автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии содового производства на основе системного подхода

На правах рукописи

Г "А (он С41.

ииаиБЭ468

ФАЛЬКОВСКИИ Николай Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА

05 13 01 - Системный анализ, управление и обработка информации (химическая технология)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2007

003069468

Работа выполнена на кафедре Информационных технологий в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии им М В Ломоносова" и ОАО «Березниковский содовый завод»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Кузин Рудольф Евгеньевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Бахвалов Лев Алексеевич

доктор технических наук, профессор Костров Алексей Владимирович

Ведущая организация ГОУ ВПО "Российский химико-

технологический университет им Д И Менделеева" (РХТУ)

Защита состоится " 29 " мая " 2007 года в 16 00 час на заседании

диссертационного совета Д 212 120 08 при Московской государственной академии тонкой химической технологии им MB Ломоносова по адресу 119571, г Москва, пр Вернадского, 86

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИТХТ им М В Ломоносова

(119571, г Москва, пр Вернадского, 86)

Автореферат диссертации размещен на сайте www mitht ru

Реферат разослан " 27 "" апреля " 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Бурляева Е В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы До настоящего времени наиболее распространенным способом производства соды кальцинированной является аммиачный способ Сольве, на долю которого приходится до 70% мирового ее производства Базирующееся на использовании весьма дешевого и доступного сырья (поваренной соли и известняка) производство соды по аммиачному способу имеет высокий уровень организации технологических процессов (непрерывность, комплексная автоматизация) и сравнительно высокую экономическую эффективность В то же время технология получения соды аммиачным способом весьма несовершенна по степени использования сырья, наличию значительного количества жидких, твердых и газообразных отходов, а также потерь тепловой энергии Для получения 1 тонны кальцинированной соды (тс) расходуется 1,5 т хлорида натрия и столько же карбоната кальция При этом в качестве отхода образуется 10м3/тс так называемой дистиллерной жидкости, выводимой из процесса при температуре около 100° С и содержащей в растворе около 1500 кг хлоридов кальция и натрия и около 250 кг твердых взвесей Со сбросами теряется около 30% сырья (30% натрия и весь хлор) Поэтому перед содовой промышленностью стоят серьезные задачи по повышению ее эффективности

К тому же современные химические технологии оказывают ощутимое негативное техногенное воздействие на природную среду (ПС) Так, в США даже закрывались заводы, работавшие по методу Сольве, из-за их неспособности выполнить выдвигаемые законами требования по вопросам охраны окружающей ПС, для выполнения которых необходимы значительные затраты За последние годы и в России принято много постановлений и законодательных актов о мерах по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов В связи с этим, а также в связи с необходимостью общего повышения эффективности содового производства возникает потребность в разработке новых более совершенных технологий получения соды, обеспечивающих комплексное использование сырья и эффективную утилизацию промышленных отходов, то есть совершенствование технологии производства соды на основе экологических требований с учетом экономических показателей

Вместе с тем, отрицательные последствия воздействия хозяйственной деятельности на ПС не являются неизбежными при планомерном учете возможных воздействий и своевременной и эффективной их компенсации В условиях, когда не обеспечивается полной компенсации воздействия на ПС, разрешается некоторый ограниченный и контролируемый уровень их наличия, не приводящий к

необратимым последствиям Природоохранные отношения в Российской Федерации регулируются нормативными актами, устанавливающими степень и меру ответственности хозяйствующих субъектов за воздействие на ПС Для корректного применения норм этих актов необходима актуальная, полная и достоверная информация о хозяйственной деятельности и технологии предприятия В связи с этим в корпоративном менеджменте предприятий содовой промышленности возрастает значимость экологического контроллинга, или эко-контроллинга (ЭК), представляющего собой комплекс специальных средств, обеспечивающих планомерное получение, анализ и обобщение информации о состоянии технологического оборудования (ТО) и ПС

