Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2017-06-05 | 853 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Реальное химическое производство представляет собой совокупность большого числа взаимосвязанных технологических аппаратов, предназначенных для переработки сырья в продуты потребления и средства производства. Это сложный комплекс, в котором оптимальные параметры работы аппаратов не совпадают между собой. Следовательно, вместе с исследованием отдельных элементов технологического процесса необходимо изучение ХТС в целом.
ХТС – это совокупность взаимосвязанных технологическими потоками и действующих как одно целое аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологических операций – подготовка сырья к химическим превращениям, химические превращения, выделение и очистка целевых продуктов (рис. 1).
Каждая технологическая операция протекает в отдельных аппаратах, которые являются элементами ХТС. Для ХТС характерно, что при этом не изучается внутренние свойства и структура элементов, а анализируются только такие свойства элементов, которые определяют его взаимосвязь с другими элементами ХТС и влияют на свойства системы в целом.
Состояние системы зависит от конструкционных параметров ХТС и технологического режима.
Конструкционные параметры ХТС — геометрические характеристики элементов системы — объем, диаметр, высота и т.д. Параметры технологического режима ХТС — совокупность параметров внутри элемента, влияющих на скорость технологического процесса, выход и качество продукции. К ним относятся концентрации реагентов, температура, давление, активность катализатора, гидродинамика потока. От параметров ХТС зависит качество функционирования ХТС, которое определяют по показателям эффективности — количеству реализованной продукции, качеству продукции, эксплуатационным и капитальным затратам.
|
При этом следует отметить, что на показатели ХТС оказывают влияние показатели работы отдельных ее элементов, в которых одновременно протекают физические и химические процессы. Последовательное описание или изображение процессов и соответствующих им аппаратов называется технологической схемой ХТС.
Технологические схемы ХТС принято делить на два основных типа:
1) с открытой цепью;
2) циклические (циркуляционные, круговые, замкнутые).
Схема с открытой цепью состоит из аппаратов, через которые все реагирующие компоненты или одна из взаимодействующих фаз проходит лишь один раз. Если степень превращения в одном аппарате невелика, то включают последовательно несколько однотипных аппаратов, например батарею реакторов.
По открытой схеме строят производства, которые включают необратимые и обратимые процессы, идущие с достаточно большим выходом продукта. Если же выход продукта в одном аппарате составляет 4 — 5% (синтезы спиртов) или до 20% (синтез аммиака) и реагирующая смесь содержит лишь незначительные количества (обычно инертных) примесей, то целесообразно строить производство по циклической схеме.
Циклическая схема предусматривает многократное возвращение в один и тот же аппарат всех реагирующих масс или одной из фаз в гетерогенном процессе вплоть до достижения заданной степени превращения исходных веществ. Во всех таких производствах за один цикл в аппарате достигается небольшая степень превращения, но реагирующая смесь после выделения продукта многократно циркулирует через аппарат вплоть до практически полного превращения. К циркулирующей смеси непрерывно добавляется такое количество свежих исходных материалов, которое равно расходу их на получение продукта за один цикл с учетом потерь. Поскольку в процессе расходуются основные исходные компоненты, происходит накопление в циркулирующей газовой смеси балластных примесей, содержащихся в исходном сырье. Для удаления примесей из цикла выводят некоторую часть газовой смеси.
|
Циклические схемы приобретают особое экономическое и экологическое значение, так как в ряде производствах осуществление такой схемы позволяет резко снизить количество вредных выбросов по сравнению со схемами с открытой цепью.
В гетерогенных процессах часто применяют комбинированные схемы, в которых одна из реагирующих фаз проходит последовательно ряд аппаратов и оставшаяся часть ее выбрасывается, а вторая фаза циркулирует через некоторые аппараты схемы.
II Модели ХТС
Существуют две модели ХТС – математическая и обобщенная.
Математические модели — формализованное представление системы, позволяющее анализировать ее математическими методами, в том числе математическим моделированием. Эти модели дают математическое описание функционирования ХТС виде формул, графиков. Математические модели делятся на символические и иконографические.
Символические математические модели в виде формул, уравнений, неравенств и т.д. передают взаимосвязь между элементами, параметрами и показателями эффективности функционирования системы. Таким образом, такая модель отражает состояние системы в формализованном виде.
Иконографические математические модели в графической форме отображают качественные свойства ХТС или количественные соотношения между параметрами ХТС. Они дают возможность качественного и частичного количественного установления связей между элементами ХТС.
Обобщенные модели — качественные модели. Они дают общее представление о функционировании ХТС, об элементах, исходном сырье, промежуточных и конечных продуктах ХТС. Обобщенные модели бывают двух типов — операционно-описательные и иконографические.
Операционно-описательная обобщенная модель дает упрощенное представление о ХТС, т.е. словесные сведения о функционировании системы. Эти модели включают химическую схему процесса, в основу которой положены химические реакции, протекающие при переработке сырья. При этом рассматриваются не только основные, но и возможные побочные реакции, снижающие выход целевого продукта и селективность, обуславливающие образование отходов, увеличение расхода энергии на переработку сырья и т.д.
|
Операционно-описательная модель может включать спецификацию основного оборудования, сведения о сырье, выпускаемо продукции и параметрах процесса. Примерами подобной модели могут служить технологические регламенты и другая эксплуатационная и технологическая документация на предприятиях и проектных организациях.
Иконографические обобщенныемодели представляют ХТС в графическом изображении. Такая модель позволяет получить наглядное представление о способе соединения отдельных элементов системы. Это дается в виде схем: функциональной, технологической, структурной, операторной.
|
|
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!