Автоматизация технологического процесса красильно-отделочного производства с целью повышения его эффективности и экологических показателей качества тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Чирков, Олег Анатольевич

• Чирков, Олег Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чирков, Олег Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.

1.1 Общие принципы технологических процессов красильно-отделочного производства.

1.2 Использование сернистых красителей в технологических процессах красильно-отделочного производства.

1.3 Сущность технологического процесса крашения сернистыми красителями.

1.4 Экологическая безопасность красильно-отделочного производства. 22 1.5. Постановка задачи.

ГЛАВА 2.

2.1 Методы очистки сточных вод красильно-отделочного производства. .j

2.2 Технологическая схема очистки сточных вод, применяемая на красильно-отделочных производствах.

2.3 Обоснование необходимости контроля и регулирования в технологии очистки сточных вод красильно-отделочного производства.

ГЛАВА 3.

3.1. Применение гальванокоагуляции для очистки сточных вод красильно-отделочных производств. Сущность метода гальванокоагуляции.

3.2. Технологическая схема очистки сточных вод красильно-отделочного производства с применением гальванокоагуляционного метода очистки.

ГЛАВА 4.

4.1 Разработка математической модели регулирования концентрации красителя.

4.3 Разработка программного обеспечения для реализации автоматического управления в реальных условиях производства с визуальным контролем текущих параметров процесса.

4.4 Разработка алгоритма функционирования автоматизированной системы управления экологическим качеством технологического процесса красильно-отделочного производства.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация технологического процесса красильно-отделочного производства с целью повышения его эффективности и экологических показателей качества»

Автоматизация и управление технологическими процессами является мощным фактором повышения их эффективности и, как следствие этого, конкурентоспособности продукции. Это в полной мере относится и к такой специфической области производства, как красильно-отделочное. Основной особенностью красильно-отделочного производства является его существенное негативное воздействие на окружающую среду. Основную экологическую опасность в технологии красильно-отделочного производства представляет сброс неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты, оказывающий отрицательное влияние на окружающую среду и здоровье человека. Это снижает показатели качества технологического процесса, в том числе, такие важные как экологические показатели и показатели безопасности. В конечном итоге это влияет и на конкурентоспособность продукции. По количеству потребляемой воды и образующихся промышленных стоков красильно-отделочные производства уступают лишь таким водоемким производствам, как черная и цветная металлургия, химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, топливно-энергетический комплекс. Большое количество производственных стоков и высокую степень их загрязненности следует рассматривать, прежде всего, как показатели несовершенства технологических процессов.

В настоящее время средства автоматизации и контроля красильно-отделочных производств не в полной мере удовлетворяют требованиям качества подготовки производства с учетом необходимости минимизации показателей, характеризующих экологические риски и безопасность в соответствии со стандартом системы экологического менеджмента ISO 14001 и схемой экологического менеджмента и аудита EMAS.

В этой связи существует актуальная задача повышения производственной и экологической безопасности технологических процессов красильно-отделочных производств с целью минимизации экологического ущерба и обеспечения безопасности.

Автор выражает искреннюю благодарность кандидату технических наук, доценту Егорьевского технологического института Башаевой Ирине Александровне за ценные научные консультации по системам очистки сточных вод, позволившие значительно улучшить достигнутые результаты.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Чирков, Олег Анатольевич

7. Результаты работы могут быть использованы на красильно-отделочных производствах, а также в учебном процессе по дисциплинам «Автоматические системы обеспечения безопасности технологических процессов и производств» и «Автоматизация обеспечения экологических показателей качества машиностроительных производств».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чирков, Олег Анатольевич, 2009 год

1. Abwasserfreics. Textilenternehmen // Chemiefas.-Textilind. 1991/41, №5. - s.549.

2. Ackermann К., Franke D. // Melliand Textilber. 1982. V. 63. № 1. P.66-69.

3. CambronВ., Dieterlen S. // Eaw et ind. 1982. №65. P.47-53.

4. Diemunsch J. // Melliand Textilber. 1979. V.60. № 7. P. 606609.

5. Diemunsch J. // Teintex. 1979. V.44. №11. P.9-16.

6. Ehattacharya A. K., Das R. R. // Proc. Nat. Symp. Appl. Nucl. and Allied Techn. Pabl. Health and Pollut. Contr. Bombay. 12-13 Febr. 1981, p.165.