Исследованию процессов и аппаратов содового производства посвящены работы Асеева Г Г, Гольдштейна А Р , Зайцева И Д, Зеликина М Б , Зозули А Ф , Зубахиной 3 К, Крашенникова С А, Микулина Г И, Ткача ГА и др, промышленной безопасности, включая вопросы экологической безопасности, посвящены работы Б В Гидаспова, С Гуаро, А Ф Егорова, В В Кафарова, В Ф Корнюшко, Р Е Кузина, X Кумамото, В В Куприянова, В Маршалла, Н В Пахомовой, К Рихтера, Э Хенли, Д Химмельблау, В Д Шапиро, А Эндреса, Г А Ярыгина и др, вопросам системного моделирования производства и процессов управления посвящены работы Т А Гавриловой, О В Голосова, Е 3 Зиндера, В А Ивлева, Г Н Калянова, А В Кострова, Г Г Куликова, О В Логиновского, К Мак-Гоуэна, Д Марки, Е Г Ойхмана, Э В Попова, Ю Ф Тельнова,Тимофеева В С , М Хаммера, Дж Чампи, С В Черемных и др Вместе с тем, непосредственное применение результатов известных работ в условиях конкретного предприятия не всегда эффективно и даже невозможно

Поскольку для совершенствования производства соды необходимо согласованное решение многих разнородных задач, требуется комплексное исследование, учитывающее по возможности все разнородные факторы, эффективной основой таких исследований является системный анализ (СА) Таким образом, целенаправленные исследования в области совершенствования производства кальцинированной соды на основе системного подхода являются актуальными и необходимыми

Объектом исследования является химическая технология производства кальцинированной соды с позиций системного подхода

Предметом исследования являются направления совершенствования технологии производства кальцинированной соды с учетом особенностей отечественной промышленности

Цель и задачи исследования Целью дисс является совершентв произв кальц соды как сложной системы, с учетом экономических условий, тербований экологии, обоснованием теоретических и метод основ технологии произовдтсва соды, а также ее аппаратурного оформления в условиях промышленного предприятия Целью диссертации являются системный подход к совершенствованию производства кальцинированной соды с учетом экономических условий и требований экологии, разработка и обоснование теоретических и методических основ технологии производства соды

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи

1 Исследование технологических особенностей, условий и характеристик различных способов производства кальцинированной соды в качестве системных факторов и направлений совершенствования технологии производства соды на основе системного подхода применительно к условиям осуществления основных технологических процессов

2 Формирование математических моделей основных стадий технологии циклического производства кальцинированной соды и обоснование их характеристик

3 Разработка с позиций системного подхода системы эко-контроллинга применительно к условиям промышленного предприятия

4 Выявление направлений совершенствования технологий производства соды на основе системного подхода применительно к условиям осущствления основных тенологиче процессов

5 Исследование физико-химических основ основных стадий технологии производства соды, являющихся основными системными факторами

Научная новизна результатов работы заключается в следующем

1 Сформирована обобщенная системная модель циклического производства кальцинированной соды в виде рециркуляционной системы, замкнутой по жидкости, на основе которой разработан и запатентован способ производства в целом и по отдельным этапам

2 Выявлены, исследованы и систематизированы условия для всех основных стадий циклического способа производства кальцинированной соды Разработана архитектура системы эко-контроллинга на основе организационной структуры управления в промышленном предприятии

3 Разработана методика технико-экономического обоснования циклического способа производства в условиях промышленного предприятия

Теоретическая значимость результатов работы состоит в том, что они вносят определенный вклад в развитие научно-методических и технологических основ производства кальцинированной соды, имеющих характер типовой химико-технологической системы

Практическая значимость работы заключаются в том, что с использованием ее результатов при участии автора разработаны и освоены в промышленных масштабах предложенный циклический способ производства кальцинированной соды и основные этапы технологического процесса по предложенному способу, разработано технико-экономическое обоснование рекомендуемого способа производства и основных составляющих производства кальцинированной соды на ОАО «Березниковский содовый завод», разработан и принят к использованию комплекс методических материалов экологического контроллинга и создана система ЭК на ОАО «Березниковский содовый завод» (БСЗ)

Теоретические положения и практические результаты диссертации вошли в содержание специальных дисциплин, читаемых для студентов и магистрантов по кафедре информационных технологий МИТХТ

Результаты работы могут также непосредственно использоваться в научно-исследовательских работах в этой области и оказании консультационных услуг по данному профилю

Апробация работы Основные результаты работы докладывались и обсуждались на заседаниях научно-технической конференции Крымского и Всероссийского химического общества им Д И Менделеева «Пути решения экологических проблем химических предприятий региона» (Красноперекопск, 1992), международной научно-технической конференции «Развитие технической химии на Украине» (Харьков, 1995), семинара «Информационные технологии» в Международной Академии информатизации (Минск, 2005), семинара «Информационные технологии» МИТХТ (2007), межвузовской научно-практической конференции «Социально-экономические системы и процессы методы изучения и проблемы развития» (Владимир, 2006), международной научно-технической конференции «Автоматизированная подготовка машиностроительного производства» (Вологда, 2006)

Публикации Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 14 печатных работах, в их числе 1 статья в издании, включенном в перечень ВАК, и 6 авторских свидетельств и патентов на изобретения

Структура и объем работы Диссертация включает введение, 4 главы, заключение, список литературы (86 наименований) и 2 приложения Основной текст изложен на 128 страницах и содержит 35 таблиц и 21 рисунок

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цель и

задачи исследования, дана характеристика предмета и объекта исследования, сформулированы элементы научной новизны результатов данной работы, показана научная и практическая значимость полученных результатов

В первой главе с позиций системного подхода рассмотрены производство кальцинированной соды, как химико-технологическая система, ее производство в странах СНГ и в России, а также проанализированы способы производства Предложен обобщенный системный алгоритм, на основе которого предлагается единообразно ставить и решать различные задачи совершенствования производства соды

На основе общей теории систем и теории организаций производство как систему представляют в виде кортежа

ЭМ = { Цели, Ресурсы } , (1)

где множество Цели включает как цели (задания, нормативы), задаваемые директивно извне - Цвнешт так и цели (решения), формируемые внутри системы при организации ее функционирования - Цтутр , множество Ресурсы обобщенно представляется в виде кортежа, состоящего из следующих подмножеств

Ресурсы = {КР, ФР, ТР, ОР} , (2)

где КР — кадровый, ФР - финансовый, ТР - технологический, ОР -организационный ресурсы Для планомерного и согласованного управления использованием разнородных ресурсов необходима их единообразная модель В настоящей работе такая модель предлагается Так, ТР, обеспечивающий деятельность системы, предлагается представить в виде кортежа

ТР = {ТС, ТП, ТК) , (3)

где ТС — множество элементов технологической среды, ТП — множество технологических процессов, ГА"-технологическая культура

В аналогичном виде предлагается представлять и другие ресурсы в (2) Так, КР можно представить в виде

КР = {КС, КП, КК} , (4)

где КС - кадровый состав, КП - процессы кадровой работы, КК - кадровая культура, Финансовый ресурс представляется в виде

ФР = {ФС, ФП, ФК} , (5)

где ФС - множество элементов финансовой среды, ФП - финансовые технологические процессы, ФК— финансовая культура

Организационный ресурс ОР представляется в виде множества ОР = {ОС, ОП, ОК} , (6)

где ОС - организационная структура, ОП - процессы управления, ОК -организационная культура

Основой совершенствования производства соды является модернизация технологии на базе экологических требований с учетом экономических показателей (рис 1) Поэтому ключевым ресурсом производства соды является ТР в соответствии с (3) Опуская пока ТК, далее рассматриваем ТС - технологическое оборудование и 777 - технологические процессы

( Экология )

Рис 1 Схема определяющих системных факторов В порядке преодоления недостатков традиционного аммиачного способа

производства кальцинированной соды автором разработано несколько улучшенных

способов получения отдельных полупродуктов, защищенных авторскими

свидетельствами и патентами Однако наиболее комплексным решением является

разработка нового способа производства соды (рис 2)

