Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Исходной базой для разработки модулей любых иерархических уровней точности и общности, соответствующих различным элементам ХТС, при автоматизированном проектировании химических производств являются математические модели типовых, технологических процессов. Если известна математическая модель типового процесса, то для получения соответствующих модулей нео б-ходимо эквивалентно преобразовать данные уравнения математического описания в виде некоторой матрицы преобразования Или нелинейной операторной формы, используя методы линеаризации и теории приближения функций. Однако для этой цели в настоящее время наиболее широко применяют методы планирования эксперимента на СЛОЖНОЙ математической модели элемента ХТС, а также методы аппроксимации непрерывных процессов с распределенными параметрами дискретными процессами с сосредоточенными параметрами.

ПОИСК





Математические модели типовых технологических процессов как основа автоматизированного проектирования химических производств

из "Математические основы автоматизированного проектирования химических производств"

Исходной базой для разработки модулей любых иерархических уровней точности и общности, соответствующих различным элементам ХТС, при автоматизированном проектировании химических производств являются математические модели типовых, технологических процессов. Если известна математическая модель типового процесса, то для получения соответствующих модулей нео б-ходимо эквивалентно преобразовать данные уравнения математического описания в виде некоторой матрицы преобразования Или нелинейной операторной формы, используя методы линеаризации и теории приближения функций. Однако для этой цели в настоящее время наиболее широко применяют методы планирования эксперимента на СЛОЖНОЙ математической модели элемента ХТС, а также методы аппроксимации непрерывных процессов с распределенными параметрами дискретными процессами с сосредоточенными параметрами. [c.63]
Построение любой математической модели начинают с составления формализованного описания процессов, происходящих в объекте моделирования. При разработке формализованного описания используют блочный принцип, согласно которому математическое описание объекта в целом получают как совокупность математических описаний отдельных элементарных процессов, протекающих в объекте моделирования. [c.64]
Вначале исследуют гидродинамическую модель процесса как основу структуры математического описания. Далее изучают кинетику химических реакций, процессов массо- п теплопередачи с учетом гидродинамических условий найденной модели и составляют математическое описание каждого из этих процессов. Заключительным этапом в данном случае является объединение всех исследованных элементарных процессов (блоков) в единую систему уравнений математического описания объекта моделирования. Достоинство блочного принципа построения математического описания заключается в том, что его можно использовать на стадии проектирования объекта, когда окончательный вариант аппаратурного оформления еще неизвестен. [c.64]
После того, как на основе блочного принципа разработана полная математическая модель типового процесса химической технологии, на экспериментальной или промышленной установке проверяют адекватность по лученной модели, осуществляя в случае необходимости требуемую коррекцию исходных параметров уравнений математического описания. [c.64]
В данном параграфе приводятся математические описания стационарных режимов некоторых типовых процессов химической технологии жидкофазных реакционных процессов в проточных реакторах с мешалками тепловых процессов процессов ректификации бинарных и многокомпонентных смесей в тарельчатых колон-нах процессов физической абсорбции и хемосорбции в насадочных колоннах. [c.64]
Математическое описание жидкофазных реакционных процессов в проточных реакторах с мешалками. Такие аппараты являются одними из самых распространенных типов реакторов в химической промышленности. Протекающие в них процессы характеризуются совокупностью химических, гидродинамических, массообменных и тепловых процессов. [c.64]
Особый интерес с точки зрения экономики и простоты управления представляют реакторы непрерывного действия (проточные реакторы). Схема типового проточного реактора с мешалкой и теплообменным устройствами показана на рис. П-8. [c.65]
Основными переменными, характеризующими материальные и энергетические потоки реакционного процесса в яроточном реакторе с мешалкой, являются о.о — объемный расход входного потока, содержащего -ый компонент Си —концентрация 1-го компонента во входном потоке ti o ii,о — температура входного потока Шо Vi объемный расход хладагента /ю —температура хладагента на входе Ит — объемный расход теплоносителя то — температура теплоносителя на входе Qnp — скорость подвода тепла (вхрдные переменные) о —объемный расход реакционной массы С/— концентрация -го компонента в выходном потоке V, /г — температура реакционной массы h — температура хладагента на выходе It—температура теплоносителя на выходе Qot — скорость оттока тепла в окружающую среду (выходные переменные). [c.65]
Константы, характеризующие кинетику реакций, физико-химические свойства реагентов, хладагента, теплоносителя к —константа скорости реакции прн данной температуре Е — энергия активации. реакции п — порядок реакции Ср — удельная теплоемкость р — плотность. [c.65]
Параметры оборудования Vr —объем реакционной массы в реакторе i —площадь теплообмена Кг —общий коэффициент теплопередачи от реакционной смеси к тепловому агенту через поверхность теплообмена. [c.65]
Эффективность работы реактора характеризуется его производительностью и выходом целевого продукта. Производительность реактора определяется скоростью реакционного процесса, которая в свою очередь является функцией кинетики протекающей реакции и структуры потоков в реакторе. [c.65]
В одностадийной химической реакции концентрация любого из компонентов, участвующих в реакции, однозначно определяет концентрацию всех остальных. В случае сложных (многостадийных) химических реакций для однозначного определения состава реагирующей смеси необходимо задание концентрации ключевых компонентов. [c.65]
Математическое описание работы проточного химического реактора с мешалкой базируется на законах сохраиения вещества и энергии. [c.65]
Рассмотрим математическое описание статики проточного политропического реактора идеального перемещивания. Отличительной особенностью проточного политропического реактора является теплообмен между реакционной массой и тепловым агентом с целью поглощения выделяющегося в результате реакции тепла или подвода тепла для интенсификации реакционного процесса. [c.66]
При разработке математического описания используют следующие основные допущения а) режим идеального перемешивания реакционной массы б) режим идеального перемешивания хладагента в рубашке в) режим идеального вытеснения теплоносителя в змеевике г) постоянство объема реакционной массы в реакторе д) постоянство расходов реакционной смеси, хладагента, теплоносителя. [c.66]
Уравнения (II, 14) и (II, 15) составлены для общего случая, когда одновременно работают рубашка и змеевик. Бели рубашка охлаждает, а змеевик нагревает реакционную массу, соответствующие члены в уравнениях имеют разные знаки. В конкретных случаях возможно исключение того или иного члена. [c.67]
Статические характеристики вида j=/i( У,, i, г), U— 2(Уг, Vi, tx, U) и другие можно найти непосредственно из балансных соотношений для стационарного С01СТ0Я НИЯ реактора. Частным случаем политропического реактора является изотермический реактор. [c.67]
Математическое описание статики проточного изотермического реактора идеального перемешивания для некоторых типовых Х)ими-ческих реакций приведено в табл. П-5. [c.67]
О —вход ст —стенка реактора т — теплоноситель х —хладагент / —реактор 5 — стационарное значение параметра. [c.70]
Математическое описание тепловых процессов. Принципиальные схемы теплового процесса показаны на рис. П-9, а. [c.70]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте