Система технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекції з курсу “Система технологій”

Тема 1. Сутність технології

1.1 Загальні відомості про технологію

У перекладі з грецького слово "технологія" означає:

- техно - мистецтво, ремесло,

- логос - слово, наука, знання, вчення.

Тобто дослівно "технологія" - це наука про ремесла. Стосовно до сучасного рівня розвитку виробництва можна сказати, що “технологія” - це наука про найбільш ефективні способи і процеси промислового виробництва сировини, матеріалів і виробів.

Технологія у широкому розумінні є сукупністю знань, відомостей про послідовність окремих виробничих операцій у процесі виробництва чого-небудь.

Промислова технологія -- це сукупність способів обробки або переробки матеріалів, виготовлення виробів, проведення різних виробничих операцій тощо.

Є такі визначення промислових технологій.

* Технологією називають науку про отримання сировини та виготовлення з неї певної продукції.

* Технологія -- це процес послідовної зміни стану, властивостей, структури, форми та інших характеристик предметів праці з метою виготовлення певної продукції.

* Технологія базових галузей -- це наука про виготовлення засобів виробництва, предметів споживання та продуктів харчування необхідної кількості та якості в задані терміни з найменшими витратами живої і уречевленої праці, тобто з найменшою собівартістю.

Головне завдання технології як науки -- це визначення фізичних, хімічних та інших закономірностей з метою використання у виробництві найбільш ефективних технологічних систем.

Система (від грецького systema -- ціле, складене із частин, з'єднання) -- це сукупність взаємопов'язаних елементів, що становлять певну цілісність, єдність. Системами є, наприклад, технічне устаткування, що складається з окремих вузлів та деталей, колектив людей, виробничий підрозділ, галузь промисловості, країна тощо. А з точки зору філософії вся природа утворює деяку систему -- сукупний зв'язок усіх матеріальних реальностей.

Технологічною системою називають об'єкт, який взаємодіє із зовнішнім середовищем, складається із великої кількості елементів, які взаємопов'язані між собою потоками і функціонують як єдине ціле із спільною метою -- забезпечити економічно доцільне перероблення сировини на потрібну продукцію.

Елемент системи -- частина системи, яка має цілком певне функціональне призначення. Елементи бувають прості і складні. Складні елементи системи, які, в свою чергу, складаються з простіших взаємопов'язаних елементів, називаються підсистемами.

Між елементами системи існують функціональні зв'язки у вигляді потоків. Потоки бувають матеріальними, енергетичними, інформаційними.

У загальному плані системи можна поділити на абстрактні та матеріальні.

Абстрактні системи -- це продукт людського мислення: гіпотези, знання, теорії і теореми.

Матеріальні системи -- це сукупність матеріальних об'єктів. Всю сукупність матеріальних систем можна поділити на неорганічні (технічні, хімічні та ін.), органічні (біологічні) та змішані (в яких містяться елементи як органічної, так і неорганічної природи). У множині змішаних систем вирізняють підклас ерготехнічних систем (систем "людина-машина"). У таких системах людина за допомогою машини здійснює трудову діяльність, пов'язану з виробництвом матеріальних благ, послуг, а також з управлінням та ін.

За походженням усі матеріальні системи поділяють на природні та штучні. Природні системи створені природою, штучні -- людиною для задоволення певних потреб. До штучних систем належать виробничі, технологічні, технічні, хімічні та інші. Виробничі системи створюють для виготовлення необхідної продукції. Технологічні системи є складовими частинами виробничих систем. Вони створені для переробки вихідних матеріалів у напівфабрикат або готову продукцію. Технічні системи -- це машини, апарати, агрегати, печі, прилади, транспортні засоби та ін. Технічні системи можуть існувати окремо або бути складовою частиною технологічної системи.

За характером взаємодії системи і зовнішнього (навколишнього) середовища розрізняють відкриті та закриті системи.

Закриті системи ізольовані від навколишнього середовища, усі процеси, крім енергетичних, відбуваються лише всередині самої системи. Відкриті системи активно взаємодіють з навколишнім середовищем, що дає їм змогу зберігати високий рівень організованості та розвиватись у бік збільшення своєї складності й ефективності.

В сучасному світі існують тисячі технологій, в результаті яких виробляються мільйони видів продукції. На вибір тієї або іншої технології впливають такі основні чинники:

- вид продукції, яка випускається;

- обсяг виробництва цієї продукції; [наприклад, для виробництва сотень тисяч автомобілів треба створювати конвейєрне виробництво];

- вид застосовуваної сировини;

- рівень спеціалізації і кооперування, досягнутий у даній галузі виробництва;

- вид застосовуваних паливно-енергетичних ресурсів, тощо.

Спільність технологій, що використовуються в тій чи іншій сфері, дає можливість окремі галузі промисловості об'єднувати в групи і розглядати їх як окремі підсистеми в системі промислових технологій. При такій класифікації в промисловості можна виділити наступні основні види технологій:

* видобувні технології -- вирішують питання добування корисних копалин;

* технології первинної переробки (технології збагачення) -- їх реалізація дає змогу одержати збагачену сировину;

* технології переробки -- внаслідок їх реалізації одержують матеріали для оброблюючих виробництв;

* технології обробки -- дають можливість із матеріалів одержати готову продукцію;

* інформаційні технології -- забезпечують узгоджену дію основних промислових технологій, їх функціонування в системі.

За економічним призначенням виробленої продукції всі галузі і технології поділяються на:

-виробництво продукції групи "А", тобто засобів виробництва: верстатів, устаткування і т.п.;

-виробництво продукції групи "Б", тобто предметів споживання.

Сукупність різноманітних технологій, що застосовуються у народному господарстві будь-якої країни, утворює єдиний технологічний народногосподарський комплекс. Цей комплекс підрозділяється на такі частини:

1. На виробничу (матеріальну) і невиробничу (нематеріальну) сферу. Виробнича сфера представлена такими технологіями, які безпосередньо спрямовані на виробництво (включаючи перевезення, збереження і т.п.) матеріальних благ у вигляді визначеної продукції. Це - промисловість, сільське господарство, будівництво, громадське харчування, лісове господарство, вантажний транспорт тощо.

Невиробнича сфера представлена технологіями, спрямованими на створення нормальних умов для життя і діяльності людини. Це - житлово-комунальне господарство, пасажирський транспорт, зв'язок, освіта, культура, медицина і т.п.