Способ имеет циклический характер Сущность способа заключается в

аммонизации бикарбонатного маточника (после отделения бикарбоната натрия),

насыщении его твердой поваренной солью с выделением путем вакуумной

кристаллизации твердого хлорида аммония с последующей регенерацией из него

аммиака Нашатырный маточник направляется на карбонизацию, и цикл

повторяется Технологическая схема производства соды циклическим способом

отличается от существующей типовой тем, что за счет обогащения соли в буртах

при механизированной ее уборке исключается отделение очистки рассола (за счет

этого увеличивается товарный выпуск соды кальцинированной), значительно

упрощается в аппаратурном оформлении стадия дистилляции Кроме того,

разгружается парокотельная, так как для обеспечения производства, работающего

по циклической схеме, тепловой энергии потребуется на 16% меньше, чем в

обычной схеме Разработанный способ позволяет повысить степень использования натрия до 100%, сократить расход материально-энергетических ресурсов на производство соды и сократить объем жидких отходов на 70% Последнее особенно важно для снижения нагрузки на окружающую среду

Рис 2 Схема производства кальцинированной соды циклическим способом

Однако для осуществления разработанной технологической схемы, в отличие от аммиачной, необходимы следующие стадии процесса

- получение твердого хлорида натрия,

- солерастворение,

- фильтрация хлорида аммония,

- кристаллизация хлорида аммония,

- усовершенствованная дистилляция,

требующие дополнительных исследований Кроме того, на их реализацию требуются дополнительные затраты, в главе 4 приводится технико-экономическое обоснование предлагаемого способа

В связи с этим проведены исследования массообменных процессов регенерации аммиака из твердого хлорида аммония как одного из основных процессов в циклической технологической схеме, модернизированная схема отделения представлена на рис 3

Здесь выявлены технологические предпосылки и представлены результаты исследования процесса регенерации аммиака из твердого хлорида аммония,

репульпированного дистиллерной суспензией, в том числе при этом изучен процесс растворения хлорида аммония в растворе хлорида кальция, исследованы равновесия в системе СаСЬ2 - Са(ОН)2 - Н20, определены физико-химические параметры суспензии, получаемой в процессе репульпации твердого хлорида аммония дистиллерной суспензией Результаты исследований позволили определить характеристики реакций и основные режимы ведения процесса

Третья глава посвящена исследованию процесса взаимодействия твердого хлорида аммония и известкового молока в реакторе-смесителе, являющемся одним из основных аппаратов в схеме, с применением методов математического моделирования, математические модели позволяют установить количественные связи между параметрами входящих в смеситель потоков и параметрами выходящих из смесителя суспензий и парогазовой фазы

Из узла разделения хлорида аммония

/

На ХГДС

Ж

^__НаДСЖ

НаДМВ

ъ—1?ар

1 - репульпатор, 2 - смеситель, 3 — дистиллер, 4 — испаритель, 5 — центробежный насос

Рис 3 - Модернизированная технологическая схема отделения регенерации аммиака из твердого хлорида аммония

Регенерация аммиака из твердого хлорида аммония сопровождается сложным комплексом физико-химических и термодинамических условий, влияющих на протекание массообменных процессов

Математическая модель реактора-смесителя в циклической схеме содового производства включает систему уравнений покомпонентного материального и теплового балансов Покомпонентный материальный баланс смесителя в общем виде приведен в табл 1 Здесь обозначено

/П1 - общее количество Са(ОН)2, поступившее в смеситель с известковым молоком, кг/т с , т2 - количество Са(ОН)2, израсходованного на разложение Л'//4С/ТВ, кг/ т с ,

/из - количество СаСОг, инертов и твердых примесей, поступившее с известковым молоком, кг/ тс ,

/И4 - количество СаС1г, полученного в смесителе в результате реакции, кг/ т с , т$ - количество Л'Яз, полученного в смесителе в результате реакции, кг/ т с , гп(, — количество ННз в жидкой фазе на выходе из смесителя, кг/ т с , /я? - количество НгО, поступившего в смеситель с известковым молоком, кг/ т с , те - количество НгО, полученного в смесителе в результате реакции, кг/ т с , пч) — количество НгО в жидкой фазе на выходе из смесителя, кг/ т с , М\ - количество поступившего в смеситель, кг/т с ,