7. Fiala В., Villiger К.//Textilveredlung. 1979. Bd. 14. №1. S. 512.

8. Fizykochemiczne metody oczyszczania sciekow /Kocay Aleks., mitczynski A. //Prz.wlok. -1990. 44, №7. -S. 323-235.- Пол.

9. Gow J. S. // Magy textiltechn. 1981. V.24. №10. P.517-524.

10. Hlavicova M., Danisova В., Wanner J. // Textil (CSSR). 1985. V. 40. №4. P. 140-144.

11. Hoke B. // Textilbetrieb. 1978. V. 96. № 7-8. P. 60-62.

12. J. Rath, Mell. Textilber, 33, 1029, 1107, 1952.

13. J. Soc. Dyers and Colour. 1998. V. 114. № 1. P. 2.

14. Kremer F., Broomfield В., Fradkin J. Proc. 37-th Ind. Waste Conf., West Lafayette, Ind., 11-13 May, 1982, Ann Arbor. Mich. 1982. P. 157161.

15. Ohne Verfasser : SVF Fachorgan Textil, т8,521, 1953.

16. Rovel J. M. // J Water Pollut. Contr. Develop. Bangkok: Countries Proc. Int. Conf. 1978. Bangkok: 1978. P. 493-502.

17. Streibelt H. P. // Chemiefas Textilind. 1983. V. 33/85. № 7-8. P.500.

18. Ultrafiltration of a textile plant effluent / Watters lames C, Blagtan E., Senler O.//Seper. Sci. and Technol. 1991. - 26, № 10-11.-S .1295 - 1313.-Англ.

19. Абознн В.Г. К вопросу теории крашения индиго. Некоторые вопросы синтеза и применения красителей.-М, 1956.

20. Ананьева В.П., Борябин В.И. Повторное использование сточных вод после крашения//Текстильная промышленность. 1985. - № 1.

21. Андреева М.В., Гнедина В. А., Белова Г.Н. Пути совершенствования технологии крашения хлопчатобумажных тканей сернистыми красителями. Совершенствование техники и технологии отделочного производства. Межвуз. Сб. научных трудов.-Иваново,1980,-с.82.

22. Андросов В.Ф. Технология отделки хлопчатобумажной тканей.-М.: Легкая и пищевая пром. 1983.

23. Андросов В.Ф., Петрова И.Н. Синтетические красители в легкой промышленности: Справочник. М. : Легпромбытиздат, 1989.-368с.

24. Артемьев А.В., Платова Т.Е., Павлов Н.Н. и др. Анализ технологических сточных вод текстильных предприятий / Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности/, 1995, № 1.-е. 108.

25. Артым М.И. и др. //Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности.-1972.№5.

26. Ассортимент сернистых красителей для крашения и печатания целлюлозных материалов. ЦИНТИ легпром. Обмен передовым опытом, 1959.

27. Безценный А.А., Дапюк Е.А. и др. Ультрафильтрационное разделение водных растворов синтетических красителей//Тез. докл. IV Всесоюзной конференции по мембранной методике разделения смесей: -М. 1887. -т.4. -с.75-78.

28. Богословский Б.М., Лаптев Н.Г. Химия красителей.-М.: 1957.434 с.

29. БородкинВ.Ф. Химия красителей. М.: 1981.

30. Брык М.Т., Цалюк Е.Ф. и др. Применение мембран для создания систем кругового водопотребления.-М.:Химия, 1990.

31. В.Е. Ростовцев, С.А. Плоксин. Процесс сорбции сернистых красителей. Текстильная промышленность, №1, 1949.

32. Васильев Г. В. Очистка сточных вод предприятий текстильной промышленности.- М.: Легкая индустрия, 1969.

33. Васильев Г.В., Ласков Ю.М., Васильева Г. В. Очистка сточных вод красильно-отделочных фабрик. М. :ЦНИИТЭИлегпром, 1972.

34. Васильев Г.В., Ласков Ю.М., Васильева Е.Г. Водное хозяйство и очистка сточных вод предприятий текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1976.

35. Вознесенский Н.Н. Соколова Н.К. Выявление оптимальных количеств сернистого натрия при сернистом крашении, «Текстильная промышленность», №3, 1943.