2. На галузі - тобто на сукупність підприємств, що характеризуються спільністю сировинної бази, однорідністю споживаних матеріалів, однотипністю технологічних процесів, єдиним призначенням виробленої продукції і т.п. .

Значні (комплексні) галузі розділяються на спеціалізовані галузі, спеціалізовані галузі - на окремі виробництва і т.п. Так, промисловість містить у собі приблизно 250 галузей і 500 виробництв. Серед них, наприклад, чорна металургія, яка у свою чергу підрозділяється на виробництво чавуну, виробництво сталі, виробництво прокату тощо. В зв'язку з таким величезним розходженням в технологічних процесах сучасні технології стали галузевими науками.

Галузі, що забезпечують у даний момент часу науково-технічний прогрес, мають назву базових або пріоритетних. У даний час до таких галузей можна віднести комп'ютерну техніку, металургію, енергетику, машинобудування, хімічну промисловість.

Матеріальну основу будь-якої галузі складають підприємства, де безпосередньо здійснюються технологічні процеси.

1.2 Технологічний процес: сутність і структура

Технологічний процес - це основа будь-якого виробничого процесу, найважливіша його частина, пов'язана з безпосередньою переробкою сировини і матеріалів, перетворенням їх у готову продукцію з визначеними властивостями.

Іншими словами - технологічний процес - це логічно упорядкована послідовність трудових і інших дій робітників, в результаті яких із вихідних матеріалів і сировини утворюється проміжна або кінцева продукція з визначеними властивостями. У результаті таких дій відбувається зміна форми, розмірів, стану поверхні, властивостей вихідних сировини і матеріалів, зміна розташування окремих складових частин предметів праці тощо.

Будь-якій технологічний процес складається з більш дрібних частин, що називаються стадіями. Стадії, у свою чергу, складаються з технологічних операцій.

Технологічна операція - це елементарна закінчена частка техпроцесу, яка виконується одним робочим або бригадою на одному робочому місці, що характеризується сталістю предметів і знарядь праці, а також сталістю характеру впливу на предмети праці.

Назва технологічної операції визначається видом опрацювання предмета праці. Наприклад: нарізання різьби, упаковування, свердління, фрезерування тощо

У свою чергу, технологічна операція складається з ще більш дрібних частинок - елементів, що мають цільове значення. Основні з них:

- встановлення - це частина операції, яка виконується при одному незмінному закріпленні оброблюваної заготовки. Технологічна операція звичайно складається з декількох встановлювань;

- позиціонування - це визначене положення заготовки щодо інструмента. Для одного встановлення може бути декілька позицій;

- технологічний перехід [або просто перехід] - це частина технологічної операції, пов'язана з безпосередньою зміною форми, поверхні, властивостей предмета праці (заготовка) з використанням одного інструмента (або групи інструментів) при незмінному режимі роботи устаткування для однієї позиції.

Технологічний перехід, у свою чергу, складається з 2 частин:

- робочий хід (прохід) - це одноразове переміщення інструмента щодо заготовки, при якому безпосередньо відбувається зміна форми, розмірів, стану поверхні, обсягу заготовки, сировини тощо. Це сама головна складова частина технологічної операції. Саме тут виявляється сутність технології;

- допоміжний (холостий) хід - це одноразове переміщення інструмента без зміни форми, розмірів, стану поверхні тощо. Іншими словами - це повернення інструмента у вихідний стан;

Допоміжний перехід - це дії робітника, не пов'язані з безпосереднім опрацюванням сировини і матеріалів, але необхідні для підготування до здійснення технологічних переходів. Наприклад, встановлення і зняття заготовки, заміна інструмента тощо.

Між окремими елементами технологічної операції і трудових дій робітника існує визначений зв'язок, представлений в таблиці 1.

Таблиця 1. Зв'язок між елементами технологічної операції і трудового процесу

№	Елемент технологічної операції	Відповідний елемент трудового процесу	Зміст трудового процесу
1	Робочий або допоміжний хід (прохід)	Трудовий рух	Одноразове переміщення робочого органа людини (руки, очей, ноги тощо.) Наприклад: - взяти деталь пальцями; - протягнути руку тощо
2	Перехід (технологічний або допоміжний)	Трудова дія	Сукупність трудових рухів, які виконуються без перерви одним робочим органом людини. Наприклад, трудова дія "узяти деталь" включає 2 трудових рухи: - протягнути руку до деталі, - узяти деталь пальцями.
3	Позиціонування	Трудовий прийом	Сукупність трудових дій, що мають визначене цільове призначення. Наприклад, прийом "Встановити деталь у патрон верстата" повинен містити не менше 3-х трудових дій, типу "узяти", "перемістити", "відпустити"
4	Встановлення	Комплекс прийомів	Сукупність трудових прийомів, у результаті яких виконується визначена закінчена частина технологічної операції
5	Технологічна операція	Метод праці	Сукупність трудових прийомів, у результаті яких виконується дана технологічна операція.

Тема 2. Сировина, вода, паливо і енергія в забезпеченні технологічних процесів

2.1 Сировина: сутність, класифікація

Сировина - це все те, із чого виробляється продукція. Звідси зрозуміло, що термін "сировина" - це широке поняття, тому що для виробництва продукції можуть застосовуватися найрізноманітніші вихідні складові.

Класифікація сировини відбувається за різноманітними ознаками:

1. За походженням сировина буває мінеральна, рослинна і тваринна.

Мінеральна сировина - це така сировина, яка зроблена самою природою і яка практично не відновлюється. Існує приблизно 2500 видів мінеральної сировини, що об'єднується в такі групи:

- рудна мінеральна сировина - це така сировина, що містить метали, які при даному рівні техніки і технології можуть бути в чистому виді. Це мідні, хромові, молібденові руди, каолін, який містить оксид алюмінію Аl2O3, залізна руда, що містить оксиди заліза Fe2О3, Fе3О4 та ін.

- Нерудна сировина - це така сировина, яка не містить металів. До неї відносяться:

мінерало-хімічна сировина - калійні солі, фосфорити, апатити, сірка тощо;

будівельна сировина - граніт, пісок, вапно, глина, гіпс тощо;

гідромінеральна сировина - вода та її з'єднання, мінеральні води тощо.

- Горюча сировина - це така сировина, яка є джерелом енергії. Це вугілля, нафта, газ, сланці, уран, торф тощо.

Рослинна сировина - це все те, що складає наземну і підземну частину рослин: листя, стовбур, квіти, корені, плоди, насіння. Найбільш відомі види рослинної сировини: льон, цукровий буряк, бавовна, деревина, ягоди різноманітних рослин тощо.

Особливістю рослинної сировини є те, що з неї виготовляють як продукти харчування, так і предмети промислового і побутового призначення. Крім того, під впливом праці людини рослинна сировина є поновлюваною сировиною (хоча деякі види сировини можуть відновлюватись і без докладання праці людини).

Тваринна сировина - це все те, що можуть дати живі організми: вовну, шкіру, шовк, жири, молоко, хутро тощо. Особливості тваринної сировини ті ж, що і рослинної.

2. За складом сировина буває:

- органічна, тобто та, що містить різноманітні з'єднання вуглеводнів (наприклад; мурав'їна кислота, віскозна, ацетатна сировина тощо), які одержують з тваринної та рослинної сировини;

- неорганічна, тобто все те, що не відноситься до органічної.

3. За стадією участі в технологічних процесах сировина буває:

- первинна (природна) - це така сировина, що вступає в технологічний процес перший раз. Продукція, яка одержується з такої сировини, у ряді випадків потребує наступної обробки. Тоді така продукція одержує назву напівфабрикат.

- штучна (напівфабрикати) - це продукція одних виробництв, яка є вихідною сировиною для інших виробництв.

- вторинна сировина, основу якої складають:

а) промислові відходи, тобто залишки сировини і матеріалів, що утворилися в ході виконання техпроцесу і які цілком або частково втратили свої властивості і не відповідають встановленим стандартам (відходи металів, паперу, гуми, пластмаси тощо);

б) побічна продукція - тобто продукція, що утворюється в ході виконання основних процесів (наприклад, чавун - шлак). На таку продукцію можуть встановлюватись свої стандарти, технічні умови (ТУ), ціна, і ця продукція може бути використана як вихідна сировина для інших виробництв;

в) побутові відходи - це різноманітні відходи в побуті. Використання вторинної сировини в техпроцесах має велике економічне значення, тому що дозволяє заощаджувати первинні ресурси, зменшує відходи виробництва, що сприятливо впливає на стан навколишнього середовища.

4. За агрегатним станом сировина поділяється на:

- тверду ( вугілля, руда тощо);

- рідку (нафта, вода, розчини тощо);

- газоподібну (природний газ, повітря тощо).

5.За роллю в техпроцесі сировина поділяється на:

- основну, з якої безпосередньо виготовляється продукція. Це як би матеріальна основа продукту;

- допоміжну, яка сприяє виготовленню продукції. Вона або безпосередньо приєднується до основної сировини, надаючи їй визначених властивостей, або сприяє протіканню технологічного процесу (наприклад, змащування обладнання тощо).

2.2 Основні відомості про видобуток корисних копалин

Сировина мінерального походження, яка видобувається з надр землі (з глибини або з поверхні) і використовується в техпроцесах без переробки або після неї, має назву корисних копалин. Накопичення тих або інших видів корисних копалин у надрах землі має назву родовищ корисних копалин.

Назви родовищ корисних копалин складаються історично і залежать від характеру робіт, за допомогою яких видобуваються корисні копалини.

Розрізняють:

- поклади - для видобутку вугілля, нафти тощо;

- рудники - для видобутку різноманітних руд;

- копальні - для видобутку дорогоцінного каміння і металів;

- кар'єри - для видобутку граніту, піску, глини тощо;

- каменярні - для видобутку мармуру тощо.

В родовищах корисні копалини знаходяться у виді шарів, що можуть бути горизонтальними, похилими або крутими (кут нахилу - більше 450 ), жил і гнізд.

Основні способи видобутку корисних копалин:

1. Відкритий спосіб видобутку корисних копалин застосовується тоді, коли вони знаходяться неглибоко від поверхні землі (пісок, глина, каміння, галька тощо). Основні види робіт при видобутку корисних копалин: видобуток, завантаження, транспортування, розвантаження.

Відкритий спосіб видобутку корисних копалин найбільш повно реалізується в кар'єрах.

2. Підземний спосіб видобутку корисних копалин застосовується тоді, коли вони знаходяться глибоко від поверхні землі (кам'яне вугілля, солі, уранова руда тощо). Підземний спосіб видобутку корисних копалин найбільш повно реалізується в шахтах.

Шахта - це складна споруда, що являє собою переплетіння виробіток (горизонтальних, похилих), де безпосередньо відбувається видобуток корисних копалин, а також стовбурів (головний - по який спускаються люди, вентиляційний тощо) та інших споруд. Горизонтальний або похилий підземний гірський виробіток з виходом на поверхню для обслуговування підземних гірських робіт має назву штольні.

Процес видобутку корисних копалин містить відколювання руди за допомогою відбійних молотків, вручну тощо., перевезення сировини за допомогою вагонеток, контейнерів тощо, підйом руди на поверхню в спеціальних клітях (кабінах), скіпах (ковші, бадді) тощо.

3. Свердловинний спосіб застосовується для видобутку корисних копалин, що знаходяться в рідкому або газоподібному стані (нафти, природного газу тощо).

Сутність свердловинного методу полягає в тому, що над місцем знаходження корисних копалин пробурюють свердловину. Як тільки свердловина досягає корисних копалин, вони виходять з надр Землі під дією тиску (у вигляді фонтана або струї), і по трубопроводам направляються споживачам або в спеціальні резервуари.

Згодом тиск у шарах падає і стає рівним атмосферному. У цьому випадку для вивільнення корисних копалин свердловина перекладається на механічний засіб видобутку, що буває компресорним або за допомогою помп.

Компресорний спосіб складається в тому, що в спеціально прориті свердловини подається стиснуте повітря або природний газ, що створює в свердловині підвищений тиск і змушує корисні копалини виходити на поверхню.

Помповий метод - полягає в тому, що на поверхні створюється знижений тиск, що змушує рідкі корисні копалини виходити на поверхню.

4. Геотехнологічний спосіб видобутку - це спосіб видобутку корисних копалин за допомогою застосування спеціальних робочих агентів.

Сутність методу полягає в тому, що біля покладів корисних копалин пробурюється свердловина, у якій подається так називаний робочий агент - гаряча вода, пар, розчини кислот, лугу, бактерії і т.п. Під їхнім впливом корисні копалини змінюють свій стан, переходять у пар, розчини і т.п. і під дією виниклого тиску виходять на поверхню по цим же або по іншим свердловинам.