Мг - количество НгО, поступившей в смеситель с ЛЩ)С/„, кг/ т с,

/•"1 - количество Л7/3 , поступившее в холодильник газа дистилляции с парогазовой смесью из смесителя, кг/ т с ,

Таблица 1

Покомпонентный материальный баланс

Компоненты Приход Всег 0 Результаты реакции Всего Расход Итого

с известное ым молоком с твердым хлоридом аммония израсх одован о получе но вди-стилл ер в ХГДС

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Са(ОН)2 т\ - т\ тг - 771|-7?12 771,--ТИ2 - т,--7712

СаСОъ (инерты и твердые примеси) т т, 771з 771з т,

т,а - М1 М, М\ - - - - -

СаС1г - - - - 7714 7714 т4 - 7114

Ж, - - - - 71!5 7715 77!6 Я «6+

НгО 7777 Мг 717+ +«2 7118 7717+ +Л/2+ +ТИ8 7719 7719+ +F2

Итого +/лз+ +т7) КМ+ +М) + +т3+ +М+ +7Я7+ Шг) 1(»>2+ +М) 1(ТИ4+ +7715+ +7Пц) [(777,-«2+ -7713+ -7714+ -7715+ -7И7+ -Мг+ та) 712+ Ь777з+ ЬТТ14+ И716+ 1-771,) +/У к«.- -7712+ +7713+ +7714+ +7776+ +7719+

п

F2 — количество H20 , поступившее в холодильник газа дистилляции с парогазовой смесью из смесителя, кг/ т с После определения количественного состава парогазовой фазы на выходе из смесителя выполнено более точное определение температуры жидкости в смесителе, которое основано на уравнении теплового баланса На базе предложенной математической модели смесителя разработан алгоритм его расчета, состоящий из двух субалгоритмов один реализует расчет основных компонентов материального баланса смесителя, другой -итерационную процедуру определения температуры жидкости в смесителе С использованием этих субалгоритмов выполнены расчеты параметров выходящих из смесителя потоков, а также расчеты покомпонентных материальных балансов смесителя при различных массовых долях аммиака, переходящих в газовую фазу из жидкой фазы смесителя (различных степенях отгонки аммиака)

Четвертая глава содержит краткие сведения о некоторых решениях в направлении совершенствования производства соды

Здесь приводятся результаты разработки технико-экономического обоснования предлагаемого циклического способа производства и сравнение с аммиачным способом Сольве При этом расчет проведен в предположении, что годовой объем производства составит не менее 180 тыст соды Рассмотрены два,реализованных с помощью автора,производства кальцинированной соды по циклической технологии В условиях Крымского содового завода необходимо получение садочной соли методом бассейновой садки и доставка ее железнодорожным транспортом, в условиях ОАО «БСЗ» имеются запасы сухой соли в виде отвалов, что исключает необходимость мокрой переработки Расчет, проведенный по типовым методикам (более подробно приведен в Приложении 1), показал, что прямой экономический эффект от внедрения новой технологии составляет сотни миллионов рублей

Кроме того, снижение нагрузки содового производства на окружающую природную среду будет весьма существенным В условиях ужесточения требований к состоянию природной среды вводятся платежи за выбросы и сбросы промышленных предприятий, хранение отходов, а также штрафные платежи за превышение всех нормативов Анализ платежей показывает, что наибольший экологический ущерб наносят выбросы аммиака, доля которого в общей массе эмиссии и в стоимостной оценке ущерба составляет соответственно 18 и 47 % Сокращение образования дистиллерной жидкости в результате внедрения циклической технологии позволит сократить выбросы аммиака в 3,9 раза и во много раз сократить наносимый ущерб

Кроме этого, в условиях ориентации на экономические методы управления природопользованием появляется необходимость стоимостной оценки природных ресурсов, в том числе земли В случае развития содового производства на базе традиционной технологии емкости шламонакопителей исчерпываются значительно быстрее, что потребует отведения новых участков, при этом к эксплуатационным

расходам на производство соды добавится земельная рента не только уже отведенных, но и вновь отводимых участков.

