Тема: 9. Технологічні основи виробництва в галузях хімічної промисловості. Тема: 11. Основи технологій будівництва й будматеріалів

Мета заняття: поглибити, узагальнити знання студентів про:

- види та властивості продукції галузей хімічного виробництва;

- народногосподарське значення хімічного виробництва;

- технологія виробництва пластичних мас, добрив, нафти та інших матеріалів.

- види та властивості продукції будівельної галузі;

- народногосподарське значення будівельної промисловості;

- класифікацію продукції промисловості будматеріалів.

План заняття

1. Хімічна промисловість: хімічні речовини.

2. Класифікація продукції хімічної промисловості.

3. Продукція хімічної промисловості.

4. Характеристика будівельної промисловості.

5. Класифікація та призначення продукції будівельної промисловості.

6. Використання будівельних матеріалів, застосування в побуті.

Методичні рекомендації до семінарського заняття

Хімічний комплекс охоплює галузі промисловості, що виробляють сировину й конструкційні матеріали. Найважливішою галуззю в цьому комплексі є виробництво з неорганічних та органічних речовин різних хімічних сполук для інших промисловостей. Сировинна бази хімічної промисловості диференціюється залежно від природних та економічним особливостей окремих країн та регіонів. В одних районах – це вугілля, коксовий газ, в інших - нафта, сумішні нафтові гази, солі, сірчаний колчедан, газові відходи чорної та кольорової металургії, у третіх - кухонна сіль тощо. Сировинний фактор впливає на спеціалізацію окремих територіальних поєднань хімічних виробництв. Хімічне виробництво в міру вдосконалення технологічних методів може, в свою чергу, впливати на сировинну базу.

Розвиток хімічної промисловості потребує все більшого акцентування уваги на розробці та впровадженні високоефективних енерго- та ресурсозберігаючих, а також екологічно чистих технологій.

Хімічна промисловість пов'язана з багатьма галузями. Вона комбінується з нафтопереробною, коксуванням вугілля, чорною та кольоровою металургією, лісовою промисловістю. Завдяки складній системі зв'язків утворюються такі або інші поєднання виробництв, з яких формуються міжгалузеві комплекси. До таких комплексів належить і хіміко-лісовий. В одних випадках роль хімічної промисловості у цих комплексах провідна, в інших вона не має формуючого значення, лише доповнюючи усталену систему зв'язків. Проте загалом хімічну промисловість слід розглядати як головну галузь, що визначає склад і напрям розвитку комплексу. Здебільшого лісова промисловість розглядається у цьому комплексі як постачальник деревини для хімічної промисловості. Хімічна промисловість має дуже складну галузеву структуру, що охоплює близько 200 взаємопов'язаних виробництв з великою номенклатурою продукції. Ці виробництва об'єднані у три великі групи: неорганічна або основна хімія, хімія органічного синтезу та гірничо-хімічна промисловість.

Неорганічна хімія переважно виробляє напівфабрикати, що використовуються в інших галузях промисловості. Виняток становлять мінеральні добрива, які виробляє певна галузь.

До органічної хімії відносяться виробництва вуглеводної сировини, органічних напівфабрикатів, синтетичних матеріалів. Основною сировиною для хімії органічного синтезу є вуглеводні нафти, природний та попутний газ. Використовуються також вуглеводні сполуки, що одержуються з вугілля.

Гірничо-хімічна промисловість утворює сировинну базу передусім для неорганічної хімії.

Основними напрямками розвитку хімічної промисловості є впровадження замкнутих технологічних схем виробництва. Це форми організації технологічних процесів, при якій відходи виробництва зведені до мінімуму або цілком переробляються у вторинні матеріальні ресурси. При безвідхідному виробництві необхідне використання збалансованих по основних компонентах технологічних схем із замкнутими матеріальними й енергетичними потоками.

Технологічні цикли в безвідхідних виробництвах організовані таким чином, що всі повітряні, газові або водні потоки, що містять забруднення, ізольовані від навколишнього середовища, знаходяться в замкнутих контурах і при виході з них обов'язково проходять через спеціальні очисні пристрої.

Операції очищення від забруднення - допоміжні і випливають за основними виробничими операціями, але в безвідхідних технологічних схемах нерозривно з ними зв'язані. При цьому відходи найчастіше переробляють у корисну продукцію, що служить для задоволення потреб основного виробництва, є сировиною або напівфабрикатами для інших підприємств. Допоміжні процеси очищення і переробки відходів організаційно являють собою продовження основного виробничого циклу, а пристрою й установки для здійснення таких процесів інтегруються в особливу специфічну частину усього виробничого комплексу.

