ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материальный и энергетический балансы из "Общая химическая технология" При разработке химико-технологических процессов проводятся разнообразные расчеты для количественной оценки протекающих операций, а также для определения оптимальных значений параметров технологического процесса. Во всех случаях при расчетах учитываются законы гидродинамики, тепло- и массопередачи и химической кинетики, поэтому расчеты материальных дотоков обычно сочетаются с энергетическими расчетами, для этого составляют материальный и энергетический балансы. [c.26] Для периодических процессов материальный баланс составляют в расчете на одну операцию, для непрерывных процессов — за единицу времени. [c.26] Материальный баланс составляют по уравнению основной суммарной реакции с учетом параллельных и побочных реакций. Он может быть составлен для всех веществ, участвующих в процессе, или только для одного какого-либо вещества. Обычно учитываются не все протекающие реакции и получаемые побочные продукты, а лишь те, которые имёют существенное значение, т. е. материальный баланс носит приближенный характер. [c.26] Иногда при проведении практических расчетов могут не приниматься во внимание отдельные фазы (твердая, жидкая илн газообразная) либо в одной какой-либо фазе учитывается существование нескольких разных веществ, поэтому уравнение (1.35) соответственно упрощается или усложняется. При проектировании обычно задаются массой целевого продукта массу сырья и массу побочных продуктов определяют по уравнению материального баланса. [c.27] Примером составления уравнений материального баланса отдельных аппаратов могут служить материальные балансы реакторов (см. гл. VI). Для того чтобы ознакомиться с составлением материального баланса химического процесса, в результате которого образуется несколько продуктов, в качестве примера составим материальный баланс печи кипящего слоя КС-450 для обжига флотационного колчедана. [c.27] Флотационный колчедан содержит минерал пирит РеЗг, при обжиге которого образуется сернистый ангидрид SO2, служащий сырьем для получения серной кислоты. [c.27] Так как поступающий в процесс флотационный колчедан и кислород, подаваемый с воздухом, содержат влагу, при составлении баланса в статье Приход помимо колчедану и воздуха необходимо учитывать влагу колчедана и пары воды из воздуха. [c.27] В статье Расход необходимо учитывать массу FezOj (огарка) и массу основных компонентов, входящих в состав образующейся газовой смеси. [c.27] Полученные при расчете данные приведены в табл. 1.1. [c.29] В основу энергетического баланса положен закон сохранения энергии, согласно которому количество энергии, введенной в процесс, равно количеству выделяющейся энергии, т. е. приход энергии равен ее расходу. [c.29] Химико-технологические процессы связаны с затратой различных видов энергии — тепловой, механической, электрической. Поскольку в- этих процессах тепловая энергия имеет наибольшее значение, для них обычно составляют тепловой баланс. В этом случае закон сохранения энергии формулируется так приход тепла в данной производственной операции 2Рприх должен быть равен расходу тепла в той же операции 2Qpa x, т. е. [c.30] Некоторые из приведенных статей прихода (или расхода) могут отсутствовать, тогда уравнение (1.37) соответственно упрощается. [c.30] Ся — потеря тепла в окружающую среду, кДж ч . [c.30] В уравнении (г) не учитывается тепло образования серного ангидрида по реакции (б), так как оно мало. [c.30] Результаты расчета теплового баланса процесса обжига флотационного колчедана показывают, что в статье Приход около 91% тепла составляет тепло реакции (табл. 1.2). [c.30] Основное количество выделяющегося тепла уносится образующимся обжиговым газом (45,3%) и расходуется для получения пара (45,5%). [c.30] Пар является побочным продуктом, его стоимость высокая, поэтому его получение и использование в процессе либо па стороне имеет большое практическое значение для снижения себестоимости основного (целевого) продукта. [c.30] Потери в окружающую среду малы (около 1%), однако и они непрерывно снижаются, поскольку единичная мощность как производственных агрегатов, так и печей КС увеличивается. [c.31] Вернуться к основной статье