Материальный и энергетический балансы

Рис. 201. Схема материального и энергетического баланса ректификационной колонны

Термодинамическая теория перегонки основана на использовании введенного в главе I понятия равновесного процесса, в котором интенсивные свойства системы приобретают определен-, ность, позволяющую вести расчеты с помощью диаграмм состояния и уравнений парожидкостного равновесия на основе материального и энергетического балансов. [c.63]

Основу современного проектирования новых и анализа функционирования действующих ХТС составляет расчет материальных и энергетических балансов системы в условиях установившегося (стационарного) технологического режима. Этот расчет включает два последовательных этапа 1) постановку задачи и составление системы уравнений балансов 2) решение системы уравнений балансов. [c.37]

Для установления степени совершенства ХТС и отдельных элементов необходимо исследовать потери эксергии, которые характеризуют степень необратимости процесса. С этой целью на основе материального и энергетического балансов ХТС составляется и решается система уравнений эксергетического баланса. Для отдельного элемента ХТС эксергетический баланс можно записать следующим образом [c.336]

Следует помнить, что принципиальная схема составляется на основе технологических принципов, имеющих лишь качественный характер поэтому далее необходим предварительный анализ предложенной схемы (и возможное ее исправление). Для этой цели составляются материальный и энергетический балансы процесса,. [c.11]

Основой для оценки технологической концепции процесса, его проведения и контроля служат материальный и энергетический балансы. При составлении баланса учитываются отдельные балансы его единичных элементов. Правильное составление баланса часто требует применения термодинамики, термохимии, химической кинетики, инженерной химии и технической физики. [c.427]

Снятие материального и энергетического балансов производства и определение фактических расходных коэффициентов. [c.338]

Материальный и энергетический балансы химического производства [c.86]

После исследований на опытно-промышленных печах составляются фактически полученные материальные и энергетические балансы при различных технологических режимах, выбираются и отрабатываются оптимальные режимы получения целевых продуктов или обезвреживания отходов, загрязняющих окружающую среду, выявляются особенности протекания термотехнологических и теплотехнических процессов, функций среды и футеровки, взаимные связи и зависимости процессов и явлений и их качественные и количественные характеристики. Выявляются недостатки в печном комплексе и непосредственно в конструкции печи, которые необходимо исключить в головном образце конструкции. [c.131]

Вместе с тем изменение ассортимента продукции обусловливает необходимость существенных изменений методов и алгоритмов управления. Очевидно, что реализация других технологических процессов может потребовать изменения параметров настройки автоматических регуляторов законов регулирования алгоритмов управления последовательностью смены функциональных состояний и интерактивными режимами работы технологических аппаратов, расчетов материальных и энергетических балансов, составов сырья, расписания функционирования систем, размещения новых процессов на действующем оборудовании и т. п. [c.52]

Представляет интерес использование матриц Кирхгофа для анализа и расчета материальных и энергетических балансов технологических схем [58]. Для системы, представленной на рис. 4.13 [c.146]

II. Составление материальных и энергетических балансов и предварительный расчет ХТС. Цель этого этапа, кроме расчета ХТС, — спецификация подсистем, а также предварительное определение параметров подсистем и геометрических переменных (главных размеров элементов). [c.27]

Схема, поясняющая определение внутренних потоков I и С в произвольном сечении аппарата, приведена на рис. В-4. Для определения указанных потоков мысленно разрезают аппарат в интересующем нас сечении 1—1 (см. рис. В-3) и отбрасывают одну из частей (см. рис. В-4, а, б). Действие отброшенной части на оставшуюся заменяют внутренними потоками. Затем для любого из двух вариантов, представленных на рис. В-4, записывают уравнения материального и энергетического балансов. Так, например, для части аппарата, находящейся выше сечения 1—1, материальный и тепловой балансы будут выглядеть следующим образом [c.16]

Эффективность и совершенство процессов, протекающих в ХТС, до настоящего времени оценивались по анализу материальных и энергетических балансов. Однако в материальном и [c.187]

