Ко Дню изобретателя и рационализатора мы поместили статью «Прогресс - дело тонкое», где, в частности, рассказывалось о рационализаторских предложениях Г.Полушкина, бывшего начальника борного цеха № 2, разработавшего новый технологический процесс кристаллизации борной кислоты в аппарате с водяным охлаждением.
По представлениям Г.Полушкина, данная технология позволила бы резко снизить затраты и получить значительную экономию ресурсов.
К сожалению, новатор не представил комментарий профессионалов, ранее раскритиковавших его изобретения, поэтому В.Глазу, заместителю исполнительного директора ЗАО «ГХК «Бор», пришлось самому прибыть в редакцию газеты, чтобы ознакомить нас с квалифицированным мнением работающих специалистов.
Итак, что за проект был предложен Г.Полушкиным? Предлагалось установить горизонтальный кристаллизатор с водяным охлаждением, отстойник и классификатор борной кислоты. Причем кристаллизатор получился бы просто гигантским - площадь поверхности охлаждения должна была составлять 712 кв. метров. Само охлаждение раствора предполагалось производить через стенку пучка труб, проходящих через всё сечение кристаллизатора (длина труб - 87 м). Нетрудно догадаться, что одним из недостатков данного аппарата являлась его громоздкость. Но не только она. Куда более недопустимыми для предприятия стали бы невысокая производительность кристаллизатора, а также выпадение кристаллов на его стенках и змеевиках (инкрустация).
Ведь поступающий в аппарат раствор борной кислоты предлагалось охлаждать, а это моментально понизило бы растворимость кислоты - и сразу пошел бы процесс кристаллизации!
Причем кристаллизация пойдет прямо в пластинчатом теплообменнике - по 6 т борной кислоты в час, и все по стенкам! И получилось бы, что основная масса продукта (больше половины) выкристаллизуется в самом кристаллизаторе, забьет его напрочь -и 2-3 часа спустя пришлось бы останавливать всю схему (данное время взято не с потолка, а на основании экспериментов и расчетов, проведенных в цехе борной кислоты), чтобы промыть аппарат паром или горячими растворами.
Но ведь процесс кристаллизации должен быть непрерывным - значит, пришлось бы строить и второй, и третий кристаллизатор (хотя вряд ли - площади цеха не хватило бы!). Однако даже этот большой минус - не единственный.
Например, снижение температуры основного раствора перед вакуум-кристаллизацией (то есть на выходе предложенного Г.Полушкиным аппарата) приведет к образованию мелких кристаллов, что в дальнейшем скажется на производительности установки (для наиболее продвинутых читателей поясним: влияние температуры объясняется тем, что с ее ростом увеличивается коэффициент диффузии кристаллизующегося вещества в растворе и падает коэффициент вязкости раствора, вследствие чего возрастает скорость роста и размер кристаллов - что и следовало доказать, поскольку именно крупные кристаллы борной кислоты являются высшим сортом).
К тому же, стоимость аппарата была бы большой, ведь его необходимо изготавливать из нержавеющей стали. Еще одним недостатком кристаллизатора системы Полушкина по сравнению с ныне работающими вакуум-кристаллизаторами является увеличение объема дебалансовых растворов на 20-30 кубометров, а это влечет за собой увеличение расходных норм электроэнергии, серной кислоты и известкового молока.
Думается, что не всех читателей убедят теоретические обоснования, однако на «химии» были проведены и эксперименты. Так, согласно распоряжению технического директора А.Рябцева в отделении электрохимического пербората натрия велись работы с использованием кристаллизатора с водяным охлаждением. Эксперимент показал, что использование кристаллизаторов с охлаждающей поверхностью неприемлемо для многотоннажного производства, каким является производство борной кислоты (16-18 т/час). Достигнутая в эксперименте производительность аппарата данной конструкции составила всего 0,12 т/час борной кислоты, что в 150 раз ниже существующей. При этом эксплуатация кристаллизатора была затруднена инкрустацией (выпадением кристаллов) на стенках аппарата. Чтобы уменьшить инкрустацию, необходимо понизить разницу температур между охлаждаемым раствором и водой, подаваемым в рубашку, до 2-5 градусов, но в таком случае меняется и скорость охлаждения (она уменьшается), а значит, снижается производительность аппарата - в десятки раз!
Кстати говоря, предлагаемый Г.Полушкиным метод кристаллизации не представляет из себя ничего нового, он описан в учебниках. Такие кристаллизаторы с водяной рубашкой применяются в малотоннажных производствах (пищевая, фармацевтическая промышленность, производство чистых реактивов), и проблема инкрустации в этих аппаратах остается нерешенной.
Подводя черту, остается сказать, что изобретение само по себе - явление творческое, но не всякий креатив применим в реальной жизни. Экономика диктует свои жесткие условия, а конкретное производство требует не просто новых технологий, а технологий продуманных, опробованных и отработанных, эффект которых доказан экспериментально, на опытных установках. Можно сделать вывод, что не все новое лучше старого. И не всегда итогом борьбы новатора с консерваторами является прогресс. Прогресс - дело тонкое...