A legmegfelelıbb gyártástechnológia kiválasztásánál nagy figyelmet kell fordítani a gazdaságosságra, amelyet a rendelkezésre álló szakirodalom gondos tanulmányozása, a hazai adottságok felmérése, a külföldön elért megvalósítások, és fıképpen a laboratóriumi kísérleti eredmények alapján lehet felmérni. A kiszemelt folyamatot elıbb laboratóriumban, majd pilot, esetleg félipari berendezésben kell tanulmányozni teljes részletességgel, csak ezután kerülhet sor az ipari berendezés megépítésére. Nagy mennyiségő termék gyártása esetén félipari berendezés építése is célszerő. A különbözı szinten folytatott kísérletezés során igen sok tényezıt kell figyelemmel kísérni. Ezek közül megemlítjük a legfontosabbakat:
71 - a nyersanyagok fizikai és kémiai tulajdonságainak tanulmányozása és tárolásuk, kivitelezési
módjának megismerése;
- a feltételezett nyersanyagforrás gondos felmérése;
- a folyamat kivitelezésével kapcsolatos minden tudnivaló összegezése;
- paraméterértékek meghatározása, ellenırzése és szabályozása, az adagolás megoldása, stb.;
- a reaktor geometriájának gondos megválasztása, a megépítéséhez szükséges ötvözet kiválasztása;
- a termékek minıségének meghatározására szükséges módszerek leírása;
- az anyag- és energiamérleg elkészítése;
- a technológiában elıállított termék hozamának a megállapítása;
- a gyártás folyamatábrájának a megszerkesztése;
- a melléktermékek és a hulladék anyagok értékesítésének a megjelölése;
- a gyártáshoz szükséges vízforrás kiválasztása, az ipari szennyvizek tisztításának leírása az alkalmazott analitikai módszerek pontos megjelölésével és részletes leírásával;
- a fajlagos fogyasztások kiszámítása stb.
- az alkalmazott folyamattal kapcsolatos munka-, egészségvédelmi- és biztonságtechnikai elıírások elkészítése
Komplett üzem vásárlása esetében létre kell hozni a beruházó szervezetet, meg kell valósítani a beruházást, a garanciális idı alatt az üzemet fel kell futtatni az elıírt kapacitásra (próbaüzem), majd át kell venni. Licenc vásárlásakor azt adaptálni kell a hazai viszonyokra, a készülékeket, gépeket, berendezéseket, épületeket, stb. meg kell terveztetni, és a kivitelezıkkel le kell gyártatni, stb. Az új üzemek létesítésénél nagyon fontos feladat a mennyit? kérdés megválaszolása, azaz az üzem kapacitásának meghatározása. Gondos gazdasági elemzéssel meg kell határozni azt a minimális kapacitást, amelynél a termelés gazdaságossá válik. A tényleges kapacitás eldöntéséhez minden részletre kiterjedı piackutatást kell végezni mind belföldön, mind külföldön. Fel kell tárni a várható igényeket, ártendenciákat, exportlehetıségeket, stb. Ma már csak olyan kapacitású üzemeket lehet létesíteni, melyek gazdaságosan is termelnek (a gazdaságosság azonban nemcsak kapacitás kérdése).A vegyi üzemeket –nagy vízigényük következtében- általában folyó mellé építik, mert így vízfogyasztásuk nem terheli a vezetékeket, és szennyvízelvezetésük is - kellı tisztítás után- megoldott. A telephely kiválasztásánál gondoskodni kell arról, hogy könnyen bekapcsolható legyen az ország szállítási rendszerébe (vasút, hajó, autópálya). Figyelembe véve a környezetvédelmi elıírásokat, az üzemet a lakott területtıl megfelelı távolságban kell építeni. A
72 gépek, berendezések szabadba való telepítésével jelentıs építési költség takarítható meg viszont nı a szigetelés és a korrózió költsége.