В этой главе также рассмотрена системная модель экологического контроллинга и менеджмента (рис. 4).

I____Природная среда в окрестностях предприятия_I

Предприятие

Л

Экологический

менеджмент

Эко-контроллинг

Финансовые Экономические Технологические Организационные Измерение параметров состояния природной среды и технологических объектов ГТС

Механизмы и воздействия экологического менеджмента

1 1

ЛПР (менеджмент предприятия) Пункты сбора данных

Служба экологической безопасности и экологического менеджмента Средства сбора информации (базы данных)

тг

лот

(эколог)

Служба эко-контроллинга

Г

Распределенная система поддержки принятия решений (подготовка информации для использования в принятии управленческих решений)

<

Средства передачи данных (каналы и сети передачи данных)

л

Подготовка и представление экологической информации (оценка по критериям, объединение данных в проблемные группы)

Обеспечение экологического контроллинга и менеджмента

___М ате магическое_

__Программное _

__Информационное ___

_ Техническое_

_Организационное_

Рис, 4. Системная модель экологического контроллинга и менеджмента

13

На основании полученных потоков информации в диссертации разработаны регламенты ЭК в условиях ОАО «БСЗ» Регламенты являются технологическими, в них определены частоты и места измерения контролируемых величин, условия отбора проб и применяемые при этом приборы и другие средства измерения и анализа (рис 5) Для этого используются данные АСУ ТП о параметрах технологических процессов, показания автоматических ПКЗ и МП о параметрах атмосферных процессов и постов контроля опасных геологических процессов, для контроля стоков, подземных и грунтовых вод, растительного и почвенного покровов и других сред используются специализированные лаборатории Состав задач каждого из элементов системы ЭК определяется соответствующим проектом (в работе не рассматриваются) Пример регламента ЭК применительно к задаче контроля качества почвы в таблице 2 Аналогично строится регламент и по контролю других сред

Таблица 2

Регламент мониторинга качества почвы _

Определяем Част Размещ Необхо Размер Глуб Масс Организ Методика

ые ота ение димое пробны ина а ация, выполнения

компоненты отбо пробны количес X отбо объе осущест измерения

ра X тво площад ра дине вляюща

проб площад пробны ок, проб нной я

ок X площад ок м2 , см проб ы, кг измерен ие

1 2 3 4 5 б 7 8 9

Кальций 1 раз 1 - 3 10000 До 2 Березни ГОСТ 26428-85

Магний в год вдоль м2 20 ковская ГОСТ 26428-85

Калий Натрий (весн ой) северно й дамбы см межрай онная ГОСТ 26427-85 ГОСТ 26427-85

Нефтепроду кты (1000 м хЮм), СЛАМ МПР ИНД Ф 16 121-98

Нитраты 2- России ГОСТ 26488-85

Медь вдоль 10000 3 по РД 52 18 191-89

Свинец восточн мг Пермск РД 52 18 191-89

Цинк ой ой РД 52 18 191-89

Никель дамбы области РД 52 18 191-89

Сульфаты Хлориды (1000 м 40 м), ГОСТ 26424-85 ГОСТ 26425-85

Железо 3 - фон ПНДФ 16 3 24-00

Марганец 25 м2 1 ПНДФ 16 1 2 2 23 36-02

На рис. 4 показано также, что система ЭК предназначена для обеспечения на всех уровнях возможности корректного управленческого воздействия на основные Технологические процессы, то есть экологического менеджмента; на рис. 4

и

соответствующие блоки показаны заливкой В качестве механизмов менеджмента указаны

организационный - обеспечивает согласованность всех выполняемых мероприятий по месту, времени, применяемым средствам и нормативам,

