Реферат: Історична роль інженерної діяльності в створенні і розвитку хімічної промисловості

Реферат: Історична роль інженерної діяльності в створенні і розвитку хімічної промисловості

ЗМІСТ

Вступ

1. Історична роль інженерної діяльності в створенні і розвитку виробництва мінеральних добрив і виробництва органічних фарбників

1.1 Види мінеральних добрив та історія їх появи й розвитку

1.2 Вклад вітчизняних та іноземних вчених та інженерів в утворенні сучасного вигляду цих галузей хімії

1.3 Роль вітчизняних та іноземних вчених в утворенні та розвитку органічних барвників

2. Внесок інженерної діяльності у створення і розвиток хімічного машинобудування

2.1 Зародження вітчизняного хімічного машинобудування

2.2 Де і як йшла підготовка потрібних кадрів для даної галузі техніки

2.3 Роль інженерів в розробці та налагодженні випуску сучасного обладнання для хімії

2.4 Вклад Сєвєродонецьких фахівців у створення сучасної техніки для різних галузей хімічної промисловості

Висновок

Література

ВСТУП

Тема реферату «Історична роль інженерної діяльності в створені і розвитку виробництва мінеральних добрив і виробництва органічних барвників. Внесок інженерної діяльності у створення і розвиток хімічного машинобудування» з дисципліни «Історія інженерної діяльності».

Мета роботи – ознайомитися з:

-  видами мінеральних добрив та історією їх появи й розвитку;

-  вкладом вітчизняних та іноземних вчених та інженерів в утворенні сучасного вигляду цих галузей хімії;

-  роллю вітчизняних та іноземних вчених в утворені та розвитку органічних барвників;

-  історією розвитку Сєвєродонецького об’єднання „Азот” і вкладом вчених і інженерів Сєвєродонецького ДІАП в цю справу;

-  розвитком Рубіжанського ПО „Барвінок” і вкладом вчених та інженерів Рубіжанського філіалу НІОПІК у розвиток заводу;

-  зародженням вітчизняного хімічного машинобудування;

-  роллю інженерів в розробці та налагодженні випуску сучасного обладнання для хімії;

-  вкладом Сєвєродонецьких фахівців у створенні сучасної техніки для різних галузей хімічної промисловості.

1. ІСТОРИЧНА РОЛЬ ІНЖЕНЕРНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ В СТВОРЕННІ І РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ І ВИРОБНИЦТВА ОРГАНІЧНИХ ФАРБНИКІВ

1.1 Види мінеральних добрив та історія їх появи й розвитку

Починаючи з 70-х років ХІХ ст. хімічна технологія в тій або іншій формі проникає майже у всі основні галузі виробництва.

Хімічні продукти почали широко застосовувати в сільському господарстві. В цей час налагоджується виробництво одного з видів неорганічних добрив – суперфосфату, а потім і інших. Здобич і обробка мінеральних добрив в цей період складається в особливу область хімії.

Упровадження точних методів хімічного аналізу у вивченні біологічних процесів, що відбуваються в ґрунті, дозволило створити наукову базу для землеробства, підвищити врожайність.

Розвиток хімії і хімічної технології, як було доведено раніше, дозволяє не тільки збільшувати кількість корисних речей і число корисних вживань вже відомих речовин, але і вводить покидьки галузі процесу виробництва і споживання назад в круговорот процесу відтворювання, створюючи тим самим нові можливості і нові ресурси.

Проте, в кінці ХІХ, початку ХХ століть в Російській державі розвитку хімії уділялося мало уваги. Мало, відповідно, випускалося необхідних сільському господарству мінеральних добрив.

Так, в 1914 р. в Російській державі випускалося мінеральних добрив: 89 ум. од., у тому числі азотних – 13,8; фосфорних – 67,3.

Зростання хімії в цілому в Радянському Союзі, до складу якого входила і Україна, почалося практично з 1929г. – першого року І п'ятирічки розвитку народного господарства.

За період з 1928 по 1940 рр. виробництво мінеральних добрив в СРСР змінювалося таким чином, в ум.од.:

З початком ВОВ народне господарство країни зазнало величезних втрат, але завдяки тому, що ряд заводів вдалося евакуювати на схід країни, де їх вдалося вже в 1942г. запустити в роботу, що дозволило нарощувати по роках випуск багатьох хімічних продуктів, у тому числі і мінеральних добрив.

Цей випуск складав 1/3 від випуску 1940г.

Після війни були намічені заходи по відновленню зруйнованого народного господарства, у тому числі і хімічної промисловості. До 1950 р. намічалося збільшити виробництво мінеральних добрив в 2 рази. В подальше роки виробництво хімічних товарів неухильно нарощувалося. Нижче приведені дані про виробництво мінеральних добрив з 1940 по 1980 р.

Збільшення використовування виробництва мінеральних добрив сприяло збільшенню врожайності різних сільськогосподарських продуктів, і в першу чергу, хлібних культур.

