МОДЕЛИРОВАНИЕ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Четвертый выпуск сборника содержит краткие сообщения о научно-исследовательских работах, выполненных в СССР в 1967 г. в области массообменных процессов химической технологии. Эти работы посвящены общим вопросам теории массопередачи, кинетике массообмена отдельных технологических процессов в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция), газ — твердая фаза и жидкость — твердая фаза (сушка, адсорбция, ионообмен, экстрагирование, кристаллизация), а также кинетике процессов, осложненных химическими реакциями. В отдельной главе рассмотрены методы расчета оптимизации и моделирования массообменных процессов. [c.2]

МОДЕЛИРОВАНИЕ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.34]

Юрий Комиссаров - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева. Известен своими трудами в области математического моделирования и оптимизации массообменных процессов и аппаратов, а также технологических схем. Имеет более 130 научных публикаций, из них 4 монографии. [c.367]

С помощью математического моделирования любой массообменный процесс можно представить как большую систему, состоящую из ряда подсистем равновесие , массопередача , гидродинамика , теплопередача , подсистема балансов массы и энергии . Анализ этих подсистем, в свою очередь, позволяет расчленить их на подсистемы более низкого уровня. Например, для подсистемы гидродинамика целесообразно рассматривать макро- и микроуровни для подсистемы теплопередача - общие балансы теплоты (макроуровень) и тепловое воздействие потоков фаз (микроуровень). [c.225]

Состав и формулы для расчета недостающих параметров, определенных как базовые при моделировании массообменных процессов, были приведены в табл. 5.2. [c.405]

Для того чтобы учесть неодинаковость концентраций целевого компонента в частицах твердой фазы при моделировании массообменных процессов вводят дополнительную переменную — функцию распределения концентрации целевого компонента в твердой фазе. [c.25]

Математическое моделирование массообменных процессов с протеканием химических превращений 70 [c.195]

В связи с универсальностью методов моделирования и оптимизации массообменных процессов в дисперсных средах часть теоретических и экспериментальных результатов, разработанных применительно к обезвоживанию и обессоливанию нефтей, может быть использована и при исследовании других технологических процессов. [c.5]

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается использованием апробированных методов экспериментальных исследований сравнением экспериментальных и расчетных данных, полученных при математическом моделировании изучаемых процессов использованием методов теории подобия гидродинамических и массообменных процессов, методов статистической обработки полученных результатов, а также результатами промышленных испытаний образцов разработанных уголковых массообменных контактных устройств. Основные положения работы, выводы и рекомендации подтверждены опытом промышленной эксплуатации колонных аппаратов с разработанной уголковой насадкой. [c.4]

Эксперимент для установления структуры потока обычно проводят в холодном модельном аппарате, т.е. в отсутствие тепло- или массообменного процесса либо химической реакции, являющихся действительной целью промышленного ХТП. При этом варьируют масштабы аппаратуры — вплоть до габаритов промышленных образцов. Такое структурно-гидравлическое моделирование позволяет выбрать подходящую модель Пр.П, найти значения ее параметров (или их зависимость от габаритов аппарата) и определить функцию ф(х), с тем чтобы в дальнейшем можно было рассчитать реальный ХТП с использованием соотношений типа (8.8). Разумеется, такой подход к моделированию на холодных аппаратах правомерен, если есть уверенность, что сам горячий процесс (тепломассообмен, реакция) не внесет существенных изменений в структуру потока. [c.644]

Рассмотрено состояние вопроса о моделировании массообменных аппаратов для проведения газожидкостных процессов с химической реакцией в жидкой фазе. [c.225]

МЕТОДЫ РА СЧЕТА МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ VI МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.208]

Большинство исследователей пользуется в своих работах методом моделирования физических процессов, основанным на теории подобия. Однако некоторыми из них основные требования теории подобия все же не выдерживаются, поэтому обобщение имеющихся литературных данных по тепло- и массообмену связано с большими трудностями, а выбор расчетных уравнений и опытных данных для практических целей должен производиться с особой тщательностью и с обязательным соблюдением всех требований теории подобия. [c.8]