При проектировании установок сжижения определяются условия процесса и поверхность, которая обеспечивала бы массообмен между фазами за определенный отрезок времени. В основу расчета положены законы фазового состояния и однократного испарения, материальный и энергетический балансы, анализ процесса массообмена. [c.13]

МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНСЫ [c.20]

В книге рассмотрены вопросы расчета химических ре-акц/1Й, протекающих в типичных для процессов химической технологии реакторах. Изложены основы кинетики гомогенных н гетерогенных процессов, приведены рекомендации по составлению материального и энергетического балансов реакторов, освещены вопросы их гидродинамики. Рассмотрена термодинамика химических реакций. Даны примеры расчетов и задачи для самостоятельного решения. Книга дополнена обзорной статьей о современных направлениях работ в области моделирования химических реакторов и исчерпывающей библиографией. [c.4]

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О СОСТАВЛЕНИИ МАТЕРИАЛЬНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БАЛАНСОВ [c.13]

Гетерогенный реактор с твердыми частицами катализатора — это динамическая система, в которой в пространстве и во времени объединены сложные физико-химические процессы, происходящие на поверхности и внутри пористого катализатора, внутри и на границах реакционного объема в целом. В стационарном режиме все потоки объединены материальными и энергетическими балансами. Поэтому редко удается организовать каталитический процесс так, чтобы все его уровни — от поверхности катализатора до контактно- [c.5]

И материальный, и энергетический балансы должны составляться как для процесса в целом, так и для отдельных его стадий. [c.13]

Материальный и энергетический балансы, составленные для всего аппарата (процесса), позволяют рассчитать внешние потоки, входящие в данную систему и покидающие ее. [c.18]

Процессы химической технологии связаны с разнообразными физическими и химическими явлениями. Однако большинство этих процессов характеризуется сравнительно ограниченным числом физических законов. Применение основных законов физики к изучению процессов химической технологии составляет теоретическую основу курса Процессы и аппараты . Так, на законах сохранения массы и энергии основаны материальный и энергетический балансы. Для большинства процессов весьма важное значение имеют законы, характеризующие условия равновесия процессов, а также законы, описывающие изменения в системах, не находящихся в равновесии. [c.19]

Общие положения о составлении материальных и энергетических балансов [c.10]

Материальные и энергетические балансы, составленные для аппарата (процесса) в целом, позволяют рассчитать внешние потоки вещества и энергии, т.е. потоки, входящие в данную систему и покидающие ее. [c.15]

Метод математического моделирования используется при исследовании, проектировании и создании новых химических производств, перестройке существующих ХТП, расчетах материального и энергетического балансов химического производства (рис.12.2). [c.142]

Технологический расчет оборудования проводят в определенной последовательности. Сначала на основе законов сохранения массы и энергии составляют материальный и энергетический балансы. [c.12]

Материальный и тепловой балансы для удобства составляют в виде схем или таблиц, где указывают все статьи поступления и расхода. В случае сложных аппаратов материальный и энергетический балансы составляют для отдельных частей (участков) аппарата. [c.12]

На полупромышленной установке корректируется первоначально намеченная схема выпускаются опытные партии в количестве, необходимом и достаточном для испытаний, в том числе и у потребителей продукта или изделия корректируются режимы. Выбираются и обосновываются параметры производства для реальных предприятий. Разрабатываются технологический регламент, технические условия, схемы и методы контроля производства составляются материальный и энергетический балансы процесса обосновываются предложения по выбору типа аппаратурного оформления дается технико-экономическая оценка и обоснование освоения или модификации производства продукта (новой технологической схемы, нового или модернизированного аппаратурного оформления, использования новых видов сырья, побочных продуктов, отходов). При необходимости организации многотоннажных производств, производства дорогой или важной продукции приходится уточнять все решения путем нахождения техникоэкономического оптимума с использованием электронно-вычисли- [c.43]