Геотехнологічний спосіб має ряд різновидів:

- теплофізичний спосіб - коли в якості агента виступає гаряча вода або пар. Використовується для видобутку сірки, бітуму, важкої нафти і інше;

- гідравлічний спосіб - коли в якості агента виступає холодна вода, що подається під тиском. Вона дробить і розмиває гірські породи, що під впливом тиску виходять на поверхню;

- гідрохімічний спосіб - коли в якості агента використовуються розчини кислот і лугу. Вони взаємодіють із рудами, створюючи різноманітні розчини, що виходять на поверхню. Далі з цих розчинів хімічними методами витягаються корисні копалини. Так добувають уран, мідь, сірку і т.п.

В окремих випадках до слабких розчинів кислот і лугів добавляють визначені бактерії - мікроорганізми. Ці бактерії мають властивість проникати в руду. Там вони захоплюють і "витягають" із неї ті або інші корисні елементи: золото, нікель, ванадій і т.п. Далі з такої розчиненої і збагаченої руди витягаються корисні копалини, що цікавлять.

2.3 Підготовка сировини до переробки і її збагачення

Видобута мінеральна сировина, перед тим, як надійти на обробку, практично завжди потребує відповідної підготовки. В найбільш загальному випадку підготовка мінеральної сировини до обробки включає такі види робіт:

1. Подрібнення - це процес поділу великих шматків твердої сировини на більш дрібні або в порошок. Це робиться для того, щоб збільшити поверхню взаємодії речовин , що реагують. Наприклад, для виробництва чавуна оптимальний розмір шматків руди повинний бути 10...80 мм. До основних видів подрібнення відносять коління, розбиття, розтирання і т.п.

Для здійснення процесу роздрібнення розроблені різноманітні машини: дробілки, млини, різальні машини та ін.

Подрібнення здійснюється двома основними способами:

- сухим способом,

- мокрим способом, коли до твердих речовин додають визначені рідини, частіше усього - воду.

2. Сортування - це поділ подрібненої сировини на фракції за допомогою решіток і сит.

3. Збагачення - це одержання сировини з можливо великим змістом корисних елементів. Тобто видобута руда поділяється на 2 основні частини (фракції):

- збагачену - у який утримується корисний компонент у концентрованому виді. Ця фракція називається концентратом;

- порожню породу - у якої корисний компонент практично відсутній. Такі фракції називаються хвостами.

Збагачення сировини проводиться для того, щоб знизити витрати при обробці сировини надалі.

До основних способів збагачення корисних копалин твердих порід відносяться:

Механічні способи:

- промивання водою [наприклад, промивання залізної руди водою вимиває глину];

- гравітація - заснована на різноманітній швидкості осідання часток породи у воді або повітрі через різноманітну густину речовини;

- магнітна сепарація - коли роздрібнена руда подається в пристрій, у якому створене магнітне поле. Під дією магнітного поля частинки намагнічуються, після чого притягаються або обпадають.

Фізико-хімічні способи:

- флотація або фізико-хімічний спосіб, заснований на різноманітній змочуваності компонентів сировини водою або спеціальними рідинами. Тобто одні елементи (компоненти) сировини краще змочуються водою і поглинаються нею, інші компоненти - піднімаються на поверхню, треті - осідають на дно і т.п. Для прискорення процесу поділу сировини застосовуються спеціальні рідини, що називаються флотореагентами.

Для проведення флотації створені спеціальні флотаційні машини. Це такі резервуари з водою (рідинами), куди поміщається сировина, що розділяється на фракції (наприклад, одні частинки випливають, інші осідають на дно).

Хімічні способи:

Засновані на різноманітній розчинності частин сировини в тому або іншому розчиннику, а також на різноманітній спроможності сировини вступати в ті або інші хімічні реакції.

До основних способів збагачення рідких речовин відносять випаровування, виморожування, виведення домішок в осад, виведення домішок у газову фазу і т.п.

Основними способами збагачення газів є:

- послідовна конденсація газів (тобто перехід газів у рідину) шляхом їх стискання і зниження температури,

- за допомогою застосування спеціальних пластин - мембран, що пропускають окремі гази і затримують інші.

4. Агломерація - спікання (з'єднання) дрібних часток речовин у грудки. При цьому ці грудки мають пористу природу, тому що при їхньому утворенні через прошарок речовини продувається повітря. Справа в тому, що дуже дрібні частки речовини понижують техніко-економічні показники техпроцесу, дуже легко розпорошуються в атмосфері, забруднюють навколишнє середовище і т.п. Тому необхідно попередньо їх з'єднувати.

Характерний приклад - агломерація залізної руди, коли роздрібнена залізна руда, кокс, флюси (наприклад, вапно) і вода подаються на спеціальне полотно і нагріваються газом. Відбувається спікання дрібних часток цих речовин. У результаті утвориться агломерат, що надалі спрощує процес виробництва чавуна. Такий агломерат називають брекетом.

2.4 Вода і її використання в технологіях

Вода - один з основних компонентів будь-якого техпроцесу. Немає практично жодного техпроцесу, у якому не приймала би участь вода.

Функції, що виконує вода в техпроцесах, самі різноманітні. Вода виступає як: сировина, розчинник, теплоносій, охолоджувач, передавач тиску, руйнівник грунту й інших речовин, засіб для видобутку корисних копалин, засіб для транспортування інших матеріалів і т.п.

У техпроцесах практично застосовується тільки прісна вода, що складає біля 3 % усіх світових запасів води.

Споживана в техпроцесах і побуті вода повинна відповідати визначеним вимогам і мати певні показники.

Основними показниками води є:

- жорсткість, що обумовлена солями кальцію і магнію.

Жорсткість буває тимчасова і постійна. Тимчасова жорсткість визначається утриманням у воді гідрокарбонату кальцію Са(НСОз)2 і гідрокарбонату магнія Мg(НСО3)2. При кип'ятінні води утворяться нерозчинні карбонати, що випадають в осадок і осідають на стінках казана.

Постійна жорсткість обумовлена наявністю у воді хлоридів кальцію і магнію (СаСl2, MgCl2 ) і сульфатів кальцію і магнію (CaSO4. MgSO4). При кип'ятінні ці солі в осадок не випадають.

- наявність у воді солей [у міліграмах] - визначається розміром сухого залишку солей, що залишаються після випарювання 1 л води;

- прозорість - визначається товщиною прошарку води в циліндрі, у якому видно предмет, що знаходиться на дні.

- окислювальність - тобто наявність у воді органічних домішок;

- смак і запах води;

- реакція води - тобто її кислотність або лужність.

У технологічних процесах використовуються води, які можна класифікувати таким способом:

1. За походженням води бувають:

- атмосферні - тобто вода у виді дощу, снігу, граду і т.п. Ці води насичені оксидами азоту, сірководнем (H2S), і ін. газами, що забруднюють атмосферу;

- поверхневі - це води рік, озер, морів, каналів, водоймищ і т.п. Крім домішок, що містять атмосферні води, поверхневі води містять різноманітні солі й ін. речовини.

- підземні - це води артезіанських криниць, природних джерел і т.п. Склад таких вод залежить від складу грунту. Звичайно ці води прозорі, позбавлені мікроорганізмів, домішок, але часто містять солі кольорових і рідкоземельних металів, йод, бром і т.п., що робить їх лікувальними.

У ряді випадків такі води використовуються в промислових цілях. Наприклад, води, що містять розчинений хлористий натрій, використовуються для одержання хлору, їдкого натрію, водню і т.п.

2. За призначенням води поділяються на:

- питну,

- промислову.

Віднесення води до питної або промислової визначається розміром вмісту домішок, що регламентуються санітарними нормами. Домішки бувають механічні (піщинки, глина і т.п), хімічні (розчиненої солі і гази), а також різноманітні мікроорганізми.

Санітарні норми визначені переважно для питної води. Якщо норми не дотримуються - то така вода вважається промисловою. Але й у цьому випадку для кожної технології також визначений розмір домішок, які дозволяють використовувати цю воду в тому або іншому техпроцесі. Наприклад, вода, що застосовується в пічах, не повинна містити кисню (О2), тому що його наявність призводить до корозії і руйнуванню металу, а так само і діоксида вуглецю - вуглекислого газу (CO2), тому що це викликає утворення накипу на стінках котла.

Перед використанням води в побуті і технологіях її попередньо очищують. Способи очищення води визначаються призначенням води й особливостями техпроцесів. Найбільш поширені такі способи очищення води:

1. Відстоювання в бетонованих резервуарах, у яких дрібні частинки домішок осідають на дно.

2. Фільтрація - пропускання води через піщані зернисті фільтри. Висота фільтра може досягати 1 м. Фільтри затримують до 80 % механічних домішок.

3. Знезаражування - тобто очищення води від шкідливих мікроорганізмів. Обов'язково для питної води. Знезаражування здійснюється за допомогою хлорування (застосування хлорного вапна), ультразвуком, ультрафіолетовим опроміненням, озоном і т.п. Озон (О3) одержують шляхом електричного розряду в повітрі або у воді. При розпаді озону утвориться атомарний кисень (О), що вбиває шкідливі мікроорганізми.

4. Пом'якшення - тобто видалення солей кальцію і магнію. Роблять хімічними і фізичними способами.

Фізичні способи - це кип'ятіння, дистиляція, виморожування, мембранізація. Наприклад, при кип'ятінні гідрокарбонати кальцію і магнію перетворяться в нерозчинні карбонати, що осідають:

Са(НСО3)2 -- (t0 ) > СаСО3 v+Н2О + СО2 ^

Примітка: Са(HСО3)2 - гідрокарбонат кальцію, СаСО3 - карбонат кальцію, СО2 - вуглекислий газ або діоксид вуглецю, Н2О - вода.

Хімічні способи - пов'язані з додаванням у воду визначених реагентів: гашеного вапна (або гідроксид кальцію) - Са(ОН)2, їдкого натрію (або гідроксиду натрію) - Na(OH), соди Na2CO3 і ін.

Відбуваються хімічні реакції, в результаті яких з'єднання магнію, натрію й ін. зв'язуються і випадають у вигляді осаду. Наприклад:

Са(НСО3)2 + Са (ОН)2 => 2СаСО3 v + 2 H2O

MgCl2+Na2CО3 => MgCО3v+2NaCl

MgSО4+Na2CО3 => MgCО3 v+ Na2SО4

5. Знесолення води - це процес видалення всіх солей, які в ній утримуються. Здійснюється переважно фізико-хімічним способом.

В основі процесу знесолення лежить властивість деяких речовин - іонітів - міняти свої іони на іони, що знаходяться у воді. Іоніти, у свою чергу, розділяються на катіоніти (наприклад, алюмосилікаті, сульфітоване вугілля ) і аніоніти (наприклад, карбамідні солі). Пропускаючи воду спочатку через катіоніти, а потім - через аніоніти, відбуваються хімічні реакції, пов'язані з послідовним обміном як позитивних, так і негативних іонів, що знаходяться у воді, на іони цих іонітів, що призводить зрештою до видалення розчинених солей, які знаходяться у воді.

6. Дегазація води - це процес виділення і видалення розчинених у ній газів.

Здійснюється як фізичним способом (наприклад, через нагрівання), так і хімічним, коли у воду вводять реагенти, що взаємодіють з газами, виводячи їх в осад. Для дегазації води від кисню застосовують сульфіт натрію Nа2SО3, а для звільнення від діоксида вуглецю СО2 використовують гашене вапно Са(ОН)2, проходячи через який діоксид вуглецю СО2 призводить до утворення карбонату кальцію СаСО3, що випадає в осад:

Са(ОН)2 + CO2 = СаСО3 v + Н2O

2Na2SO3 + О2 = 2Na2SO4

7. Нейтралізація - це очищення води від кислот за допомогою вапна, соди тощо.

2.5 Очищення стічних вод

Особливу актуальність має очищення стічних вод. Справа в тому, що в даний час у світі багато рік істотно забруднені стічними водами, в результаті чого вони втрачають своє рибогосподарське і санітарно-побутове значення. Інтенсивно забруднюються моря, океани, озера і т.п.

До основних видів стоків належать відходи хімічної, гірничометалургійної, вуглепереробної, нафтопереробної, целюлозопаперої промисловості, а також різноманітні побутові відходи, включаючи синтетичні миючі засоби, ядохімікати, з'єднання фосфору, хлору, свинцю, міді і т.п.

Промислові і побутові стоки викликають забруднення водоймищ нерозчинними речовинами, погіршують показники води і їх кисневий режим, забруднюють води кислотами і лугами, збільшують утримання у воді органічних речовин, білків, жирів і т.п., призводять до отруєння токсичними речовинами живих організмів, що знаходяться у воді і ін.

Способи очищення стічних вод більш складні і різноманітні, ніж звичайні очищення і підготування води до використання в технологічних процесах. У найбільш загальному випадку способи очищення стічних вод поділяються на механічні, фізико-хімічні, хімічні і біологічні.

1. Механічні - це звичайні способи очищення води, такі як відстоювання і фільтрація. Ефективним є фільтрація стічних вод під тиском через напівпроникні мембрани.

2. Фізико-хімічні способи:

- флотація - заснована на різноманітній змочуваності компонентів домішок водою або спеціальними рідинами;

- екстракція - оброрбка стічних вод спеціальними розчинниками з метою переходу домішок з однієї рідкої фази (зазвичай - водяного розчину) в іншу рідку фазу (зазвичай органічну). Наприклад, для очищення води від фенолу С6Н5ОН використовують мінеральні олії або бензол СбНб. ;

- адсорбція - використання активованого вугілля для очищення стічних вод кольорової металургії, що дає можливість витягти цинк, мідь, свинець і інші домішки;

- продування води повітрям у спеціальних градирнях і т.п.

3. Хімічні способи - це введення в стічні води різноманітних хімічних реагентів, які при взаємодії з домішками виводять їх в осад. При цьому використовуються різноманітні хімічні реакції і явища:

- хлорування - обробка стічних вод газоподібним хлором або хлорним вапном,

- озонування - обробка стічних вод озоном O3,

- електроліз - здійснення окисно-відбудовних процесів за допомогою занурених у стічні води електродів, через які пропускається постійний струм,

- електрофорез - видалення зі стічних вод часток, що знаходяться в зваженому стані у зв'язку з впливом на стічні води зовнішнього електричного поля,

- електроосмос - організація прямування стічних вод через капіляри або пори діафрагм під дією зовнішнього електричного поля й ін.

4. Біологічні способи - полягають у введенні в стічні води різноманітних бактерій - мікроорганізмів, що розкладають шкідливі домішки, окислюючи їх. Так розкладаються жири, білки і т.п.

Стічні води очищуються в спеціальних басейнах, по дну яких прокладені труби, по яких подається повітря. Повітря необхідне для забезпечення життєдіяльності мікроорганізмів. Харчуванням для мікроорганізмів-бактерій служать органічні речовини, які знаходяться у воді.

Згодом число бактерій збільшується, а домішок - зменшується. Бактерії осідають на дно у виді мулу. Цей мул збирають, висушують і використовують як добрива на полях. Очищену воду хлорують або озонують і випускають у водоймища.

2.6 Повітря і його роль у техпроцесах

Повітря - це невидима суміш газів. Основні складові повітря:

- азот - 78 %,

- кисень - 21 %,

- аргон, гелій, неон, криптон, ксенон і ін. -1 %,

- вуглекислий газ - 0,03 %.

В промислових технологіях повітря застосовується як сировина, як теплоносій, як охолоджувач, як механічна сила, що перемішує і розпилює речовини (наприклад, стиснуте повітря т.п.), як тепло-, електро- і звукоізоляційний матеріал, як робоче тіло в пневматичних пристроях (наприклад, в автомобільних шинах) і т.п.

Якщо повітря використовується як промислова сировина, то його старанно очищують від пилі, газів, отруйних речовин.

Виділений з повітря кисень використовується для виплавки сталі і металів, для одержання спиртів, кислот, білкових-вітамінних концентратів, у медицині і т.п. Застосування кисню значно підвищує продуктивність протікання технологічних процесів.

Азот використовується для виробництва мінеральних добрив, синтетичних волокон і т.п. У середовищі рідкого азоту здійснюють подрібнення твердих речовин. У цьому випадку частинки цих речовин захищені від окислювання.

Інертні гази (аргон, гелій, криптон, ксенон) - використовують у металургії для створення інертного середовища при виплавці хімічно активних металів (наприклад, титана і т.п.).

Рідкі компоненти повітря використовуються в кріогенній техніці для одержання низьких температур.

2.7 Паливо і його роль у технологіях

Паливо - це речовина, у процесі згоряння якого (а також поділу або з'єднання) виділяється значна кількість тепла. Це: дрова, солома, торф, вугілля, нафта і нафтопродукти (газ, бензин, мазут, дизельне паливо), горючі сланці, ядерне паливо і т.п.

Застосовуване в технологіях паливо може бути класифіковане за такими ознаками:

1. За походженням:

- природне,

- штучне (кокс, бензин і т.п.)

2. За агрегатним станом:

- тверде,

- рідке,

- газоподібне (природний газ, водень і т.п.)

Властивості палива залежать від його хімічного складу. Основним елементом органічного палива є вуглець. До складу палива також входять водень, кисень, азот, сірка і т.п. Частина складу палива є горючою (вуглець, водень, сірка і т.п.), у результаті згоряння якої утворюється багато шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу. Це: сажа, діоксид вуглецю (вуглекислий газ) СО2, діоксиди азоту N2О, N2О5, діоксид сірки SO2 і ін.

Процес горіння може бути описаний такою формулою:

С +О2 = СО2

Для захисту навколишнього середовища від шкідливих речовин застосовують різноманітні фільтри й пристрої.

Цінність палива визначається кількістю теплоти, що виділяється в результаті згоряння 1 кг палива, і характеризується показником теплотворної спроможності палива [дж/кг].Чим більше в паливі вуглецю, тим більше виділяється теплоти і тим вище теплотворна спроможність палива.

У техпроцесах паливо виступає як джерело енергії і як сировина. Якщо паливо використовується як джерело енергії, то воно спалюється на теплових електростанціях або в інших агрегатах, а отримане тепло використовується для вироблення електроенергії, виплавки сталі, для нагрівання заготовок перед опрацюванням тиском, для опалення помешкань і т.п.

Біля 10-15 % палива використовується в хімічній промисловості в якості сировини. Особливо широко використовується нафта, природний газ і ін. вуглеводні.

2.8 Енергія і її роль у технологіях

Всі технологічні процеси в промисловості пов'язані з витратами або з виділенням енергії, а також із перетворенням одного виду енергії в інший. Більшість технологічних процесів пов'язано зі споживанням енергії.

Споживана в технологіях енергія використовується для:

- здійснення основних і допоміжних технологічних операцій: наприклад, свердління, фрезерування, кування, вальцювання, подрібнення, сушіння і т.п.;

- транспортування сировини і готової продукції;

- забезпечення умов життєдіяльності людини (опалення, освітлення) і т.п.

В даний час у народному господарстві використовуються такі види енергії:

- світлова - використовується для роботи фотоелектричних датчиків і т.п.;

- води і вітру - використовується для перетворення в електричну;

- сонячна - використовується для нагрівання повітря, води, перетворення в електричну і теплову і т.п.;

- теплова - використовується для обігріву, сушіння, виплавки металів і т.п., для перетворення в електричну;

- хімічна - знаходиться в хімічних сполуках, виділяється в ході здійснення хімічних реакцій і перетворюється в теплову, електричну, світлову енергію і т.п.;

- електрична - використовується для здійснення електрохімічних реакцій (електроліз), для нагрівання, плавлення і т.п., для перетворення в механічну енергію, світлову і т.п.;

- механічна - використовується для подрібнення, обробки, перемішування сировини і матеріалів, для організації роботи компресорів, вентиляторів і т.п.

- ядерна - використовується для перетворення в електричну, для проведення вибухових робіт.

Основним видом енергії є електрична. Чому? Тому, що вона легко перетворюється у всі інші види енергії: у світлову, механічну, теплову, легко транспортується на великі відстані і т.п. Але має один недолік: електроенергію не можна складувати.

Основними джерелами одержання електричної енергії є:

- гідроелектростанції - являють собою штучно побудовані греблі, із яких вода падає на гідротурбіни й обертає їх; кожна турбіна з'єднується з генератором, що обертається і виробляє електричну енергію;

- вітрові електростанції - це невеличкої потужності електростанції (100 кВт), у яких у якості рушійної сили використовується енергія вітру.

Гідроелектростанції і вітрові станції - це станції, у яких енергія води і вітру безпосередньо перетворюється в електричну. У всіх інших випадках спочатку одержують пар або газ, а вже потім проводиться виробіток електроенергії.

- теплові електростанції - це основне джерело електроенергії. Схема виробітку електроенергії така: спочатку за допомогою теплової енергії одержують пар або газ, що набуває механічної енергії; за допомогою цієї енергії здійснюється обертання парової або газової турбіни; турбіна з'єднується з генератором, що виробляє електричну енергію;

- теплоелектроцентралі - створюються у великих містах. Принцип роботи той же, що й у теплових електростанціях, але відпрацьована гаряча вода, що має високий запас теплової енергії, подається по трубах споживачам і використовується для обігріву помешкань і т.п.;

- сонячні електростанції - мають зараз невелику потужність. Являють собою площадку (до 100 000 кв. м.), створену з дзеркал, сфокусованих в одну точку. У цю точку поміщається казан із водою. Вода нагрівається до високої температури (t=2250С). Гарячий пар рухає турбіну, що сполучена з генератором.

- атомні електростанції - сучасні засоби одержання електроенергії. Бувають із реакторами на повільних нейтронах, коли в якості палива використовується дефіцитний уран-235, запаси якого обмежені, а також із реакторами на швидких нейтронах, коли в якості палива використовується уран - 238, якого багато в природі.

Світові запаси ядерного пального в тисячі разів перевищують запаси нафти, газу й ін. джерела органічного палива.

Запаси природної енергії, що при даному рівні техніки і технології економічно ефективно експлуатувати, називаються енергетичними ресурсами. Сьогодні не усі види енергії ми можемо ефективно використовувати. Це стосується, наприклад, енергії припливів і відпливів, вітрової енергії і т.п.

Тема 3. Загальна характеристика технологічних процесів

3.1 Класифікація технологічних процесів

Класифікація технологічних процесів необхідна для того, щоб виявити найбільш характерні закономірності їх здійснення, переваги і недоліки, розробляти рекомендації по підвищенню ефективності тощо.

Класифікація техпроцесів слідуюча:

1. За характером зміни властивостей сировини і матеріалів, що приймають участь в технологіях, техпроцеси поділяються на механічні, фізичні, хімічні та плазмові.

2. За способом організації техпроцеси поділяються на періодичні, безперервні та комбіновані.

3. За кратністю обробки сировини і матеріалів, що використовуються техпроцеси поділяються на процеси з відкритою схемою здійснення, з замкненою схемою здійснення і з комбінованою схемою здійснення.

4. За напрямками руху теплових і матеріальних потоків технологічні процеси бувають односторонні, зустрічні, перехресні, змішані.

5. За агрегатним станом реагуючих речовин техпроцеси поділяються на гомогенні і гетерогенні.

6. За тепловим ефектом технологічні процеси поділяються на екзотермічні та ендотермічні.

7. За чинниками, що впливають на хід протікання і якість техпроцесу техпроцеси поділяються на:

- термічні, що протікають при наявності великої кількості теплоти;

- під підвищеним або зниженим тиском;

- каталізаційні, що протікають при наявності каталізаторів;

- електрохімічні, що протікають під впливом електричного струму;

- біохімічні, що протікають під впливом мікроорганізмів;

- радіаційно-хімічні, що протікають під впливом різноманітних видів випромінювання та елементарних частин;

- фотохімічні , що протікають під впливом світла;

- лазерні, що протікають з використанням лазера;

- ультразвукові процеси, що протікають під впливом ультразвукових хвиль.

3.1. Характеристика техпроцесів за характером зміни властивостей сировини і матеріалів

3.1.1. Механічні техпроцеси.

Механічні техпроцеси - це процеси, пов'язані зі зміною розмірів, форми, станом поверхні сировини і матеріалів. Основні види механічних техпроцесів: дробіння, подрібнення, свердління, різання тощо.

Області застосування: видобуток багатьох видів корисних копалин, наприклад, вугілля, руди тощо, деревообробка, обробка металів різанням, свердління, фрезерування тощо.

3.1.2. Фізичні техпроцеси.

Фізичні процеси - це процеси, пов'язані зі зміною фізичних властивостей сировини і матеріалів. Основними видами фізичних техпроцесів є теплоперенос і масоперенос.

Теплоперенос - це перенесення теплоти від більш нагрітого тіла до менш нагрітого. В основі явища теплопереносу лежать такі фізичні властивості матеріалів як:

- теплопровідність - тобто здатність деяких тіл передавати (проводити) теплоту;

- конвекція - тобто переміщення мікроскопічних частинок газів і рідин, що призводять до перенесення теплоти. Конвекція буває природною, викликаною природним станом зовнішнього середовища, та штучною, що протікає під впливом зовнішніх впливів;

- теплове випромінювання - тобто перенесення теплоти електромагнітними хвилями визначеної довжини.

