Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS Заколодина Татьяна Вячеславовна

Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS
<
Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS
>

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Заколодина Татьяна Вячеславовна. Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Заколодина Татьяна Вячеславовна; [Место защиты: НИИ химич. реактив. и особо чис. хим. вещ.].- Москва, 2008.- 172 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/255

Введение к работе

Актуальность проблемы.

С учетом роста добычи полезных ископаемых объемы образующихся и накапливаемых промышленных твердых отходов в России достигли такого высокого уровня, что принимаемые Правительством РФ меры по увеличению количества перерабатываемых отходов представляются более чем необходимыми, хотя и несколько запаздывающими и не вполне достаточными. Рассматриваемые нами промышленные отходы фосфорной промышленности составляют ядро проблемы охраны окружающей среды на заводах-изготовителях в России, Казахстане, Европе, и Америке.

Эффективное решение проблем утилизации отходов фосфорной промышленности требует использования методов системного анализа и самых современных информационных технологий. Наиболее перспективной компьютерной системой управления и обработки информации является CALS-технология (Continuous Acquisition and Life cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта).

Разработка методологии системного анализа утилизации отходов фосфорной промышленности с созданием соответствующего комплекса информационных CALS-технологий является актуальной научной и практической задачей, обеспечивающей информационную поддержку и интеграцию процессов жизненного цикла, а также возможность использования электронных данных для управления качеством продукции.

Основные разделы диссертации выполнялись в рамках конкурсных проектов Минпромэнерго России № 0410.0810000.05.039д «Разработка индикаторов инновационного развития химического научно-промышленного комплекса России» и № 0410.0810000.06.014л «Интегрированная оценка инновационных ресурсов...», Минобрнауки России № 01.168.24.074 «Разработка интегрированного комплекса информационных технологий ...» и Минпромторга России № 8411.0816900.13.057 «Комплексная, оценка инновационного потенциала промышленных предприятий...», а также при поддержке гранта Европейского Сообщества ECOPHOS № INCO-CT-2005-013359 «Утилизация отходов в промышленности фосфорной кислоты...».

Цель работы состоит в разработке на основе международных CALS-стандартов (ISO-10303 STEP) методологии системного анализа и стандартизированной информационной модели утилизации отходов фосфорной промышленности. Работа включает в себя следующие комплексы задач:

системный анализ инновационных ресурсов фосфорной промышленности, способствующих утилизации отходов;

разработка на основе концепции CALS типовой информационной модели маркетинговых исследований утилизации отходов фосфорной промышленности;

разработка CALS-проекта гибкого производства фосфорсодержащих соединений (продуктов утилизации фосфорного шлама);

разработка системы компьютерного менеджмента качества на примере ассортимента фосфорной кислоты различных квалификаций.

Научная новизна.

Разработана иерархическая структура системного анализа утилизации отходов фосфорной промышленности, включающая в себя следующие направления: анализ сырьевой базы фосфорных производств; анализ ассортимента и объемов выпуска продукции фосфорной промышленности; анализ основных производителей и потребителей продукции фосфорной промышленности; анализ основных видов и объемов отходов фосфорной промышленности.

Проведен системный анализ фосфорной промышленности в рамках структуры химического комплекса: химическая и нефтехимическая промышленность (135 предприятий); отрасли химического комплекса (в том числе промышленность минеральных удобрений); основные подотрасли промышленности минеральных удобрений (в том числе фосфорная промышленность); основные предприятия фосфорной промышленности (15 предприятий); основные виды продукции фосфорной промышленности.

Проведены исследования динамики инновационных ресурсов предприятий фосфорной промышленности за 1995-2007 гг. в следующих сечениях: финансирование по основным направлениям инновационного развития; объемы выпуска по видам инновационной продукции; балльная оценка основных результатов инновационной деятельности и основных факторов, препятствующие инновационному развитию.

Для основных видов целевых продуктов фосфорной промышленности (фосфорсодержащих удобрений, фосфорной кислоты, желтого фосфора) проведен анализ комплекса проблем, связанных с образованием отходов: виды отходов фосфорной промышленности; объемы накопленных и вновь образующихся отходов; современные методы и технологии, применяемые для утилизации.

Разработана методология и структура информационной модели маркетинговых исследований утилизации отходов фосфорной промышленности в рамках концепции CALS. Предложены основные категории: «Анализ рынка сырья и переработки», «Анализ технологии переработки отходов», «Анализ рынков продуктов утилизации отходов». Для каждой категории верхнего уровня проведен комплексный маркетинговый анализ в соответствующих подкатегориях.

