ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор параметров процесса из "Общая химическая технология" Показатели технологического процесса, на основе которых ведется разработка проекта, выбираются таким образом, чтобы была обеспечена наиболее высокая экономическая эффективность не отдельной физической или химической операции, а всего производства в целом. Это объясняется тем, что иногда условия, обеспечивающие минимальные затраты по одной операции, приводят к более высоким затратам при оформлении последующих операций, в результате чего возрастают суммарные затраты на единицу целевого продукта. [c.219] Для примера рассмотрим влияние степени измельчения фосфата на себестоимость фосфорной кислоты при получении ее по-наиболее простой принципиальной схеме. [c.219] Физической операцией 1 (см. рис. X. 1), предусматривается дробление фосфата до частиц размером не более 0,2 мм, что соответствует оптимальным условиям, при которых достигается минимальная стоимость фосфорной кислоты. При увеличении крупности помола (увеличение диаметра частиц фосфата) производительность размольных установок повышается, и стоимость физической операции 1 снижается. Однако при этом возрастает стоимость последующей химической операции 2, так как одновременно снижается скорость разложения фосфата чем крупнее частица фосфата, тем дольше идет ее разложение (рис. X. 8). Из рисунка видно, что по мере измельчения (уменьшения ё) стоимость разложения уменьшается быстрее, чем растет стоимость измельчения. Суммарные затраты снижаются до тех пор, пока диаметр не достигнет определенного размера. Затем затраты начнут возрастать, так как стоимость измельчения все в большей степени будет превышать стоимость разложения. [c.219] Для химической операции 2 (см. рис. X. 1) также существуют оптимальные условия, которые определяют скорость реакции разложения фторапатита. Эта скорость зависит от многих параметров температуры, концентрации серной кислоты в реакционной смеси, интенсивности перемешивания этой смеси и др. Например, разложение фторапатита по уравнению (X. 1) существенно зависит от концентрации серной кислоты. Сложный вид этой зависимости (рис. X. 10) объясняется тем, что в процессе реакции на зерне фосфата образуется осадок сульфата кальция. В зависимости от концентрации кислоты этот осадок имеет различный состав (по содержанию Са304 и НгО) и различную плотность, при этом соответственно изменяется скорость диффузии кислоты из раствора к поверхности частицы фосфата. [c.220] Для физической операции 3, т. е. для выделения фосфорной кислоты, также существуют оптимальные условия, которые в первую очередь определяются скоростью фильтрования образующейся пульпы. [c.221] Для всех параметров, составляющих основу разрабатываемого проекта, необходимо находить оптимум путем построения графика, подобного приведенному выше. Тогда оптимальными значениями будут считаться те, при которых обеспечивается минимальная себестоимость конечного продукта. [c.221] Общая схема различных параметров, влияющих на себестоимость фосфорной кислоты при ее получении, показана на рис. X. 11. На этом рисунке приведены лишь наиболее важные параметры в действительности их значительно больше, и, соответственно, обща я схема зависимости является более сложной. [c.221] Например, такая модель составлена для производства серной кислоты из серы. Эта модель представляет собой решение 500 систем уравнений. Решение такой громоздкой системы уравнений хотя и возможно с помощью современных ЭВМ, но требует больших затрат, поэтому для облегчения решения предварительными расчетами устанавливают степень влияния каждого параметра на экономическую эффективность процесса и, по возможности, исключают из уравнений те параметры, которые оказывают незначительное влияние на экономическую эффективность. Однако следует помнить, что такие исключения снижают точность получаемых результатов. [c.222] если в задании на проектирование указано место строительства установки по производству фосфорной кислоты и ее мощность, а также известны источники воды и электроэнергии, тогда верхняя группа параметров, указанных на рис. Х.11, исключается. [c.222] Из общего математического описания может быть исключена физическая операция 1 (см. рис. X. 11), так как в настоящее время существует государственный стандарт, которым регламентируется в дробленом и обогащенном фосфате содержание Р2О5 и влаги, а также указывается степень измельчения фосфата и ряд других параметров сырья. Кроме того, может быть значительно упрощено математическое описание химической операции 2 (см. рис. Х.11), Действительно, на основании опыта работы промышленных устано вок известно, что фосфорную кислоту наиболее низкой себестоимости получают при обработке фосфата смесью серной и фосфорной кислот. В таком случае исключаются все параметры, отражающие влияние химической схемы производства. [c.222] При дальнейшем анализе параметров могут быть внесены и другие дополнительные упрощения в математическое описание процесса, однако всегда надо учитывать, что упрощения снижают точность. [c.222] Вернуться к основной статье