36. Гарцева Л.А., Кузьмина Н.В., Щеголева P.M. Влияние условий крашения сурового хлопка сернистыми красителями на прядильные свойства волокна. Совершенствование процессов крашения и методов синтеза красителей. Иваново, 1973.

37. Герасимов М. Н., Козлов В. В., Зуйкова Н. С. Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. «Теория и практ. разработки оптим. технол. процессов и конструкций в текстил. пр-ве».

38. Герасимов М.Н. Пропитка тканей: теория процесса, технология, оборудование.- Иваново: ИГТА, 2002.

39. Герасимов М.Н., Платова Т. Е., Гарцева JL А. Анализ состава сточных вод отделочного производства текстильной промышленности в Сб. современные тенденции развития технологии и техники текстильного производства.-Иваново: ИГТА, 1993.

40. Голомб Л.И. Физико-химические основы заключительных операций крашения кубовыми красителями.-М.: 1964.

41. Дубяга В. П. и др. Полимерные мембраны. М.: 1981. - 233с.

42. Ефимов А.Я., Таварткиладзе Й.Н., Ткаченно Л.И. Очистка сточных вод предприятий легкой промышленности. Киев: Техника, 1985.

43. Капустин Н.А., Гарцева Л. А., Трупиков Е.А. Совершенствование технологического процесса печатания хлопчатобумажных тканей кубовыми красителями. В сб. прогресс техники и технологии отделочного производства, Иваново.-1992.с. 75.

44. Карпов В.В., Белов А.Е. Современное состояние производства и потребления красителей. // Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева, 2002, т. XLVI, № 1, с. 67-71.

45. Когановский A.M., Клименко Н.А. Физико-химические методы очистки промышленных сточных вод от поверхностно-активных веществ.-Киев: Наумова думка, 1974.

46. Кожинов В.Ф. Установки для озонирования воды. М. Стройиздат, 1968.

47. Кожинов В;Ф., Кожинов И. В. Озонирование воды.-М.: Стройиздат.-1973.-160с.

48. Коровин Н.В. Общая химия. Учебн. для вузов.-М.: Высшая школа. 1998.-558с.

49. Коршак В. В. Химия высокомолекулярных соединений.-М., АН СССР, 1950.

50. Краснобородько И.Г. Деструктивная очистка сточныхвод от красителей. JT.: Химия. -1988. - 192 с.

51. Краткая химическая энциклопедия.- М.: 1964. т.З с 654.

52. Краткий справочник физико-химических величин / Н.М. Барон и др. под редакцией Мищенко К.П., Равдела A.A.-JL: Химия, 1967.

53. Кричевский Г.Е. и др. Химическая технология текстильных материалов: Учебник для вузов /Т.Е. Кричевский, М.В. Корчагин, А.В. Сенахов.-М.: Легпромбытиздат, 1985.-640с.

54. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. Учебник для вузов, Т. 1. М., 2000.-436с.

55. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. Учебник для вузов, Т. 2. М., 2001.-540с.

56. Кукушкина JI. А., Мигалатий Е.В. и др. Ультрафильтрационное выделение красителей из водных растворов //Журнал прикл. химии -1977.-40, №8.-с. 1847-1852.

57. Ласков О.М. Изыскания и исследования экономичных и эффективных методов и сооружений для очистки сточных вод предприятии легкой промышленности/- Автореферат докторской диссертации. МИСИ им.В.В.Куйбышева, 1974.-38с.

58. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод.М., 1984.

59. Малышев В.В. Комплексная технология глубокой очистки промышленных сточных вод // Научно-практический журнал «Экология Производства», М.: «Отраслевые ведомости», № 05, 2006, с. 82-86.

60. Малышев В.В. Комплексная технология очистки сточных вод меховых и кожевенных производств // Научно-практический журнал «Экология Производства», М.: «Отраслевые ведомости», № 06, 2006, с. 4648.

61. Малышев В.В. Теория и практика гальванокоагуляционного метода очистки // Научно-практический журнал «Экология Производства»,М.: «Отраслевые ведомости», № 03, 2006, с. 42-46.

62. Мамонтова А. А., Кондрашова Т. Б., Слободян В. В. // Химия и технология воды. 1984. Т.6. № 2. С.182-183. 11.