Теплоперенос застосовується для нагрівання матеріалів, особливо металів, з метою наступної обробки; для обробки харчових продуктів, сушіння дерев'яних виробів тощо. Нагрівання сировини і матеріалів, якщо це необхідно для здійснення техпроцесів, здійснюють водяною парою, пічними газами, різноманітними теплоносіями, електричним струмом тощо.

Масоперенос - це перехід речовини з однієї фази в іншу. Найчастіше масоперенос здійснюється між фазами:

- рідкою і газоподібною,

- газоподібною і рідкою,

- рідкою і твердою,

- газоподібною і твердою тощо.

Перенос маси з однієї фази в другу відбувається за рахунок різниці концентрації речовини в цих фазах. Процес переносу маси закінчується, коли концентрація речовини у фазах вирівнюється.

Основними процесами типу масоперенос є:

1. Абсорбція - це поглинання газу всім об"ємом рідини.

Використовується в хімічній промисловості при виробництві кислоти. Наприклад, газ - хлороводень HCl поглинається водою з утворенням соляної кислоти.

2. Адсорбція - це поглинання поверхнею твердої речовини окремих компонентів газу або рідини. Тверда речовина має назву адсорбент. В якості адсорбентів застосовуються високопористі тверді речовини (наприклад, активоване вугілля), у мікропори яких потрапляють молекули рідини або газу.

Адсорбція використовується для очищення та поділу рідин і газів тощо. Області застосування: харчова, хімічна, нафтова, лакофарбова промисловість тощо.

3. Дистиляція (ректифікація) - це поділ однорідної рідкої суміші на компоненти (складові) за температурою їх кипіння. Спочатку рідку суміш нагрівають. При визначеній температурі один із компонентів, що має саму низьку температуру кипіння, випаровується. Далі цей компонент конденсується на холодній поверхні і стікає в спеціальні ємкості. За один такий цикл одержати компонент у чистому виді неможливо, тому що в процесі випаровування в нову фазу частково переходять і інші компоненти.

Якщо процес випарювання відбувається багаторазово з проведенням наступної конденсації, то такий процес має назву ректифікації. Застосовується при одержанні чистого спирту, в хімічній, нафтопереробній, фармацевтичній та інших галузях промисловості.

4. Кристалізація - це процес виділення твердої фази з рідкого розчину у вигляді кристалів.

При зниженні температури рідкого розчину, при підвищенні рівня концентрації речовини в розчині, при уповільненні швидкості перемішування в розчині починають утворюватися так звані центри кристалізації, тобто такі точки, біля яких починають утворюватися (наростати) кристали речовини. Чим більше утворюється таких центрів, тим меншими будуть розміри кристалів. Кристалізація використовується для виробництва мінеральних добрив, при нанесенні металевого покриття на поверхні виробів тощо.

Області застосування: харчова, хімічна, фармацевтична промисловість.

5. Висушування - це процес виділення вологи з речовин. При цьому самі речовини можуть знаходитися в газоподібному, рідкому або твердому стані.

Способи висушування:

- випарювання, тобто нагрів, що посилює виділення вологи з матеріалу;

- возгонка (або сублімація) - це перехід речовини з твердого стану в газоподібний, минаючи рідку фазу; відбувається при наявності великої кількості енергії.

- фільтрація - тобто процес проходження рідкої суміші через систему фільтрів, що затримують тверду фазу,

- центрифугування - тобто відокремлення рідини від твердої фази за допомогою застосування центрифуг;

- виморожування - це виділення одного з компонентів рідкого розчину (або газової суміші) шляхом охолодження розчину нижче точки плавлення, у результаті чого даний компонент випадає у вигляді твердої фази;

- сушіння в сушарках здійснюється природним шляхом або з застосуванням зниженого тиску, ультразвуку, струму високої частоти тощо. Висушування застосовується при виробництві цукру, будівельних матеріалів (цегли, цементу), мінеральних добрив тощо.

6. Мембранізація - це поділ суміші (рідини або газів) на складові частини (або виділення однієї з складових) за допомогою застосування спеціальних пластин - мембран.

Мембрани - це спеціальні пластини, що спроможні пропускати через себе одну або декілька складових рідини або газу. Це відбувається за рахунок того, що пластини мають пори, через які проходять молекули тільки визначених речовин. На пропускання окремих складових суміші або газів впливають магнітне поле, електричне поле, ультразвук тощо.

Мембранізацію застосовують: для очищення питної води, поділу повітря на складові (кисень, водень, гелій тощо); для опріснення морської води тощо.

Області застосування:

- у харчовій промисловості - для переробки молока в різноманітні молочні продукти, для одержання високоякісного цукру;

- у хімічній промисловості - для виробництва хлору, їдкого натрію, водню з водяного розчину хлориду натрію (хлорид - це з'єднання хлору з іншими елементами);

- для очищення викидів газів на атомних електростанціях тощо.

3.1.3. Хімічні процеси.

Хімічні процеси - це такі процеси, в результаті яких змінюється склад молекул речовини, або іншими словами, змінюється внутрішня будова самої речовини. У основі хімічних процесів лежать різноманітні хімічні реакції.

Особливістю хімічних процесів є те, що в результаті цих процесів практично завжди крім основної продукції утворюється побічна продукція, що пояснюється:

- особливостями самих хімічних реакцій,

- наявністю в речовинах багатьох домішок, що також вступають в хімічні реакції. Наприклад, при виробництві чавуну крім чавуну утворюється шлак і доменний газ.

Хімічні процеси застосовуються при виробництві металів (чавуну, сталі, міді, алюмінію тощо), будівельних матеріалів (вапна, цементу), хімічних речовин (аміаку, кислот) тощо.

Хімічні процеси поділяються на поворотні і безповоротні.

Поворотні - здійснюються в обидві сторони до появи рівноваги. У момент, коли швидкість протікання прямої реакції стає рівною швидкості протікання оберненої реакції, співвідношення між компонентами досягає визначеного рівня і далі не змінюється. При зміні зовнішніх чинників (температури, концентрації компонентів, тиску тощо) рівність між швидкістю протікання прямої й оберненої реакції порушується, і в результаті між речовинами, що реагують, знову починається реакція, що продовжується до появи рівноваги на новому рівні.