Комплексне використання сировини в хімічній промисловості - основний принцип створення безвідхідних і маловідходних виробництв. У випадку комплексного використання сировини основним технологічним операціям супроводжують: витяг корисних, але не потрібних основному виробництву речовин, переробка цих речовин у цільові продукти або напівфабрикати.

Збільшення обсягів виробленої продукції, розширення її асортименту, а також підвищення якості цієї продукції необхідно здійснювати з максимально повним використанням природної сировини, енергії і з мінімальним впливом на навколишнє природне середовище. Шляхи рішення цієї надзвичайно складної проблеми різноманітні, серед них варто виділити трохи основних:

- створення безстічних технологічних систем на базі існуючих, впроваджуваних у даний час і перспективні способи очищення водних систем від розчинених і зважених забруднюючих домішок;

- розробка і впровадження систем утилізації відходів основного виробництва;

- створення принципове нових технологічних процесів одержання традиційних видів продукції зі скороченням стадій, на яких утвориться основна кількість відходів;

- створення територіально-виробничих комплексів із замкнутої усередині них структурою матеріальних потоків сировини, продукції і відходів.

Будівництво найстаріша галузь народного господарства. Вона складається з таких основних блоків:

- виробництво будівельних матеріалів;

- власне будівництво;

- будівельне машинобудування;

- проектно-конструкторські та дослідні роботи в галузі будівництва.

Будівельна галузь тісно пов’язана з іншими галузями народного господарства через споживання їх продукції:

10% ‑ машинобудування;

20% ‑ проекту чорних металів;

40% ‑ лісоматеріали.

Споживає вироби хімічної промисловості (лаки, фарби, пластмаси, багату кількість палива, води). Будматеріали і конструкції – це важлива складова частина вантажообігу транспорту. Транспортні витрати в собівартості будівництва 25%.

Найважливішим будматеріалам є цемент, на його виготовлення використовується вапняк, мергель, крейда, глини певної якості, гіпс, шлаки. Ці складові змішуються і випалюються в печах при високій температурі й одержують продукт – клінкер, потім клінкер розмелюють в шарових цементорозмелювальних установах, і після деяких доробок стримують готовий портландцемент. Крім цементу будівельна галузь виробляє: шифер, азбоцементні труби, скло, будівельну кераміку, залізобетонні та бетонні конструкції і вироби.

Головною ланкою будівництва є власне будівництво, яке залежно від призначення розподіляється на: промислове, гідротехнічне, енергетичне, транспортне, сільське, житлове.

Питання для обговорення

1. Роль хімічної промисловості в народному господарстві України.

2. Назвіть основні види продукції хімічної промисловості.

3. Назвіть та класифікуйте основні фактори, які визначають структуру систем технологій хімічного виробництва.

4. Основні технологічні процеси: теплообмінні, електрохімічні, біохімічні тощо.

5. Роль будівельної індустрії в народному господарстві України.

6. Назвіть основні види продукції будівельної промисловості.

7. Основи технології виробництва окремих видів будматеріалів (цементу, залізобетону, азбестоцементні вироби, скло, теплоізоляція).

Тести

1. Полімери – це:

а) синтетичні матеріали, що одержані синтезом (сполученням) простих органічних і неорганічних речовин;

б) не синтетичні матеріали, що одержані синтезом (сполученням) простих органічних і неорганічних речовин;

в) синтетичні матеріали, що одержані синтезом складних неорганічних речовин;

 

2. Газове пальне використовують для:

а) комунально-побутових потреб;

б) для виробництва гіпсових в’яжучих матеріалів;

в) для виробництва мастил.

3. Крекінгом називають:

а) перероблення нафтопродуктів, під час якого великі молекули вуглеводів розщепляються на малі;

б) перероблення нафтопродуктів, під час якого великі молекули вуглеводів не розщепляються.

4. Каталізні процеси використовують при:

а) переробленні нафтопродуктів;

б) коксуванні нафтопродуктів.

 

5. До будівельних матеріалів відносять:

а) природні мінеральні матеріали;

б) черепашник, бутовий камінь, щебінь, гравій, галька, пісок, глина;

в) деревину, очерет, солому;

г) всі відповіді вірні;

д) вірні відповіді б) та в).

 

6. Провідне місце у структурі промисловості будівельних матеріалів належить:

а) виробництву збірних залізобетонних виробів;

б) виробництву гіпсових в’яжучих матеріалів;

в) виробництву цементу.