Д(лью технологического расчета является выбор типа аппарата, установление его основных размеров, определение режима его работы (температуры, давления, скорости подачи сырья и т. д.), составление материального и энергетического балансов, на основе которых выявляются выходы продуктов, расход реагентов, топлива, воды, водяного пара, электроэнергии и другие показатели, относящиеся к данному аппарату. [c.7]

Статика, не рассматривая хода самого процесса, изучает и устанавливает условия равновесия системы, а также выявляет связь между начальными и конечными параметрами процесса, которая основывается на законах сохранения материи и энергии и выражается уравнениями материального и энергетического балансов. [c.8]

Выше было отмечено, что при помощи материальных и энергетических балансов устанавливается связь между начальными и к( печными параметрами процесса. [c.9]

Материальные и энергетические балансы обычно составляются либо за единицу времени — час, сутки, год (для непрерывных процессов), либо за время одного цикла (периодические процессы). [c.10]

На рис. 201 воспроизводится материальный и энергетический балансы нроцесса ректификации, рассмотренный в гл. 10. Эта с)(ема является основой систем регулирования, которые используют для контроля материальный баланс. Самые серьезные проблемы появляются из-за изменения скорости сырьевого потока и его состава. В связи с этим очень трудно поддерживать режим в колонне, которая расположена первой по ходу сырья в схеме разделения. Если трудности возникают в основном из-за скорости подачи сырья, то можно установить контроль по соотношению потоков. Нанлуч-ший результат достигается посредством анализа некоторых ключевых компонентов данных потоков. В контроле на основании материального баланса используются данные анализа и отношение D/F. На рис. 202 показана система контроля, основанного на работе анализатора сырьевого потока. Регулируется скорость отвода продукта верха колонны и скорость подвода тепла, пропорциональная скорости подачи сырья в колонну. Эта система контроля требует дополнительного извлечения двух квадратных корней, применения множительного устройства и возможно суммирующего механизма. [c.317]

Эти задачи определяют содержание и последовательность расчетов. Исходным этапом являются расчет и анализ статики процесса, т. е. рассмотрение данных о равновесии, на основе которых определяют н а -правление и возможные пределы осуществления процесса. Пользуясь этими данными, находят предельные значения параметров процесса, необходимые для вычисления его движущей силы (см. ниже). Затем составляют материальные и энергетические балансы, исходя из законов сохранения массы и энергии. Последующий этап представляет собой расчет кинетики процесса, определяющей его скорость. По данным о скорости и движущей силе при выбранном оптимальном режиме работы аппарата находят его рабочую поверхность или объем. Зная поверхность или объем, определяют основные размеры аппарата. [c.15]

Интенсивность процессов и аппаратов. Для анализа и расчета процессов химической технологии необходимо, кроме данных материального и энергетического балансов, знать интенсивность процессов и аппаратов. [c.16]

Материальный и энергетический баланс ячейки [c.113]

После составления материального и энергетического балансов рассчитываются параметры реакционных аппаратов - лроизводнтельносчь, основные i-абариты, время пребывания сырья в каждом аппарате и определяются конструкционные материалы, из которы >( изготаалнва от-ся аппараты. [c.65]

Ректификационная колонна должна работать так, чтобы материальный и энергетический балансы процесса разделения соответствовали установившемуся режиму. Любое кратковременное нарушение параметров может привести к неустойчивому режиму работы колонны. Время пребывания жидкости в колонне сравнительно велико, так как скорость потока мала по сравнению с расходом.Ректификационная колонна должна работать при контролируемых входных параметрах (скорость, состав и т. д.), что не всегда удается, так кйк, если регулирование осуществляется при крайних параметрах работы колонны, наблюдается запаздывайие системы контроля. [c.312]