В основу пособия положен оригинальный курс лекций по теоретическим основам и технологическим принципам реакционно-массообменных процессов, который читается на кафедре "Химия и технология основного органического синтеза" МИТХТ им. М.В. Ломоносова. Приведена классификация совмещенных процессов, рассмотрены основные закономерности статики систем с химическим превращением, особенности проведения анализа статики при разработке конкретных технологий, вопросы математического моделирования и расчета совмещенных процессов, а также некоторые особенности динамики простейших из них. Обобщены технологические принципы построения ХТС, включающих совмещенный процесс, на примере ряда производств. [c.24]

Значение моделирований — й возможности распространений результатов опытов на целую группу явлений, подобных изучаемому. Для гидродинамических, тепло- и массообменных процессов это действительно справедливо. / [c.127]

МЕТОДЫ РАС ЧЕТА ОПТИМИЗАЦИИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ У МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.177]

Постановка задачи о расчете и моделировании ионообменного реактора приводит к сложным математическим зависимостям, которые, как правило, являются трудноразрешимыми даже при использовании ЭВМ. Поэтому в настоящее время остается весьма актуальной задача по разработке таких инженерных методов расчета ионообменной аппаратуры, которые позволили бы получить надежные результаты при сравнительно малых затратах. Применяемые в настоящее время равновесные теории, использующие такие понятия, как теоретическая тарелка и высота единицы переноса, не отражают основных физико-химических особенностей процесса ионного обмена. В лучшем случае они демонстрируют лишь принципиальную возможность приближенного расчета ионообменных реакторов с использованием основных положений теории массообменных процессов. Между тем известно, что надежное математическое описание, анализ и расчет подобного рода процессов и аппаратов могут быть осуществлены только на основе неравновесных теорий, учитывающих кинетические закономерности процесса. [c.95]

Известно, что структура потоков оказывает существенное влияние на эффективность массообменных процессов, причем математическое моделирование гидродинамической обстановки является той современной основой, на которой строится описание массопереноса в промышленных аппаратах. Поэтому вопросы изучения и моделирования гидродинамики твердой и жидкой фаз приобретают особую актуальность. [c.121]

Для повышения масштаба простых единичных процессов, таких как транспортирование материалов, массообмен или разделение веществ, можно пользоваться расчетными методами. Однако во многих случаях, когда применяются аппараты новых типов, сложные многофазные системы или вещества с недостаточно исследованными физико-химическими свойствами, приходится использовать моделирование как более точный метод масштабирования. [c.446]

Подавляющее большинство методик, предложенных для моделирования массообменных процессов в двухфазных газопарожидкостных системах, используют либо понятие теоретической ступени разделения (т. е. такого контактного устройства, в котором достигается межфазное равновесие), либо понятие ступени разделения с заданной (нормализованной) эффективностью разделения. Объясняется, это, с одной стороны, значительной сложностью моделей, использующих кинетические характеристики процессов массо- и теплообмена, а с другой стороны, недостаточной изученностью кинетики процессов тепло- и массопереноса в контактных устройствах различного типа. Разумеется, моделирование без учета кинетики процесса также дает полезную информацию об объекте. На его основе можно сравнить различные схемы процесса и выбрать оптимальный вариант, определить основные параметры потоков на выходе моделируемого объекта. Однако сопоставить различные конструкции массообменных устройств, наметить пути интенсификации процесса, верно определить размеры аппарата и энергозатраты на проведение процесса можно только с учетом кинетических характеристик контактных устройств и связей эти характеристик с гидродинамическими и физико-химическими параметрами процесса. [c.154]

В /чебном пособии рассмотрены основные понятия и определения, принятые в моделировании химико-технологических процессов на ЭВМ. Приведены методы построения математических моделей. Рассмотрены типовые модели структуры потоков в аппаратах и математические описания некоторых химических, тепло-обменных и массообменных процессов. [c.2]

