципов, - это правильное проектирование предприятия, обеспечивающее пропор­циональность мощностей всех стадий производства; прямоточность процессов; детальное нормирование численности работников про­изводственных подразделений и соблюдение установленных пла­ном пропорций; совершенствование организации труда, обеспечи­вающее более полное использование работников.

Большое значение имеет разработка и внедрение организаци­онных мероприятий по повышению и улучшению использования производственных мощностей, улучшение организации ремонта оборудования, обеспечивающее сокращение простоев оборудования, повышение трудовой дисциплины работников и др.

В повышении ритмичности, равномерности производства важ­ную роль играет организация материально-технического снабже­ния. Переход на прямые длительные связи с поставщиками сырья и материалов, например, обеспечивает сокращение и полное уст­ранение перебоев в снабжении.

Значительное место в повышении уровня организации зани­мает совершенствование планирования и нормирования производ­ства, координация деятельности основных и вспомогательных подразделений предприятий и ряд других путей и мероприятий.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 1

1-1.Укажите основные компоненты материального производства.

1-2.В чем заключаются особенности химической отрасли промышленности?

1-3.Какие принципы положены в основу размещения химических производств? Какие принципы положены в основу химических производств?

1-4.Дайте определение понятиям сырье, полупродукт, побочный продукт. Приведите примеры из известных производств.

1-5.Почему рациональное использование сырья имеет особое значение для химической промышленности? Подтвердите это примерами?

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 1

1-1.Определите объём и высоту насадочной башни олеумного абсорбера, если известно, что в час башней поглощается 3300 кг оксида серы(VI). Коэффициент скорости 1.53· 10-4 кг/(м2·Па); движущая сила процесса Δр = 5070 Па; удельная поверхность насадки 87.5 м23; площадь поперечного сечения башни 9.5 м2; коэффициент запаса 1,3.

1-2.Определите константу скорости реакции окисления оксида серы(IV) в оксид серы(VI) при температуре 850 К. Константа скорости реакции при 793 К равна 5.45·105; Еакт = 87900 кДж/кмоль.

1-3.Экзотермическая реакция первого порядка протекает при 573 К. Еакт=20 000 кДж/кмоль. В результате реакции температура повысилась до 678 К. Определите изменение скорости реакции.

1-4.Константа скорости реакции окисления оксида серы(IV) в оксид серы(VI) на ванадиевом катализаторе 2.8· 10-5 с-1 при 763 К, а при 773 К константа скорости равна 3.20· 105 с-1. Определите кажущуюся энергию активации.

1-5.При температуре 673 К скорость реакции в 10 раз меньше, чем при 700 К. Рассчитайте энергию активации процесса, если движущая сила процесса не меняется с изменением температуры.

1-6.Определите реакционный объём реактора окисления оксида серы(IV) в оксид серы(VI) на ванадиевом катализаторе по следующим данным: расход газа 15 500 м3/ч, коэффициент запаса 1.3, время контактирования 0.12 с.

1-7.Определите объём и высоту слоя катализатора однополочного реактора КС для окисления метанола в формальдегид, если расход газовой смеси 8960 м3/ч, а время контакта газа с катализатором, по экспериментальным данным, 5· 10-4 ч. Диаметр реактора 2.3.

1-8.Рассчитайте количество теплоты, которое может выделяться при нейтрализации в производстве нитрата аммония и может быть использовано при последующем упаривании нитрата аммония. Концентрация исходной азотной кислоты – 50 %, аммиака – 100 %. Теплота нейтрализации 50 %-ной азотной кислоты – 105.09 кДж/моль. Расчет произвести для 1 т нитрата аммония.

1-9.К 50 мл раствора карбоната натрия с концентрацией 2 моль/л и плотностью 1.22 г/мл медленно добавлено 45.5 мл 8 %-ного раствора сульфата меди(II) с плотностью 1.10 г/мл. Выпавший осадок отфильтрован. Вычислите массовые доли соединений, содержащихся в полученном фильтрате.

1-10.К 40 мл смеси азота и монооксида азота прибавили 65 мл воздуха. После реакции объем газовой смеси составил 100 мл. Рассчитайте состав смеси (об. %) до и после реакции.

1-11.Рассчитайте, сколько серебра можно получить при взаимодействии 18 г глюкозы с избытком аммиачного раствора оксида серебра. Какой объем (н.у.) газа выделится  при спиртовом брожении такого же количества глюкозы, если выход продукта реакции составляет 75 %?

1-12.Энергия активации реакции 2HI = H2 +I2 равна 186.4 кДж/моль. Рассчитайте константу скорости этой реакции при 700 К, если константа скорости при 456 К равна 0.942∙10-6 л∙моль-1∙мин-1.

1-13.Вычислите расход соды и гидроксида кальция для очистки 1 м3 рассола, если он содержит (г-экв/л): ион кальция – 3.4, ион магния – 0.7. Содержание (г-экв/л) гидроксида натрия в очищенном растворе – 0.16, избыток соды – 1.5.

1-14.Определите расход соды и гидроксида кальция для очистки 1 м3 рассола, содержащего (кг) 6.71 сульфата кальция, 0.63 хлорида магния и 0.33 хлорида кальция.

1-15.Железная руда при сушке на воздухе потеряла 5 % массы. При анализе воздушно-сухой руды найдено (масс. %): влаги – 3, оксида железа(III) – 61.5 и пустой породы – 9. Рассчитайте начальный состав руды (перед сушкой), считая, что все железо в ней находится в виде Fe2O3.

1-16. Рассчитайте Кр реакции: NO + NO2↔N2O4 при давлении 106 Па, если в исходной смеси содержится 5 % NO2, а масса полимеризовавшегося оксида азота(IV) составляет 16.5 %.

1-17. Растворение образца цинк в соляной кислоте при 20 оС заканчивается через 27 мин, а при 40 оС такой же образец металла растворяется за 3 мин. За какое время данный образец цинка растворится при 55 оС?

1-18. В каком направлении произойдет смещение химического равновесия в системе: 2 FeO + 3 H2O(г) ↔ Fe2O3 + 3 H2 при уменьшении давления: а) влево; б) вправо; в) равновесие не сместиться?

1-19.Энергия активации некоторой реакции в отсутствии катализатора равна 76 кДж/моль и при температуре 27 оС протекает с некоторой скоростью k1. В присутствии катализатора при этой же температуре скорость реакции увеличивается в 3.38∙104 раз. Определите энергию активации реакции в присутствии катализатора.

1-20. Во сколько раз возрастает скорость реакции при увеличении температуры на 30 оС, если температурный коэффициент равен 3?


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 322; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