1.2 Вклад вітчизняних та іноземних вчених та інженерів в утворення сучасного вигляду цих галузей хімії

У розвиток хімії внесли колосальний внесок наступні росіяни (радянські) інженери і вчені Н.С. Курнаков, Л.А. Чугаєв, І.Н. Черняєв, Н.М. Жайворонків, В.І. Спіцин, А.В. Миколаїв, В.В. Лебединський.

Практично у всіх хімічних виробництвах використовуються каталізатори.

Широко відомі у всіх хімічних виробництвах дослідження в області каталізу А.А. Баландіна, Г.Б. Бореськова, С.С. Лагинова, С.З. Рочинського, М.І. Темкина.

Як наголошувалося вище до мінеральних добрив відносяться наступні види добрив:

- азотні добрива, які включають аміачну селітру, карбамід (або сечовина). Сюди відносять також сульфат амонію і вапняно-аміачну селітру, що містять всього 21% азоту. Аміачна селітра містить 34 % азоту. Останніми роками за рубежем почали використовувати безпосередньо аміак, який виявився дуже ефективним через високий вміст азоту. Але все таки найпоширенішим азотним добривом є аміачна селітра.

- фосфорні добрива, до яких відносять: суперфосфат простий; суперфосфат подвійний; складні, що містять фосфор, фосфоритну муку.

- калієві добрива, до яких відносять хлористий калій, сульфат калію, калімагнезія.

Широкий розвиток виробництва аміачної селітри, як і інших азотних добрив, став можливим лише на базі синтезу аміаку. Аміачну селітру спочатку не застосовували в сільському господарстві через її вибухонебезпеку (відомий випадок вибуху в р. Оппау в 1921 р. з катастрофічними наслідками).

Ще в 1903 р. академік Д.Н. Прянішніков назвав аміачну селітру «добривом майбутнього». Аміачну селітру одержують в результаті переробки аміаку.

Початок широкого промислового виробництва аміачної селітри в СРСР відноситься до 1928-1932 р., коли побудували чотири цехи аміачної селітри, причому один з них був побудований в Донбасі, у м. Горловка (1933р.).

Суть процесу отримання аміачної селітри NH4NO3 полягає в нейтралізації азотною кислотою аміаку з утворенням водних розчинів нітрату амонію, їх упарювання і подальша кристалізація з утворенням твердого продукту.

Зараз хоча суть технології не змінилася, технологічна схема і апаратурне оформлення невпізнанно змінилися.

Труднощі на початку виробництва були у відсутності апаратури з неіржавіючих сталей і кислототривких сплавів.

Один з найважливіших апаратів цього виробництва

- апарат ІТН (використовування тепло-нейтралізації) поступово удосконалювався, підвищувалася його продуктивність і надійність. Великий внесок у вдосконаленні проектів виробництва NH4NO3 внесли інженери ГІПРОазот А.К. Ковтун, Б.В. Козлов і ін.

До 1940 р. 60% загального виробництва NH4NO3 було зосереджене в східних регіонах країни, що зіграло важливу роль у ВВВ, оскільки значно задовольнялася потреба в амселітрі для вибухівки.

Виробництво амселітри гальмувалося через те, що вона злежується в процесі зберігання, тому були потрібні спеціальні добавки. Такі добавки РОПИ і ПАНІ були розроблені інженерами М.Н. Набиєвим і А.І. Ільясовим (м. Черчик) і Манийович М.А. (м. Москва) і їх використовування дало великий народногосподарський ефект.

Найістотнішим в технічному процесі виробництва NH4NO3 було упровадження способу охолоджування гранул в киплячому шарі.

Ще в 1956-1957 рр. процес грануляції глибоко вивчався у Сєвєродонецьку в ЦЗЛ ЛХК (нині СПО «Азот») інженером Б.Г. Холіним. Нині він зав. кафедри в політехнічному інституті у м. Суми, проф., докт. техн. наук.

Нарощювання виробництва NH4NO3 продовжувалося з десятиріччя в десятиріччя. Це нарощювання здійснювалося завдяки творчості радянських інженерів. Особливу роль в цій справі слід зазначити інженерів, конструкторів, проектувальників, дослідників ГІАП (м. Москва) і його філіалів, у тому числі і Сєвєродонецького. Нині це Сєвєродонецький інститут «Хімтехнологія».

Треба відзначити, що нарощювання виробництва амселітри проводилося за рахунок будівництва цехів на хімзаводах всіх союзних республік.

У ряду із згаданими вище фахівцями в справі створення сучасного виробництва NH4NO3 важливу роль зіграли такі фахівці, як В.А. Іванов, В.К. Кисельов, В.М. Ніязов, Т.И. Познякова і ін.

Є досить крупне виробництво амселітри і в м. Сєвєродонецк на СПО «Азот». Грануляційна башта помітно підноситься над корпусами нашого гіганта хімії.

Іншим видом ефективного азотного добрива є карбомід – продукт взаємодії двоокису вуглецю з аміаком. Карбамід (сечовина) вперше синтезований Ф. Велером в 1828 р. з хлористого амонія і циановокислого срібла, а в 1970г. він був одержаний А.І. Базаровим з аміаку і двоокису вуглецю.

Промислове виробництво карбаміду стало можливим лише через сторіччя після дослідів, проведених Ф. Велером, завдяки розвитку науки і техніки. З 20-30-х років ХХ сторіччя почався бурхливий розвиток виробництва карбаміду в багатьох країнах світу.

Перші досліди по виробництву карбаміду в СРСР були здійснені в 30-х роках, а з 60-х спостерігався підйом його вироблення з використанням вітчизняного і імпортного устаткування.

Фундаментальні дослідження по синтезу карбаміду були проведені в державному інституті високого тиску під керівництвом Б.А. Болотова.

Перші модельні установки по отриманню цього добрива показали (1935-1936гг.), що звичні конструкційні матеріали того часу не були придатні для промислового синтезу карбаміду.

Виробництво цього продукту на ЛХК (нині СПО «Азот») було пущено в експлуатацію в 1958г., а в 1970г. були проведені заходи щодо інтенсифікації цього виробництва.

У проектуванні і упровадженні вдосконаленої технології отримання карбаміду активну участь брали співробітники Дзержінського філіалу ГІАП, який став головним інститутом в справі вдосконалення виробництва карбаміду.

Важливе місце у виробництві і забезпеченні сільського господарства займають фосфорні добрива, які одержують з фосфатних руд. До систематичного вивчення яких в Росії приступили тільки в 1980 р. (проф. Я.В. Самойлов).

Важливим етапом розвитку радянської фосфатної промисловості з'явилося відкриття і освоєння на Кольському півострові хібінських апатитових руд.

Фосфор знаходить вживання в багатьох областях, проте в найбільших кількостях (більш ніж 90 %) він використовується в сільському господарстві у складі фосфорних і комплексних (разом з живильними елементами – азотом і калієм) добрив.

Завдяки винятковості біологічної ролі фосфору академік А.Е. Ферсман називав його «елементом життя».

Роль фосфору в житті рослин була виявлена в 1838-1840 р.

Значний внесок в справу створення фосфорних добрив внесли Д.І. Мєнделєєв і дослідник А.С. Єрмолов.

Випуск фосфорних добрив досить у великих кількостях був в кінці ХІХ і початку ХХ сторіч.

Перша світова, а потім і громадянська війна привели багато таких підприємств майже до повного руйнування, тому дореволюційний рівень в СРСР фосфорних добрив був досягнутий тільки в 1927/28 рр.

Проблеми комплексного використовування фосфатної сировини вивчалися в НІУЇФ, МХТІ ім. Д.И. Мєнделєєва та ін. дослідницьких інститутах.

Завдяки широким дослідженням, будівництву нових заводів, що працюють за новою технологією і з використанням новітнього устаткування вдалося збільшити випуск цих добрив, і почато виробництво нових складних добрив – карбоаммофоска, наприклад.

Колосальну роль в цій справі зіграли інженери-дослідники, конструктори, вчені, такі як Н.Е. Товкачів, Н.М. Кувшнников, М.Б. Геладзе, Н.Л. Малоносов і ін.

Одним з важливих мінеральних добрив є калієві добрива, випуску яких в дореволюційній Росії не було.

У 1928-1940 р. продовжувалася розвідка родовищ калієвих солей. В 1933 р. був введений в експлуатацію перший в країні завод по виробництву калієвих солей – Солікамській калієвий комбінат, найбільший в світі калієвий комбінат Березниковській був введений в експлуатацію в 1954 р.

З 1946 р. починається експлуатація на Україні прикарпатських родовищ калієвих солей: Стебниковського і Калуш-Голинського.

З 1954 р. було почато освоєння нового крупного родовища калієвих солей у Білорусії – Старобінського. В 1961 р. у Передкарпатті почав будуватися гігант хімпромисловості – Калуській хіміко-металургійний комбінат (з 1965г. він в строю).

Основним продуктом, який випускався на цих підприємствах, є хлористий калій, який застосовується як водорозчинне калієве добриво.

У пуску і освоєнні процесу збагачення на перших калієвих флотаційних фабриках взяли активну участь інженери Ю.Ч. Могульськая, Н.І. Піонів, Н.Н. Тетеріна, Е.І. Соловйов і ін.

У даний час сільське господарство не мислить свій розвиток без мінеральних добрив. На жаль в даний період, період ринкових відносин, мінеральні добрива сталі дорогими і їх виробництво і вживання скоротилося.

1.3 Роль вітчизняних та іноземних вчених в утворенні та розвитку органічних барвників

Органічні фарбники, які так необхідні текстильній, шкіряній, поліграфічній, хутряній і іншим промисловостями, в даний час по масштабах виробництва сильно поступаються майже всім іншим видам хімічної продукції і складає їх виробництво близько 1 млн. т/рік. Але для вироблення такого нікчемного порівняно з випуском, наприклад, мінеральних добрив доводиться переробляти понад 30-40 млн. т. органічної і мінеральної сировини. Вся ця величезна маса поч