технологический - регулирует проведение тех или иных технологических мероприятий (осуществление сброса сточных вод, выброс газа и т д), экономический - определяет затраты, связанные с технологическими мероприятиями, и тем самым - экономическую эффективность их проведения, финансовый - оценивает целесообразности финансирования тех или иных проектов на основе анализа и с учетом особенностей экологических требований

В условиях работы ОАО «БСЗ» сформирована служба экологического менеджмента, она разработана на основе системной модели, представленной в главе 1 Пример рабочего окна инженера-эколога службы показан на рис 5 Формально служба представляет собой часть структуры предприятия Развивая (6), конкретная ОС службы ЭМ представляется определенным набором структурообразующих документов (СОД)

ОС = {СОД} , (11)

СОД = {СС, ШР, ЛФП, ПСП, ПЭП, ДИ, КР} , (12) где СС - структурная схема, ШР - штатное расписание, ПФС положения о функциональных службах, ПСП - положения о структурных подразделениях, ПЭП -положения об элементах подразделений, ДИ - должностные инструкции, КР -контракты работников

Исходный набор СОД определяется при решении задачи организационного проектирования, в свою очередь, то или иное изменение ОС формально означает соответствующее изменение набора СОД В структуре ОАО «БСЗ» сформирована структура службы экологического контроллинга и менеджмента в виде, представленном на рис 6 Эта служба использует информацию о состоянии технологического оборудования из АСУ ТП, о качестве продукции из отдела технического контроля, о ПС - данные специальных измерений

В приложениях приведены технико-экономическое обоснование исследуемого метода производства и пример регламента ЭК применительно к задачам контроля атмосферного воздуха

В заключении сформулированы основные результаты работы:

Основным итогом диссертационной работы является разработка

комплексного теоретического и научно-методического обеспечения

совершенствование производства кальцинированной соды с учетом экономических

16

Рис 6 Структурная схема службы экологического контроллинга и менеджмента

условий и требований экологии, разработка и обоснование теоретических и методических основ технологии производства соды, а также ее аппаратурного оформления в условиях промышленного предприятия При этом последовательно применяется системный подход Кроме того, получены следующие результаты

1 На основе обзора различных способов производства кальцинированной соды сформирована обобщенная системная модель циклического способа производства в виде рециркуляционной системы, замкнутой по жидкости, на основе которой разработан и запатентован способ производства в целом и по отдельным этапам

2 Выявлены, исследованы и систематизированы условия для всех основных стадий циклического способа производства, проведены экспериментальные исследования, позволившие конкретизировать физико-химические параметры соответствующих процессов

3 На основе разработки физико-химических свойств и характеристик основных стадий циклической технологии производства соды сформирована математическая модель одного из основных технологических аппаратов — реактора-смесителя, разработан алгоритм его расчета как по материальному балансу, так и по температурному режиму

4 Выполнен детальный технико-экономический анализ предлагаемого циклического способа производства, показавший существенные его преимущества перед традиционным аммиачным способом

5 В условиях ОАО «Березниковский содовый завод» реализованы основные результаты работы в части основных технологических стадий производства

6 В структуре ОАО «Березниковский содовый завод» обоснована, разработана и создана система контроля воздействия производства на природную среду -экологическая служба предприятия

Таким образом, основным научным результатом работы является то, что предложенный системный подход к развитию химической технологии призводства кальцинированной соды вносит определенный вклад в развитие научно-методических и технологических основ производства, с использованием ее результатов при участии автора разработан и освоен в промышленных масштабах предложенный циклический способ производства кальцинированной соды и его основные технологическое процессы, модернизировано в основных составляющих производство кальцинированной соды на ОАО «Березниковский содовый завод», разработан и принят к использованию комплекс методических материалов экологического контроллинга и создана система ЭК на ОАО «Березниковский содовый завод»

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования результатов диссертационных работ

1 Фальковский Н Н, Хексель Л Системный подход к построению системы экологического менеджмента химического предприятия // Вестник Костромского государственного университета - 2006 - Том 12 - Серия технические и естественные науки «Системный анализ Теория и практика» -№1 -С 26-31