В монографии впервые рассматривается новый и пе рспекти1вный метод кристаллизации при непосредственном коитакте расплавов или растворов с хладоагентом. Описываются основные койструк-тивные схемы аппаратов для контактной кристаллизации, даются рекомендации по моделированию изучаемых кристаллизаторов. Излагаются основы расчета гидродинамических, типовых и массообменных процессов, присущих данному методу кристаллизации. [c.176]

Коллектив группы экстракции при кафедре Процессы и аппараты химической технологии Уфимского нефтяного института образовался на основе теоретико-практической школы в области массообменных процессов и аппаратов по инициативе профессора Бориса Константиновича Марушкина. В своей деятельности мы опираемся на более чем 20-летний опыт работы в данной области - это лабораторные исследования на реальных промышленных смесях, промышленная эксплуатация и компьютерное моделирование. К настоящему времеш нашей группой создано более 30 изобретений, основная часть которых внедрена на отечественных нефтеперерабатывающих заводах [c.28]

Тукманов Д.Г., Гималеев М.К., Теляков Э.Ш. Моделирование нестационарности массообменных процессов в нефтехимии // В сб. тезисов докладов 4-ой конференции по интенсификации нефтехимических процессов. Нефтехимия-96 . Нижнекамск. 1996. С. 143. [c.39]

Дьяконов С.Г., Лаптев А.Г., Минеев Н.Г., Данилов В.А., Баглай В.Ф. Математическое моделирование процессов разделения углеводородного сырья и получения моторных топлив // Массообменные процессы и аппараты хим. технол. Межвузовский тематический сборник научных трудов. КГТУ. Казань. [c.41]

Ясавеев Х.Н.. Математическое моделирование и расчет массообменных процессов в насадочных колоннах // Сборник трудов 12 Международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях (ММТТ - 12). Т.2. Новгород. 1999. С. 200-201. [c.196]

Баширов Р.Ф., Муртазин Ф.Р., Жирнов Б.С. Математическое моделирование реакторно-регенераторного блока установки каталитического пиролиза // Теория и практика массообменных процессов химической технологии (Марушкинские чтения) Тез. докл. II Междунар. науч. конф. - Уфа, 2001. - С. 120. [c.24]

В настоящее время определились три подхода к созданию кинетического расчета и осуществлению моделирования хемосорбционных процессов. Первый из них заключается в использовании зависимостей, основанных на эмпирических коэффици ентах массопередачи. Однако, поскольку представления о кинетике процесса, привычные для чисто массообменных процессов, в данном случае не пригодны, экстраполяция эмпирических значений Кг о. связана со значительными погрешностями. Эмпирический подход не отражает физической сущности процесса и не может объяснить, например, сильную зависимость коэффициента массопередачи при хемосорбции от концентрации передаваемого компонента в газе в барботажных колоннах и в насадочных аппаратах. Так, в аппарате с седловидной насадкой изменение Лг только с 10 до 20% (об.) приводит при определенных условиях к снижению К/а приблизительно на 307о. Количественно уменьшение К/а зависит от области протекания химической реакции, однако использование эмпирических значений Кг а при экстраполяции в сторону больших Лг приведет к существенной ошибке. В то же время следует отметить значительно более слабый характер указанной зависимости в аппаратах пленочного типа. Поэтому если мы воспользуемся эмпирической зависимостью /Сг й(Лг), найденной, скажем, в опытах на барботажной колонне, для моделирования аппарата пленочного типа, то погрешность может быть велика, причем высота моделируемого аппарата может быть завышена и занижена в зависимости от направления экстраполяции. [c.164]

Итак, в общем случае моделирование хемосорбционного процесса проводится на основе кинетического, концентрационных и диффузионных параметров, константы равновесия реакции, массообменного фактора и чисел единиц переноса для физической массопередачи, диффузионных критериев Боден- [c.173]

Хорошо известно, что гидродинамическая обстановка во взвешенном слое сложна и изменчива. В настоящее время для математического описания процессов в слое чап1 е всего используют двухфазную модель. Согласно этой модели в слое выделяют плотную и неплотную части (фазы) расход через плотную фазу определяется условиями начала псевдоожижения между плотной и неплотной фазами имеет место массообмен. Двухфазная модель используется для анализа работы стационарных процессов в целом без учета движения частиц и газа. Необходимость в более детальных моделях возникает при моделировании нестационарных процессов в кипящем слое например, процессов, в которых свойства катализатора изменяются под действием окружающего газа. Однако теория нестационарных процессов развита в недостаточной степени, и в книге эти вопросы не рассматриваются. [c.8]

В предлагаемой книге при формулировании задач физико-математического описания конкретных массообменных процессов существенное влияние уделяется вопросам физического анализа, лоскольку при широком использовании методов математического моделирования адекватность исходной системы уравнений реальному процессу имеет первостепенное значение. При анализе всех рассматриваемых процессов основное внимание уделяется вопросам кинетики, а равновесные и балансовые соотношения используются в пределах необходимой их связи с кинетикой. [c.5]

В разделе 6.6 был приведен простейший пример, иллюстрирующий возможности использования результатов статистического подхода при теоретическом исследовании массообменных процессов, протекающих в барботажном слое. Здесь вопросы, связанные со статистическим моделированием процесса абсорбдкк, будут рассмотрены подробнее. [c.364]

Теория подобия широко применяется для моделирования гидродинамических, тепло- и массообменных процессов. Для моделирования химических процессов она имеет меньшее применение. Впервые общие условия моделирования химических процессов были сформулированы русским ученым Дьяконовым. До него подобные попытки делали американские исследователи Дамкелер и Эджворт-Джонстон. Дамкелер учитывал только процессы движения, тепло- и массообмена, а Эджворт-Джонстон только процесс химического превращения. Дьяконов учитывал как процесс самого химического превращения, так и процессы движения, тепло- и массообмена, сопровождающие химическое превращение. [c.127]

Наконец, уравнения межфазного равновесия парогазожидко,стных систем существенно нелинейны (см. гл. II стр. 44), их линеаризация возможна лишь при очень малых концентрациях распределяемых компонентов в жидкости. Математические модели десорбциоЯ-ных колонн должны учитывать, таким образом, все гидродинамические и кинетические характеристики процесса, обычно применяемые при моделировании массообменных тарельчатых колонн упрощающие допущения для десорберов аммиачно-содового производства неприемлемы. [c.173]

Между тем признание такой возможности позволяет по-новому взглянуть на процесс геологического моделирования объектов эксплуатации. Например, деление залежи на ряд блоковых полей, ограниченных зонами с ориентированной преобладающей флюидопроводимостью, предполагает возможность возникновения привилегированных путей взаимодействия разрабатываемого газового скопления с окружающей водоносной частью пласта. Вскрытие зон разуплотнения пород трещинами внутри сухого поля полнопластовых залежей может обеспечивать возрастание продуктивности скважин. Однако если формирование зон дробления происходило до формирования залежи, достаточно велика вероятность вторичной (полной или частичной) минерализации трещин и околотрещинного пространства матрицы. В таких случаях зоны повышенной трещиноватости, наоборот, будут затруднять внутрипластовые массообменные процессы. [c.111]

Едигаров A. . Прогнозирование зон воздействия при авариях на объектах газовой промышленности методами математического моделирования нестационарных термогазодинамических и массообменных процессов. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. М ВНИИГАЗ, 1996. [c.161]

При математическом моделировании объектов химической технологии обычно принимаются во внимание следующие элементар-Hfiie процессы 1) движение потоков фаз 2) химические превращения ) массообмен между фазами 4) теплопередача 5) изменение агрегатного состояния веществ (испарение, конденсация, растворение и т. д.). [c.44]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология