ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет процесса синтеза аммиака из "Оптимизация химико-технологических процессов" В настоящее время синтез аммиака проводят в крупных агрегатах мощностью 1000—3000 т ЫНд в сутки. Агрегат состоит из отделения подготовки синтез-газа (азотоводородная смесь) при давлении до 30-10 Па и собственно отделения синтеза аммиака, проводимого под давлением (200—300)-10 Па. [c.74] Для моделирования технологической схемы на ЭВМ нужно перейти к ее формализованному математическому описанию. В случае модульного подхода к расчету таким описанием будет расчетная блок-схема и ориентированный граф (рис. 12). Узлы графа представляют модули расчета математических моделей аппаратов, дуги — направления передачи информации от модуля к модулю. [c.75] В модуле / расчета колонны синтеза использована модель идеализированного реактора, предложенная Ю. А. Соколинским [51 ]. При этом рассчитывается максимальная производительность реактора, которая теоретически может быть достигнута при данном давлении и составе входящего в колонну газа. [c.75] При низком давлении в конденсаторе 14 (см. рис. 11) равновесная концентрация аммиака в газовой фазе рассчитывается по закону Дальтона а = HnNHj, где Р пЫНз — давление насыщенных паров аммиака. Структурный анализ системы уравнений баланса конденсатора аммиака показал, что ее решение может быть сведено к итерациям по одной переменной, например, количеству g конденсата аммиака. [c.76] Расчет узла смешения VI (см. рис. 12) свежего газа с циркуляционным в производстве жидкого аммиака и сборника VII несколько более сложен, чем расчет конденсаторов, он включает в себя тепловой баланс смешения потоков, обладающих различным теплосодержанием, при этом происходит испарение или конденсация части жидкого аммиака в зависимости от конкретных условий. [c.76] В силу важности производства аммиака его расчету и оптимизации посвящено большое число работ например [53]. Здесь описан расчет отделения синтеза аммиака с помощью автоматизированной системы технологических расчетов (АСТР) [54]. Система АСТР построена по иерархическому принципу и имеет три уровня. На верхнем уровне используются проблемно-ориентированные языки со средствами структурного анализа для автоматического определения порядка расчета язык СХТС модульного подхода к расчету схемы и язык СОЛВЕК, ориентированный на уравнения [48] на среднем уровне — ПЛ/1-АСТР — язык ПЛ/1, расширенный специальными синтаксическими и вычислительными средствами ускорения сходимости, оптимизации режимно-конструктивных параметров, печати таблиц материально-тепловых балансов для проектных документов и т. д. на нижнем уровне — комплексы программ конкретных технологических расчетов, к которым проектировщик обращается с помощью стандартных бланков. Один из таких комплексов — СИНТАМ [54] служит для многовариантных расчетов отделения синтеза аммиака. [c.76] Схема отделения синтеза аммиака имеет два технологических цикла (см. рис. 12) цикл синтеза, состоящий из колонны синтеза I, первичного конденсатора II, линии продувки III, вторичного конденсатора V со вводом свежего газа VI, и рецикл танковых газов, состоящий из танка VII и конденсатора танковых газов VIII. [c.76] Виды проектных расчетов одной схемы различаются тем, какие из перечисленных характеристических величин задаются технологом точно, а какие — определяются в ходе итерационного расчета. Таким образом, общее число видов расчетов достигает числа 111/5161 = = 462. Возможности блока сходимости ПЛ/1-АСТР обеспечивают объединение всех вариантов расчета в одной программе. [c.77] Введение проектных условий может по-разному влиять на трудоемкость расчета при модульном и ориентированном на уравнения подходах. В первом случае с каждым проектным условием добавляется новое уравнение, увеличивающее размерность решаемой задачи, во втором эффект может быть противоположным. Так, если заданы производительность схемы Пс и расход циркуляционного газа Fj, общее число итерируемых переменных после структурного анализа сокращается с 15 до 12. [c.78] Вернуться к основной статье