Материальные и тепловые балансы периодических процессов

Составление материальных и тепловых балансов непрерывных процессов осуществляется в такой же последовательности, как и для периодических, но расчеты сразу ведутся на часовую производительность, а иногда на единицу веса исходного или конечного продукта. [c.84]

При расчете геометрических параметров реактора на промышленную производительность чаще мы имеем информацию о лабораторных работах, позволяющих подобрать наиболее оптимальные параметры протекания реакции температуру, давление, катализатор, соотношение концентраций при определенной степени преврашения и времени протекания процесса. Лабораторные опыты в основном ведутся в периодическом режиме. Результатом этих работ является также и экспериментальная кривая распределения продуктов реакции в зависимости от времени, позволяющая сделать некоторые выводы об области, где протекает рассматриваемый процесс. Лишь после того, как будет выбрано уравнение скорости реакции, проинтегрировано и это уравнение будет хорошо аппроксимировать кривые распределения продуктов реакции, мы можем окончательно определить область протекания данной реакции. Выбранное уравнение скорости реакции и полученная на базе его интегрирования кривая распределения продуктов реакции используются затем при расчете реактора. Почти всегда область протекания реакции для рассматриваемого типа реакций не меняется при масштабном переходе. Влияние диффузионных процессов может стать более значительным при изменении гидродинамической обстановки с изменением масштабов аппарата. Но определяющей, как и прежде, остается сама химическая реакция, которая протекает медленнее диффузионных процессов. Таким образом,после того как мы определили область протекания химической реакции, рассчитали характеристический размер аппарата, его реакционный объем или длину в зависимости от гидродинамического режима, который необходимо создать в реакторе, можно перейти к составлению материального и теплового баланса. Поскольку процесс протекает в установившемся изотермическом режиме, уравнения материального и теплового баланса рассчитываются для аппаратов, для которых известны входные и выходные параметры и количество тепла, выделяющееся в нем- в единицу времени. Таким образом, имеющаяся информация для статических условий протекания процесса достаточна для того, чтобы с помощью физического метода моделирования на базе теории подобия рассчи- [c.89]

Материальные и тепловые балансы, а для периодических процессов и балансы времени, являются основой всех технологических расчетов, с помощью которых определяются важнейшие размеры и число аппаратов, необходимых для осуществления процесса при заданной производительности. [c.74]

Дифференциальные уравнения, устанавливающие связь между независимыми переменными, неизвестными (искомыми) функциями и их производными, широко используются в химической технологии для описания нестационарных процессов, а также процессов с распределенными параметрами. Например, концентрация реагента, вступающего в реакцию, является функцией времени пребывания, условий ведения процесса, и для того чтобы определить закон ее изменения во времени, необходимо составить дифференциальное уравнение, решение которого и устанавливает необходимую функциональную зависимость. Аналогично для определения числа ступеней разделения в процессе периодической ректификации необходимо определить состав кубового остатка и дистиллата как функции степени отгона. Это можно осуществить путем решения системы дифференциальных уравнений материального и теплового балансов. [c.347]

В аппаратах непрерывного действия при установившемся процессе все условия остаются неизменными, и поэтому расчет материальных и тепловых балансов ведется на единицу времени, чаще всего на 1 ч или иа 1 сек. В аппаратах периодического действия условия и составы меняются, поэтому расчет нужно вести на длительность всего цикла работы ). [c.75]

Далее необходимо составить диаграммы материальных и тепловых балансов, а для периодических процессов и перечень операций полного цикла работы. [c.76]

Что является предметом изучения дисциплины Процессы и аппараты химической промышленности 3. Какие основные разделы рассматриваются в курсе Процессы и аппараты химической промышленности 4. Какие непрерывные и периодические процессы вам известны и в чем их различие 5. Что называется материальным балансом 6. Из каких статей прихода и расхода складывается тепловой баланс непрерывно действующего аппарата 7. Что называется выходом продукта 8. Как выражается производительность аппаратов и установок [c.8]

Периодическое ведение процессов в промышленности ООС й СК применяется редко, поэтому остановимся на рассмотрении расчета материального и теплового балансов для непрерывных процессов. [c.46]

Для рафинировочных ФСП периодического действия составляют энергетический баланс в виде баланса энергии (рис. 7.3) аналогично ДСП согласно формуле (5.1). Массовая скорость процесса или часовая производительность ФСП непрерьшного действия определяется годовой производительностью Mj, и фондом рабочего времени Гф = 8760 fei, ч/год = Mj -mJ(2,160 ki). Для определения необходимо составить материальный баланс технологического процесса с расчетом шихты на 1 т сплава и тепловой баланс процесса на основе термодинамических расчетов окислительно-восстановительных процессов в ванне. [c.149]

Материальный расчет периодической ректификации. Материальный (а в дальнейшем — и тепловой) расчет требует установления связи текущих (и конечных) концентрации кубового остатка и количества оставшейся (с начала процесса) жидкости в кубе Ьо либо отобранного дистиллята П. С этой целью выделим на схеме колонны (рис. 12.53, а) контур К и запишем материальный баланс для элементарного промежутка времени 6х. Напомним массы фаз на тарелках (или в просветах насадки) существенно меньше, нежели жидкости в кубе поэтому вкладом изменения составов фаз (количеств НКК) на тарелках при составлении балансов пренебрегаем. Тогда материальные балансы будут иметь следующий вид. [c.1072]

Основание для расчета от тарелки к тарелке. Сорель [108] впервые показал, что не следует ожидать при частичном орошении такой же степени разделения на терелке, как и при полном орошении, если даже все прочие условия будут одинаковыми. Его метод вычисления степени разделения при любом флег-мовом числе с помощью материального и теплового балансов был подробно разработан для тарельчатых колонн непрерывного действия. Эти же самые принципы приложимы к насадочным колоннам и периодической ректификации, но при тщательном анализе следует ввести еще два дополнительных фактора. В процессе периодической разгонки имеет место непрерывное изменение концентраций в любом месте колонны по мере того, как легколетучий компонент постепенно отгоняется. Это вызывает необходимость дополнительного введения в систему расчета, выработанную для непрерывной перегонки, скорости изменения переменных факторов во времени, что может привести к заметной разнице в уравнениях, в особенности если не пренебрегать задержкой (см. стр. 53). Кроме того, в насадочных колоннах постепенно изменяются и концентрации вдоль колонн, что требует применения дифференциального анализа. Это, естественно, является более сложным, чем аналогичные расчеты тарельчатых колонн, для которых может быть разработана теория последовательного расчета от тарелки к тарелке, отвечающего ступенчатому изменению составов. [c.45]

Часто для регенерации применяют значительные избытки воздуха или воздуха в смеси с водяным паром, так что концентрацию кислорода можно считать постоянной по всей длине реактора. Тогда процесс регенерации в кинетической области может быть описан квазигомогенной моделью как периодический для всего реактора в целом системой из двух уравнений — материального и теплового балансов. Решение этой системы вполне аналогично системе (VII.25), (VII.26) или (VI 1.49), (VII.50) для реактора идеального вытеснения. Условия устойчивости и параметрической чувствительности здесь также аналогичны периодическому реактору или реактору идеального вытеснения и рассматриваются в главе VIII. [c.299]