ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Системы уравнений материальных балансов ХТС с типовыми технологическими связями из "Принципы математического моделирования химико-технологических систем" К рассматриваемым ХТС с типовыми технологическими связями принадлежат системы с последовательными технологическими потоками (рис. П-З), системы с последовательно-обводным, или байпасным, технологическим потоком (рис. II-4) и ХТС с обратным технологическим потоком (рис. П-5). [c.50] в — точки разделения и смешения потоков В, С — точки входа и выхода элемента Р, w — входной и выходной физические потоки. [c.51] Пунктир — система в целом и элемент системы, для которых составляют уравнения материального баланса. [c.51] Приведенный пример снова иллюстрирует важность выбора совместимой группы исходных данных о свободных переменных системы уравнений материального баланса. Если бы ограничиться рассмотрением балансов только для элемента 1, то ошибка в задании свободных переменных системы уравнений материального баланса могла бы и не быть обнаружена. [c.53] В ХТС с байпасными технологическими связями (рис. П-4) при составлении систем уравнений материального баланса для данного элемента (подсистемы), который охвачен байпасом, собственно байпасный поток является как бы внутренним потоком этого элемента и параметры байпасного физического потока не входят в систему уравнений материального баланса. Чтобы получить данные о параметрах указанного потока, необходимо составить уравнения материального баланса отдельно для локального элемента без байпаса между точками В и С и для точки смешения В выходного физического потока элемента и байпасного физического потока, характеризуемых различными концентрациями некоторого химического компонента. [c.53] Подставляя величину i, из уравнения находим требуемый ответ у= 10,04 X х10-в кг/м . [c.54] Рассмотрим ХТС с обратным технологическим потоком (рис, II-6), которая состоит из совокупности четырех технологических операторов смешения (/), химического превращения (II) и разделения (III и IV). Физический поток W , выходящий из элемента II, содержит некоторый целевой продукт, отходы и сырье, подлежащее регенерации. Если в результате химического превращения в элементе II образуются инертные газы, то, для того чтобы в процессе функционирования ХТС не происходило их нежелательного накопления, эти газы удаляют из ХТС при продувке. Различают простую гидродинамическую и комбинированную продувки. [c.54] Простая гидродинамическая продувка не является избирательной в отношении состава физического потока, очищаемого от примесей инертных газов. Однако перед процессом продувки в ХТС необходимо разделить компоненты очищаемого физического потока, чтобы в физическом потоке, который удаляют из системы в результате продувки, не присутствовали некоторые химические компоненты сырья. [c.54] Комбинированная продувка избирательна [в отношении состава физического потока очищаемого газа и представляет собой сочетание предварительных процессов разделения с последующим процессом продувки. Например, при конденсации физического потока газа сконденсированная доля потока не будет удаляться с продувочным газом, выходящим из конденсатора. При нагревании жидкости из нее выпаривают компоненты, которые не могут быть удалены продувкой при отводе жидкости из испарителя. [c.55] Теперь, исходя из концентраций исходных компонентов или катализатора в потоке И з, можно определить скорость реакции, а исходя из концентрации инертных веществ в потоках И з и Ш— экономию, достигаемую в процессе производства. Для этого необходимо составить уравнения концентраций. [c.56] Скорость реакции Л будет зависеть от концентраций Са,з и св з, а количество молей продукта в потоке — от времени пребывания реагентов в реакторе. [c.57] Из этого уравнения видно, что физический поток, выходяш ий с газом после продувки, является пеизбирательпой долей потока В приведенных выше уравнениях величины а — б обозначают доли компонента в соответствующем потоке. [c.57] Элементный баланс углерода между точками С ж В дает теперь состав потоков в точках В, С, В (табл. П-2). [c.58] Заметим, что концентрация инертных газов увеличивается от 2% в точке В до 4,87% в точке В. Это еще раз показывает, почему необходима продувка в ХТС с обратными потоками. [c.58] Решая эти два уравнения с двумя неизвестными, находим, что И = 1,41 моль и = 2,67 моль. [c.58] Вернуться к основной статье