63. Матвеев Д. С. Метод контроля сернистых красильных ванн. Известия хлопчатобумажной промышленности, №8, 1932.I

64. Машников И.В. Водоснабжение и водоотведение на льноперерабатывающих предприятиях.- Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева), 2002, т. XLVI, №2.

65. Мельников Б.Н. и др. Физико-химические основы процессов отделочного производства: Учебное пособие для вузов /Б.Н. Мельников, Т.Д. Захарова, М.Н. Кирилова.-М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.-280с.

66. Мельников Б.Н. Пророков Н.И. Кудряшова А.А. Технология текстильной промышленности, №1, 1965.

67. Мельников Б.Н., Блиничева И.Б., Виноградова Г.И., Лебедева В.И. Прогресс текстильной имии. М.: Легпромбытиздат, 1988. - 240 с.

68. Мельников Б.Н., Морыганов П. В. Применение красителей.-М.: Легкая индустрия, 1971.

69. Мельников Б.Н., Осминин Е.А., Пророков Н.И. Новая технология крашения и печатания хлопчатобумажных и штапельных тканей. Верхневолжское книжное издание.-Ярославль, 1970,-149с.

70. Меняйло А.Т., Поспелов В.М. Успехи химии, 1967, 36, 662.

71. Мтетальныи А.Н. О количествах сернистого натрия необходимых для растворения сернистых красителей, «Известия текстильной промышленности», №5,1931.

72. Назаров Б.Г., Фазулина Э.П., Гриценко А.Ю. Обесцвечивание озоном сточных вод красильно-отделочных производств / Ж. Химия и технология воды, 1981, тЗ №6 с.532.

73. Найденко В.В., Колесов Ю.Ф., Фетисенко Е.Н. применение озонирования при создании замкнутого водопользования красильных производств. В сб. Озон, получение и применение.-М.:-1991.-е. 195.

74. Озон, его получение и применение. Тезисы докладов, второй всесоюзной конференции «ОЗОН-91», Москва, МГУ, 1991.

75. Окисление нанесенных на текстильный материал кубовых и сернистых красителей с помощью хлоритов. Патент США №4371373, опубл. 01.02.83.

76. Окислитель для красящих ванн с сернистыми и кубовыми красителями и способ применения. Патент Японии №6054436, опубл. 29.11.85.

77. Окислительная обработка целлюлозосодержащих материалов, • окрашенных сернистыми красителями. Патент ФРГ №2434095 №4, 1976 г.

78. Орлов В.А. Озонирование воды.- М.:Стройиздат, 1984.

79. Осадчий М.П., Блиничев В.Н. Оптимизация технологии ультрафильтрационной очистки сточных вод производства нетканыхклееных материалов // изв.вузов. Технология текст.пром-ти. -1993, N2. с.98-102.

80. Осадчий Ю.П. Разделение акриловых дисперсий методом ультрафильтрации // Кандидатская диссертация. -Иваново, 1990.

81. Отделка хлопчатобумажных тканей. В 2-х ч. 4.2. Оборудование для отделки хлопчатобумажных тканей: Справочник / Под ред. Н.В.Егорова. -М: Легпромиздат, 1991.-240 с.

82. Отраслевые нормы расхода красителей и химматериалов в хлопчатобумажной промышленности. -М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1987. 72 с.

83. Писаренко А.П., Ховин З.Я. Курс органической химии. Учебник для вузов.-М.: Высшая школа, 1975-507с.

84. Правила приема производственных стоков в систему городской канализации г. Иваново, утвержденные исполкомом Ивгорсовета в 1987 г.

85. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде /Спровочное пособие.-М: Химия, 1975.

86. Пудышева Т.С, Козлов В.В. и др. Локальная очистка сточных вод отделочных производств с помощью УФ мембран.-Текст, пром-ть, 1989. -N12.

87. Пудышева Т.С., Егоров Н.В., Охотникова И.Н. Определение пригодности очищенных сточных вод в процессах промывки хлопчатобумажных тканей // В кн.: Новое в технологии отделочного производства хлопчатобумажной промышленности. — М.: 1981, с. 54 -57.

88. Разумовский С.Д., Зайков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями.М.: Наука, 1974.

89. Рекомендации по очистке и повторному использованию очищенных сточных вод красильно-отделочных производств хлопчатобумажных комбинатов. — Алма-Ата, 1987. 44 с.

90. Розанова Л.Н., Лазишвили Д.Г. Использование озона в системе регенерации и рециркуляции сточных вод. ЦНИИТЭИлегпром, 1983.

91. Ростовцев В.Е. Труды ИвНИТИ, т.22, 97, 1958.Салеба Л.В., Педченко А.А. Совершенствование технологии крашения тканей из смеси искусственных и химических волокон. // ВЕСТНИК ХГТУ № 3(16), ИНЖЕНЕРНЫЕ НАУКИ, 2002, с. 278-280

92. Светашова Е. С., Краснобородько И. Г., Цапахина Р. Б. Исследование возможности электрохимического обесцвечивания сточных вод от крашения шерстяных и полушерстя ных изделий. Сан.техника // Сб. трудов Ленинградского инж.-стр. института. 1973, с. 94— 97.

93. Сладкопевцева Г.Е., Шубина Н.А. Крашение хлопкового волокна для меланжевого производства. М., 1960.

94. СН 122-73. Указания по строительному проектированию предприятий, зданий, сооружений легкой промышленности. М.: Стройиздат, 1974.-72с.

95. СНиП П-32-75. Канализация. Наружные сети и сооружения.-М.: стройиздат, 1975.

96. Соловьев Н.П. Крашение хлопка сернистыми и кубовыми красителями. -М. Бытлегпром, 1955. 132 с.

97. Способ последней окислительной обработки текстильных материалов окрашенных или напечатанных сернистыми красителями. Патент ФРГ №2333891 №15, 1977.

98. Степанов А. С. Новая техника и технология отделочного производства. Ивановское книжное Изд-во, 1960.

99. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей.- М.: Химия 1971.-448 с.

100. Суворов И.П. Использование низкопотенциального тепла сточных вод текстильного производства // Промышленная энергетика. -1974.-№6.-с. 11-13.

101. Тимофеева С. С. Состояние и перспективы развития методов очистки сточных вод красильно-отделочных производств //Химия и технология воды. -1991, N6. -С.555-570.

102. Ткаченко Л.И., Иваненко С.Ю. Интенсификация озонирования сточных вод содержащих прямые красители. В сб. озон, получение и примеиение.-М. 1991 с. 203.

103. Тойбаев К. Д. Рациональные системы и схемы повторно-оборотного водоснабжения красильно-отделочных производств текстильных предприятий. М.:ЦНИИТЭИлегпром, 1990. — 39 с.

104. Тойбаев К.Д., Мырзахметов М., Ветлугин В.Н. Рекомендации по очистке и повторному использованию очищенных сточных вод красильно-отделочных производств хлопчатобумажных комбинатов. — Алма-Ата: Китап. 44 с.

105. Трунова Н.А. Очистка сточных вод хлопчатобумажных красильно-отделочных предприятий с целью их повторного использования // Водоснабжение и канализация, 1984, с. 185-189.

106. Ульянец. А.Н., Барыбина Л.А. // Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева, 2002, т. XLVI, № 1., с. 72-76.

107. Фелленберг Г. Загрязнение окружающей среды. Введение в экологическую химию. Пер. с нем. М.: Мир, 1997,232 с.

108. Хартман К.Э., Лейкий Э., Шеффер Э. Планирование ■ эксперимента в исследовании технологических процессов.-М.: Мир 1997. 552с.

109. Хосид Е.В. Опыт внедрения новых мембранных методов всдо-сбработки стоков.- Л.: ДЦНТП, 1989.-36 с.

110. Чирков О.А., Нилов А.П., Башаева И.А. Пути повышения экологической безопасности красильно-отделочного производства // Материалы третьей международной научно-практической конференции «Наука и инновации», София: «Бял ГРАД-БГ» ООД, 2007 том 10, с. 8690.

111. Чирков О.А., Нилов А.П., Башаева И.А. Пути повышения экологической безопасности красильно-отделочного производства // Труды десятой международной научно-практической конференции «Производство. Технология. Экология», М.: «Янус-К», 2007

112. Шарипов Э.Т., Булушева Н.Е., Ковтун Л.Г. Разработка технологии повторного использования сточных вод при непрерывных способах крашения // Повышение эффективности технолог, процессов и оборудов. В текстильной промышленности. МГТА. М.: 1993.