A kémiai technológiai folyamat kidolgozása, megvalósítása, mőködtetése és fejlesztése ma már legtöbbször nem egy sokoldalúan képzett mérnök feladata, hanem ezekre a szakterületekre specializálódott szakemberek csoportjai összmunkájának eredménye. Nagyon gyakran a felsorolt munkafázisokat más-más, ezekre a feladatokra szakosodott vállalatok végzik. A folyamatok kidolgozása a kutatómérnök feladata, akik kutatóintézetek, felsıoktatási intézmények, gyári kutatólaboratóriumok, kutatási-fejlesztési vállaltok alkalmazásában tevékenykednek. Eredményes laboratóriumi kísérleti munkát a léptéknövelés szabályainak betartásával nagylaboratóriumi majd kísérleti üzemi mérések követnek.
A folyamatok megvalósítása a tervezéssel kezdıdik. Itt a mérnöknek a technológiai tervezés területén vannak komoly feladatai. A kísérleti üzemekben nyert adatokra támaszkodva állapítják meg a folyamat anyag- és energiamérlegét, a készülékek, berendezések fıbb méreteit, a folyamat biztonságos és megfelelı hatékonyságú lefolyásához betartandó paramétereket.
A folyamat mőködtetése az anyag- és vegyészmérnök legfontosabb feladata. A mérnök üzemeltetéssel kapcsolatos tennivalói nem az üzem elkészültékor kezdıdik, hanem már a beruházás idején (épülı üzem mőszaki dokumentációjának elkészítése, az üzemeltetési elıírás minden részletre terjedı megismerése, kezelı személyzet számára technológiai utasítások készítése, üzemi személyzet kiválasztása, betanítása, oktatása). Mindezekkel párhuzamosan figyelemmel kíséri a beruházást.
A beruházás befejezı lépése a komplex próba, melyet már az üzemeltetı személyzet végez.
Ez alatt értendı a berendezések kitisztítása, az anyagszállító rendszerek kipróbálása semleges közeggel (víz, levegı), az észlelt hibák azonnali javíttatása és a katalizátorok betöltése a reaktorba.
A komplex próbák sikeres elvégzése után az üzem belsı csıvezeték rendszeribe bevezetik a különféle energiahordozókat, a nyersanyag beadagoló rendszereket feltöltik, majd elıre kidolgozott program szigorú betartásával lépésrıl-lépésre üzembe helyezik a termelı berendezést. Itt a mérnök széleskörő mőszaki tájékozottsága, szervezıkészsége szükséges!
A technológia normál üzemmenetének biztosítása lényegében véve rutinfeladat. A kémiai technológia fejlıdésirányai azonban megfogalmazzák az eljárások szakadatlan továbbfejlesztésének a követelményét.
73 Az üzembe helyezést követı, normál üzemeléses idıszak idején a mérnök feladatai:
- optimális technológiai paraméterek megállapítása és betartása;
- termékminıség ellenırzése és biztosítása;
- az anyag- és energiafelhasználás minimális szinten tartása;
- az üzemeltetés biztonságtechnikai betartása;
- üzemzavarok esetén a zavarok okainak feltárása, megszüntetése.
A folyamatos technológia-fejlesztés célkitőzései:
- gyártmányfejlesztés: a termékek minıségének javítása, új termékek bevezetése.
- gyártásfejlesztés: változatlan minıségő végtermék elıállításához a technológia, ill. a berendezések változtatása (nagyobb termékmennyiség elıállítása, kisebb anyag- és energiafelhasználás, egyéb nyersanyag hasznosíthatóság, korróziós hatások csökkentése, kisebb környezetszennyezés, nagyobb üzembiztonság, olcsóbb szerkezeti anyagok).
A fejlesztés tehát rendkívül változatos, sok lehetıséget magában rejtı mérnöki munka [5]. A felsoroltakon kívül a mérnöknek számos egyéb, itt fel nem vázolt feladatot kell megoldania pályája során. Természetesen a gyakorlatban nagyon gyakran olyan kérdések is felmerülnek, amelyek kézikönyvekbıl és egyéb forrásokból sem adoptálhatók, hanem önálló mérnöki gondolatokat igényelnek (3.1. ábra). Biot professzor (neves amerikai gépészmérnök) mondta:
„A formális tudás fontos, de az életben mindennek próbaköve a valóság. Ez fontos jellemzıje a jó mérnöknek”
3.1. ábra: vegyiparban dolgozó mérnökök
74 4. VÍZTECHNOLÓGIAI ISMERETEK, AZ IVÓVÍZ ELİÁLLÍTÁSÁNAK
TECHNOLÓGIÁJA
Lektorálta: Kormos Imre üzemvezetı, BorsodChem Zrt. Gız-, Víz- Gázszolgáltató Üzem
„Víz nélkül nincs élet.” Az emberi test kb. 70 %-át víz alkotja. A szervezet létfenntartásához naponta 2-3 liter víz felvétele szükséges, így az a legfontosabb élelmiszernek is tekinthetı.
Nélkülözhetetlen a háztartásban, mezıgazdaságban és iparban, közlekedésben, energiatermelésben (4.1. ábra).
A Föld felületének kb. 4/5 részét víz borítja. Az öt földrész összterülete jóval kisebb, mint az óceánok, folyók, tengerek által elfoglalt felületé. Víz nélkül nem képzelhetı el az élet semmilyen formája, nem lehetséges ipari tevékenység. A víz az ember életében minden idıben nagy szerepet játszott. Az ókor kulturális centrumai, a középkor városai és a legújabb kor fejlett ipara ott alakulhatott ki, és csak ott volt elképzelhetı bármilyenféle fejlıdés, ahol megfelelı mennyiségő és minıségő víz állt rendelkezésre. A víz technológiája a városok építésével egy idıben kezdett el fejlıdni. Ezek megkövetelték az egyre nagyobb vízüzemek létesítését, amelyek kezdetben nem csak az ivóvíz elıállítását valósították meg, hanem a különféle emberi tevékenységhez szükséges vizet is szolgáltattak. A nagy római birodalom idején épült vízüzemek, már sokszor magas technikai színvonalat értek el, mőködésük megbízható volt. A birodalom bukása után ezek tönkrementek és újabbakat csak a XIX. században kezdtek el építeni. Szerepük az emberi léthez szükséges ivóvíz, és az ipari tevékenységhez szükséges víz elıállítása volt. Az ipar egyre nagyobb ütemben való fejlıdése végül szükségessé tette, hogy a mőködéséhez szükséges vizet külön, erre a célra épített, a városi vízüzemtıl függetlenül mőködı ipari vízüzemekben állítsák elı, illetve tisztítsák meg a célnak megfelelıen [11].
Az egészséges vízellátás világprobléma: napjainkban az emberiség 50%-a nem talál egészséges ivóvizet otthona környezetében, és évente kb. 5 millió gyermek hal meg a fertızött víz által terjesztett betegségekben. Magyarországon a lakosság 97-98%-a részesül vezetékes ivóvízben, de emellett szinte lehetetlen ásott kútból szennyezés-mentes, legfıképpen nitrát-mentes (50mg/liter-ig megfelelı) ivóvizet nyerni.
4.1. ábra: Az ivó- és ipari víz jelentısége hétköznapjainkban
75 4.1. A víz elıfordulása
A Föld vízkészlete (hidroszféra) kb. 1,362 milliárd km3, amibıl az édesvíz mennyisége csupán 37,8 millió km3. Ez az összes vízmennyiség 2,7 %-ának felel meg. Ebbıl csupán 0,46%
használható fel közvetlenül, mivel a többi légköri vízgız, mocsárvíz stb. alakjában van jelen:
- jéghegyek (29,182 millió km3): 77,20 % - mélységi vizek: 22,40 %
- tavak és mocsarak: 0,35 % - légköri vízpára: 0,04 % - folyóvizek: 0,01 %.
A Föld vízkészlet-eloszlását szemléletesen mutatja be a 4.2. ábra.
4.2. ábra: A Föld vízkészletének eloszlása
Gyakoriak tehát az olyan esetek, amikor a felszíni folyóvizek és a talajvíz nem fedezi a szükségleteket. Ilyenkor a kiapadhatatlannak tőnı tengervíz felhasználásához folyamodnak.
Az emberiség vízszükségletének a fokozatos növekedése megkövetelte az olyan vízüzemek építését, amelyekben a tengervizet sótlanították, és így növelték meg a felhasználásra kerülı édesvíz mennyiséget.