Перерабатываемое сырье

Современное производство характеризуется разнообразием перерабатываемого сырья. Объем этого понятия в известной мере условен, т.к. в конкретные исторические периоды ограничен потребностями и экономическими возможностями народного хозяйства иметь новые виды природных и сырьевых материалов, а также возникновением и развитием новых отраслей. Так в 20 в. перерабатываемым сырьем стали ранее не использовавшиеся урановые руды (атомная энергетика и производство вооружения) и др. веществ.

Природное сырье по химическому составу делят на неорганическое и органическое. Неорганическое сырье составляют вещества неживой природы (минеральные вещества), органическое сырье – растительного и животного происхождения.

Минеральное сырье относится к разряду важнейших. В настоящее время насчитывается почти 2500 минеральных веществ, отличающихся друг от друга составом, физическими свойствами, формой кристаллов и прочими характеристиками.

Россия имеет значительные месторождения минерального сырья, например, занимает 1 место в мире по разведанным запасам железных руд, асбеста, калийных солей, поваренной соли и др. материалов.

Минеральное сырье относится к числу невозобнавляемых. Растительное и животное сырье (древесина, лён, хлопок, масла, жиры, молоко, кожа и т.д.) перерабатываются или в продукты питания (пищевые сыры), или в продукты промышленного или бытового назначения (техническое сырьё). Источниками растительного и животного сырья являются ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные, водные. Важнейшими особенностями растительного и животного сырья является:

1. сезонность добычи;

2. особые условия хранения;

3. комплексное использование (например, подсолнечник, семена используют для приготовления масла, стебли сжигают и получают поташ, из шелухи выделяют ценное химическое сырьё – фурфурол, а из жмыха – крахмалопаточные продукты);

4. замена пищевого сырья не пищевым (например, в производстве этилового спирта замена зерна или картофеля нефтехимическим сырьём высвобождает на каждый литр спирта 3,3 кг зерна или 9 кг картофеля).

Важное значение имеет обогащение сырья. Целью обогащения является получение сырья с возможно большим содержанием полезных элементов. Например, виды обогащения минерального сырья (в твёрдом состоянии) подразделяются на механические, физико-химические и химические и основаны на различии в таких свойствах, как плотность, размер и форма зёрен, прочность, электропроводность, смачиваемость, растворимость и т.д.

Растительное и животное сырье – перерабатывается 1) в продукты питания (сырьевое сырье) и в 2) продукты промышленного и бытового назначения (техническое сырье). Источниками растительного и животного сырья являются возобновляемые ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные, водные.

Особенностью многих видов животного и растительного сырья является 1) сезонность поступления, поскольку оно, в основном, собирается и используется в определенное время года. 2) Другая особенность состоит в том, что при хранении изменяются свойства, поэтому вопросы сохранности запасов животного и растительного сырья также важны, как и проблемы его переработки. Многие виды этого сырья перед поступлением в производство сортируют, очищают и перерабатывают. Тем не менее, потери его могут быть достаточно велики. Так, для сырья растительного происхождения на пути от поля до потребления потери в ряде случаев (картофель, овощи) достигают 30 – 50% . Их можно значительно снизить, о чем свидетельствует опыт ведущих промышленных и сельскохозяйственных стран, в которых потери аналогичного вида обычно не превышают нескольких процентов.

Искусственное сырье – характеризуется тем, что его получают из разных природных материалов. К этому классу можно отнести химические волокна, синтетические каучуки.

Искусственное сырьё также подразделяется на два подкласса: 1) органические материалы (вискозные, ацетатные волокна и др.) и 2) минеральные (силикатные, металлические волокна и др.)

Топливом называют горючие органические вещества, являющиеся источником тепловой энергии и сырьём для химической, металлургической и других отраслей промышленности.

Все топлива по агрегатному состоянию делятся на:

1. твёрдые (уголь, торф, древесина, сланцы);

2. жидкие (нефть, нефтепродукты);

3. газообразные (природный и попутный газы).

По происхождению топливо бывает естественным и искусственным, т. е. полученным в результате переработки естественного топлива или в качестве отходов различных технологических процессов (например, доменный газ).

Основным показателем для топлива служит его удельная теплота сгорания, т.е. количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании единицы массы или объёма топлива. Техническая характеристика топлива определяется его составом. В состав всех видов топлива входит горючая (органическая масса + горючие неорганические вещества – сера и её соединения и т.д.) и негорючая масса (зола, влага) – балласт. Органическая масса топлива состоит в основном из углерода, водорода, а также азота и кислорода. Чем больше в топливе золы, влаги, тем ниже его теплота сгорания. Чем выше в органической массе содержание углерода и водорода и чем меньше кислорода и азота, тем большей теплотой сгорания характеризуется топливо.

Для исчисления общих запасов топлива различные его виды пересчитываются на т.н. условное топливо. Например: 1 т бурого угля принимается за 0,4 т.н., каменного – за 1 т.н., нефти – за 1,4 т.н. условного топлива.