Для наиболее перспективного метода утилизации отходов - «вторичной переработки», рассмотрены три индивидуальные схемы рециклинга фосфорного шлама в следующие целевые продукты: фосфит натрия, гипофосфит натрия, двухосновный фосфит свинца. Для каждой индивидуальной технологии разработана структура информационной CALS-модели.

На основе теории синтеза гибких многоассортиментных химико-технологических систем проведен анализ индивидуальных схем с целью организации их по гибкому принципу. Рассматриваемые производства проанализированы по двум основным признакам сходства: технологическому и химическому. Результаты системного анализа позволили синтезировать гибкую трех-продуктовую технологию фосфита натрия, гипофосфита натрия и двухосновного фосфита свинца. Для гибкой технологии разработана структура информационной CALS-модели.

Разработана архитектура информационной CALS-системы компьютерного менеджмента качества ассортимента фосфорной кислоты различных квалификаций и типовая компьютерная процедура контроля качества получаемых фосфор-

ных кислот особой чистоты, включая анализ лимитируемых примесей, методы их пробоподготовки и анализа, а также выходную техническую документацию.

Практическая значимость.

По результатам системного анализа для ведущих 15 предприятий фосфорной промышленности России проведена оценка объемов отходов, подлежащих утилизации.

Разработаны программные CALS-проекты:

системы маркетинговых исследований утилизации отходов фосфорной промышленности;

индивидуальных технологий получения фосфита натрия, гипофосфита натрия и двухосновного фосфита свинца - продуктов переработки фосфорного шлама;

гибкой трехпродуктовой технологии утилизации фосфорного шлама;

системы компьютерного менеджмента качества ассортимента фосфорной кислоты различных квалификаций.

Самостоятельное практическое значение, подтвержденное соответствующими актами о внедрении, имеют переданные в научно-производственные организации (ЗАО «Аврора-ИТ», ООО НПФ«ВИНАР» и «НПО Проект»), информационные комплексы КМК-систем и CALS-проекты технологий утилизации.

Программные модули CALS-проекта утилизации отходов фосфорной промышленности вошли в результаты работы по гранту Европейского Сообщества ECOPHOS № INCO-CT-2005-013359.

Полученные результаты вошли в конкурсные проекты: Минпромэнерго № 0410.0810000.05.039д и № 0410.0810000.06.014д; Минобрнауки № 01.168.24.074; Минпромторга РФ № 8411.0816900.13.057.

Личный вклад автора.

Проведен системный анализ фосфорной промышленности, включающий анализ основных видов и объемов отходов, подлежащих утилизации. Разработана методология и CALS-технология системы маркетинговых исследований утилизации отходов фосфорной промышленности. Разработаны индивидуальные схемы (фосфита натрия, гипофосфита натрия и двухосновного фосфита свинца) и гибкая трехпродуктовая CALS-технология переработки фосфорного шлама. Разработана система компьютерного менеджмента качества ассортимента фосфорной кислоты различных квалификаций.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в журналах «Нефтепереработка и нефтехимия», «Приборы (и автоматизация)», сборниках научных трудов «Успехи в химии и химической технологии», а также докладывались и обсуждались на 18th International Congress of Chemical and Process Engineering (Prague, Czech Republic, 2008); 11 th Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction (Prague, Czech Republic, 2008); 6th European Congress of Chemical Engineering (Copenhagen, Denmark., 2007); 17th European Symposium on Computer Aided Process Engineering (Bucharest, Romania, 2007); 20, 21, 22-й Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии МКХТ-

2006, МКХТ-2007, МКХТ-2008 (Москва, 2006; 2007; 2008); 19, 20, 21-й Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии», Реактив-2006, Реактив-2007, Реактив-2008 (Уфа, 2006, 2008; Минск, 2007); Международной конференции «Ресурсо- и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности» (Москва, 2006); 7, 8-й Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела» (Уфа, 2006, 2007, 2008); 20, 21-й Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», ММТТ-20, ММТТ-21 (Ярославль, 2007; Саратов, 2008); 13-й конференции «Высокочистые вещества и материалы. Получение, анализ, применение» (Н.Новгород, 2007); 5-й Международной научной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Нанокристаллизация. Биокристаллизация» (Иваново, 2008); 12-й Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии - 2008» (Волгоград, 2008).

Публикация результатов исследования.

По теме диссертации опубликована 21 научная печатная работа, из них 5 статей (2 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК) и 16 тезисов докладов на международных конференциях. Общий объем опубликованных работ - 4,5 печатных листа.

Структура и объём диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов, списка литературы (142 наименования) и приложения, включающего акты внедрения результатов работы. Диссертация изложена на 172 страницах, включая 53 рисунка и 10 таблиц.

Похожие диссертации на Системный анализ утилизации отходов фосфорной промышленности на основе концепции CALS