Работа по развитию нового метода заканчивается составлением технологической схемы и детальным критическим анализом процесса. В целях завершения анализа процесса рассчитываются общие материальный и энергетический балансы и вычерчиваются диаграммы потоков (типа Санкея). На этой основе устанавливаются коэффициенты расхода веществ, энергии, вспомогательных материалов и т. д. Анализом расположения аппаратов в технологической цепочке определяется количество требуемых рабочих. Составляются ориентировочная смета строительства и предварительная калькуляция издержек производства. Проводится экономический анализ, в котором сравниваются стоимость изготовления продукта новым методом и стоимость его производства существующими методами. [c.13]

Одной из основных подсистем С, ПР является подсистемп технологического проектирования. К функциям подсистемы аг -томатнзнрованиого технологического проектирования гибких ХТС относятся классификация и группировка технологических процессов проектируемого производства, расчеты материальных и. энергетических балансов, автоматизироваттый выбор технологического оборудования, автоматизированное моделирование апг аратов и систем, структурно-параметрический синтез ХТС, расчет экономической эффективности производства и другие задачи. [c.157]

Кратко изложим методику обнаружения отказа или предотказового состояния ХТС и выявления причин их возникновения при помощи методов оценок переменных состояния и параметров математической модели ОД [66]. На основании измерений наблюдаемых откликов ХТС и модели в установившемся или переходном режиме при известных (или неизвестных) входных величинах можно оценить величины переменных, характеризую-шлх состояние ХТС, и коэффициенты математической модели. Для получения этих оценок можно использовать статистические критерии с соответствующими величинами, найденными при нормальных условиях функционирования ХТС. В некоторых случаях причину или местонахождение неисправности можно определить точно, сопоставляя параметры математической модели с особенностями процессов функционирования ХТС и используя при этом такие теоретические закономерности, как уравнения материального и энергетического балансов или кинетические уравнения. [c.84]

Во многих случаях наиболее ценным продуктом переработки, является газовый бензин, так как он имеет самую высокую удельную стоимость (стоимость единицы объема). При переработке жидких углеводородов необходимо помнить, что состав получаемых продуктов должен соответствовать существующим спецификациям. Поэтому при переработке лучше получать не готовые продукты (например, газовый бензин), а лишь составные части их, из которых затем компаундируются сами продукты. Благодаря этому значительно упрощается расчет материального и энергетического балансов процесса переработки. При таком подходе считается, что в состав газового бензина входят все пентаны и верхний продукт ректификационной колонны, перерабатывающей углеводородный конденсат. Проблема получения газового бензина как окончательного готового продукта заключается в решении вопроса о количестве легких фракций, которые следует добавить для того, чтобы получить необходимую упругость паров по Рейду. В большинстве случаев эту задачу решают за счет бутанов, так как они имеют более высокую, чем любой газовый бензин, упругость паров. Если с помощью бутанов не удается создать необходимую упругость паров, то добавляется соответствующее количество пропана. [c.78]

Гетерогенный реактор с твердыми частицами катализатора -это динамическая система, в которой в просфанстве и во времени объединены сложные физико-химические процессы, происходящие на поверхности и внутри пористого катализатора, внутри и на фаницах реакционного объема в целом. В стационарном режиме все потоки объединены материальными и энергетическими балансами. Поэтому редко удается организовать каталитический процесс так, чтобы все его уровни - от поверхности катализатора до контактного отделения - работали в режиме, соответствующем оптимальному. Например, состав, сфуктура и свойства катализатора определяются состоянием газовой фазы. Следовательно, повлиять существенно на характеристики катализатора, работающего в стационарных условиях, не представляется возможным, так как состав газовой фазы предопределен степенью превращения и избирательностью. В нестационарном режиме, оказывается, можно так периодически изменять состав газовой фазы или таким образом периодически активировать катализатор, что его состояние будет значительно [c.304]

Материальные и энергетические балансы могут быть составлены как для всего процесса, проводимого на технологической устг новке или в отдельном аппарате, так и для отдельных элементов процесса, происходящих в отдельных узлах установки или в отдельных частях аппарата. [c.9]