Умови подалання принципу термодинамічної двоєдиності, як механізму створення промислових відходів

Анотація

На підставі попередніх досліджень в галузі мінімізації промислових відходів, а саме, знань про механізми існування принципу термодинамічної двоєдиності в технологічному процесі, як основи створення відходів, показано, що така мінімізація в середині самого технологічного процесу спирається на два показники – відношення компонентів сировини до термодинамічної нерівноважності стосовно використаного джерела енергії, а також від спроможності енергії певної якості та кількості впливати на всі компоненти сировинної бази технологічного процесу. Розроблено методику дослідження стану технологічного процесу від основних його показників, що впливають на процеси відходоутворення. Враховуючи, що особливості будь-якого технологічного процесу мають бути неспівставними відносно основних показників поза межами нормального розподілу, запропоновано оцінювати їх за допомогою непараметричного U-критерія Манна-Уітні, у вигляді єдиної вибірки для порівнюваних залежностей. Дослідженню, за загальною методою, підлягало майже 200 сучасних технологічних процесів та їх модифікацій, що надало можливостей аналізувати певний узагальнений технологічний процес відносно його відходоутворювальних можливостей. В якості критерія для аналізу спроможності технологічного процесу створювати умови для цілеспрямованої переробки сировинної бази технологічного процесу прийнятий умовний термодинамічний показник, що відображає відношення сумарної роботи відносно переробки всіх компонентів сировини в товарну продукцію до базового значення енергії, що використовується в цьому технологічному процесі. Розрахунково-експериментальні дані показали, що для створення можливостей для подолання принципу термодинамічної двоєдиності потрібні умови для додаткового джерела енергії певної якості в кількості не менш 62% від базової енергію. При цьому різке перевищення цієї межі веде до відходу від області термодинамічної нерівноважності, незапланованих спонтанних процесів парної, а потім і множинної парної біфуркації та подальшого термодинамічного хаосу відносно цілеспрямованої переробки не тільки самого потенційного відходу, а й планової товарної продукції. Показані певні обмеження для можливостей виробничої системи щодо її переводу повністю у стан термодинамічної нерівноважності в межах заявленого показника від 0,7 до 4,06. Поза межами цих значень виробнича система не спроможна до будь-якої мінімізації відходів в самому технологічному процесі