Статьи и тезисы докладов

2 Фальковский Н Н, Хексель Л Модель и алгоритм расчета компонентов материального баланса реактора-смесителя в циклической схеме производства соды // «Алгоритмы, методы и системы обработки данных» Сборник научных статей - М Горячая линия-Телеком, 2006, с 144-148

3 Фальковский Н Н , Хексель Л Методика диверсификации продуктового ряда многопрофильного производства // Там же, с 159-164

18

4 Фальковский Н Н , Хексель Л , Кузин Р Е Системная модель экологического менеджмента химического предприятия // Вестник филиала ВЗФЭИ в г Владимире Выпуск 1 - Владимир ВФ ВЗФЭИ, 2006, с 68-72

5 Фальковский Н Н и др Экологические аспекты содового производства и пути их решения / Н Н Фальковский, Г А Ткач, Е Н Михайлова // «Пути решения экологических проблем химических предприятий региона» Сборник докладов научно-технической конференции Крымского и Всероссийского химического общества им Д И Менделеева - Красноперекопск 1992, с

6 Фальковский Н Н и др Способ получения гидрокарбоната натрия /ИД Зайцев, В А Кривомлин, И С Заразилов, Е Н Михайлова, Н Н Фальковский, В Ф Гриценко // Заявка на выдачу патента Российской Федерации №5064078/26 от 07 07 92

7 Фальковский Н Н и др Усовершенствование химико-технологического процесса производства соды с целью получения малоотходной и безотходной технологии /ЕВ Чумаченко, В И Молчанов, А И Зайцев, Н Н Фальковский, В А Кривомлин // «Развитие технической химии на Украине» Тезисы докладов международной научно-технической конференции - Харьков 1995, с

8 Фальковский Н Н и др Разработка процесса абсорбции аммиака бикарбонатным маточником при пониженных давлениях в циклической схеме производства соды /ЕВ Чумаченко, А И Зайцев, В А Кривомлин, Н Н Фальковский // Там же, с

9 Фальковский Н Н и др Способ получения моющей композиции /НА Чернякова, А С Бондаренко, Л Г Семке, Б А Шихов, А А Фахретдинов, С С Полуновская, В Т Колесниченко, Г И Коваленко, Э Ф Губер, Н Н Фальковский, В А Удавихин // Авторское свидетельство СССР №1664830 от 22 03 91

10 Фальковский Н Н и др Способ получения бикарбоната натрия / В А Кривомлин, И Д Зайцев, И С Заразилов, Е Н Михайлова, Н Н Фальковский, В Ф Гриценко // Патент на изобретение Российской Федерации №2123973 от 07 07 92

11 Фальковский Н Н и др Способ получения известковой суспензии / И А Шестеркин, В Н Кичанов, Н Н Фальковский, В Н Шапорев, В Ф Моисеев, Г А Ткач, П П Хусточкин // Авторское свидетельство СССР №1607325 от 15 07 90

12 Фальковский Н Н и др Способ получения извести / В А Азаров, А В Белкин, Н Н Фальковский, В В Шестаков // Патент на изобретение Российской Федерации №2264361 от 20 11 05

13 Фальковский Н Н и др Способ получения химически осажденного мела / А В Белкин, Н Н Фальковский, И Ю Илатовский // Патент на изобретение Российской Федерации №2171227 от 25 02 2000

14 Фальковский Н Н и др Способ получения кальцинированной соды /НИ Бердичевский, А В Белкин, Н Н Фальковский, В А Азаров, И А Кирьянов, В С Каменщиков, А И Суханов, С Д Черемисинов, Ю А Мелихов, А П Стародумов // Патент на изобретение Российской Федерации №2213056 от 27 09 03

Подписано в печать 16 04 2007 Сдано в производство 24 04 2007 Формат бумаги 60x90 1/16 Объем 1,5 пл

_Тираж 100 экз Заказ № 585_

Отпечатано в ООО "Фирма БЛОК" 107140, г Москва, ул Краснопрудная, вл 13 т 264-3073 Изготовление брошюр, авторефератов, печать и переплет диссертаций