7. Кераміку і вогнетриви одержують з:

а) з легкоплавких, тугоплавких, вогнетривких глин та каолінів, чистих оксидів металів та іншої природної та штучної сировини;

б) з природних мінеральних матеріалів та природної штучної сировини.

8. Будівельну кераміку застосовують у:

а) будівництві двигунів, колодязів, лезів;

б) будівництві житлових будинків і різноманітних споруд.

Ключові терміни і поняття

Полімери – це синтетичні матеріали, що одержані синтезом (сполученням) простих органічних і неорганічних речовин;

Сополімеризація – це полімеризація суміші двох мономерів. Причому виходить речовина – сополімер.

Хіміко-термічною обробкою називають процес дифузійного насичення при поверхневих шарів металевих виробів (деталей) одним або одночасно чи послідовно кількома хімічними елементами.

Поліконденсацією називають хімічний процес сполуки однакових чи різних молекул з утворенням високо молекулярних сполук.

Добрива – це неорганічні й органічні речовини, застосовуванні в сільському господарстві і рибальстві для підвищення врожайності культурних рослин і рибопродуктивності ставків.

Коксування нафтопродуктів називають розкладання нафтових, залишків (мазуту, гудрону, крекінг-залишку) при нагріванні без доступу повітря.

До будівельних матеріалів відносять природні мінеральні матеріали черепашник, бутовий камінь, щебінь, гравій, галька, пісок, глина; рослинні будівельні матеріали – деревину, очерет, солому.

Гравієм (від франц. «gravier» – крихка гірська порода) називають природну суміш округлих уламків гірських порід і мінералів розміром 1-10 мм.

Бетон ( франц. «betone» від лат. «bitumen» – смола) виготовляють із суміші зв’язувальних речовин (цементу), води і різних наповнювачів (піску, гравію або щебеню). Бетони використовують для виготовлення монолітних будівель і споруд.

Залізо-бетон – це поєднання сталевої арматури і бетону. Для підвищення міцності бетону його ар матують сталевими стрижнями, сіткою або каркасом.

Сталеві стрижні, сітки тощо називають арматурою.

Залізо-бетони використовують для виготовлення монолітних або збірних будівель і споруд.

Керамікою (від грецьк. – гончарство) називають вироби виготовлені, в основному, з глини і випалені за високих температур.

Теракота (від італ. «terra» – земля і «cotta» – випалена) – це кераміка без поливи, має колір від світлого до насиченого червоного-коричневого і навіть чорного.

Фаянс (франц. «faience» походить від назви італійського міста Фаенца) – на відміну від теракоти, це кераміка білого кольору, зверху покрита плівкою.

Порцеляна – досконалий вид кераміки. Його батьківщиною є Китай. Виробляють порцеляну з каоліну, в який додають незначну кількість польового шпату та кварцу.

Цегла – один з давніших штучних будівельних матеріалів. Її виробляють з глини та випалюють за температур, нижчих від тих, які необхідні для випалення інших керамічних виробів.

Гравієм називають природну суміш округлих уламків гірських порід і мінералів розміром 1-10мм.

Піском називають суміш зерен розміром 0,14-5мм.

Глинами називають корисні копалини, які з водою утворюють пластичну масу.

Пластичністю називають здатність глини після змішування з водою набувати наданої форми і зберігати цю форму після висушування та випалювання.

Саман (тюрк. – солома) – це стіновий будівельний матеріал, його виготовляють із суміші глини, соломи, піску та інших речовин.

Саман може бути монолітним або у вигляді цеглин, з яких, після висихання на повітрі, кладуть стіни будинків.

Будівельні розчини виготовляють з глини, піску, вапна, цементу, води тощо у відповідному співвідношенні. Їх використовують для зв’язування цегли, каменів, для тинькування та білення стін тощо.

Вапном називають зв’язувальну будівельну речовину, яку отримують випалюванням кальцієво-магнієвих гірських порід.

Гіпсом називають порошкові зв’язувальні речовини, які отримують випалюванням природної або штучної сировини, що містить сітчастий кальцій (СаSО4).

Теми для доповідей

1. Сучасний стан та перспективи розвитку хімічної промисловості України.

2. Основна продукція хімічної промисловості, її класифікація та характеристика.

3. Добрива та їх виробництво.

4. Загальна характеристика основних будівельних матеріалів.

5. Класифікація та властивості керамічних виробів.

6. Технологія виготовлення скла.

7. Технологія цементу.

8. Деревина та її застосування в технології будівництва та будматеріалів.

9. Новітні будівельні матеріали та технології та їх застосування.

Бібліографічний список

[1;11;5;6;7]