Внутренние материальные и тепловые потоки

Первоначально при фиксированном количестве передаваемого тепла проводится синтез внутренней подсистемы. При этом используется графоаналитический метод с применением эвристик (см. гл. 8). Определив схему увязки продуктовых потоков при фиксированном количестве тепла, из материально-теплового баланса находят все основные и промежуточные входные и выходные температуры потоков и тепловые нагрузки на аппараты. В качестве целевой функции при оптимизации в целом принят минимум приведенных затрат [c.568]

Каждому внутреннему источнику (стоку) вещества соответствует фиктивный материальный ноток, а каждому внутреннему источнику (стоку) тепла — фиктивный тепловой поток. [c.38]

В основном варианте СИНТАМ реализован модульный многоуровневый подход к расчету схем. Первому (внутреннему) уровню итераций сходимости соответствует расчет отдельных аппаратов (в каждом аппарате итерации проводятся не более, чем по двум переменным) второму — расчет рецикла танковых газов по пяти переменным разрываемого потока Ж4 (расход и концентрациям) третьему — баланс цикла синтеза по потоку Гх (пять переменных) и решение уравнений проектных условий (их максимальное число соответствует числу характеристических переменных схемы, относящихся к классу I). Кроме того, использовался модульный двухуровневый подход, при котором итерации по рециклу танковых газов (Ж4) были вынесены на верхний уровень, и подход, ориентированный на уравнения. В последнем случае был проведен структурный анализ всей системы из 166 уравнений материально-теплового баланса отделения синтеза аммиака. Для поверочного расчета общая система разбивается на три блока совместно решаемых уравнений, соответственно, с девятью, двумя и четырьмя итерируемыми переменными. При этом сокращается как число итерируемых переменных. (15 против 18 при модульном подходе), так и число итераций сходимости [c.77]

В качестве результатов расчета по- А/ мимо указанных выводят тепловые нагрузки на испаритель и дефлегматор и расходы внутренних материальных потоков в колонне н. в — расходы жидкого орошения соответственно в ниж- = ней и верхней секциях аппарата (кмоль/ч) г [c.93]

Для расчета размеров аппарата (площади поперечного сечения, высоты, размеров внутренних устройств и т.п.) недостаточно знать только внешние потоки вещества и энергии, необходимо определить материальные и тепловые потоки в соответствующих сечениях внутри аппарата. По своей величине внутренние потоки могуг значительно превосходить внешние, а кроме того, они могуг претерпевать изменения по высоте аппарата (в различных его сечениях) вследствие изменения давлений, температур и теплофизических свойств веществ. [c.16]

Последовательность выполнения технологического расчета на основе их наиболее полного математического описания в первую очередь зависит от принятого метода решения общей системы уравнений. Подробно этот вопрос рассматривается в соответствуюш ем разделе данной главы. При выполнении технологического расчета процессов ректификации бинарных и многокомпонентных смесей на основе приближенного математического описания рекомендуется такая последовательность расчета выбор рабочего давления в колонне, расчет материального баланса колонны по внешнему контуру, определение флегмового числа и числа теоретических тарелок, составление теплового баланса колонны, определение внутренних материальных потоков в колонне. Поскольку выбор рабочего давления в колонне является общим для всех методов расчета процессов разделения, этот вопрос (наряду с выбором независимых переменных) также рассматривается в данном параграфе. [c.27]

В излагаемой ниже методике расчета исходными данными являются количества и составы сырьевых потоков, их температуры и давления Р,, хрз, tFj, при / = 1, 2), содержание легко-летучего компонента в дистилляте и остатке, коэффициент избытка флегмы (Р) в результате расчета определяются выходы дистиллята и остатка О и И ), флегмовое число (Я), число теоретических тарелок по секциям N при = 1, 2, 3, 4), тепловые нагрузки на конденсатор и кипятильник QD , ( в при / = 1, 2) и внутренние материальные потоки в колонне (7/, при / = 1, 2). [c.34]

Расчеты теплового баланса процесса и внутренних материальных потоков в колонне производятся аналогично соответствующим расчетам ректификации бинарных смесей. [c.89]

Определение температурного режима процесса производится на основе найденных составов продуктов в результате решения уравнений изотерм или уравнений однократного испарения и конденсации смесей. Составление теплового баланса процесса и определение внутренних материальных потоков в колонне производится так же, как и для случая ректификации бинарных смесей. [c.97]

Другим фактором, влияющим на распределение материальных и тепловых потоков в зернистом слое, являются внутренние неоднородности, порождаемые собственно слоем [16, 17]. Причины возникновения внутренних неоднородностей связаны с тем, что свойства зернистых материалов с одной стороны определяются дискретностью — геометрической структурой упаковки частиц, с другой — характером взаимодействия частиц, подчиняющихся действию законов механики зернистых сред (см. 2.7.1). Состояние засыпки слоя в промышленном аппарате, определяемое геометрическими и структурно-механическими свойствами зернистых материалов, обусловливает появление радиальных составляющих скорости, температуры и концентрации (рис. 6.9.4.1, 6.9.4.2) [13, 16]. Кроме того, при протекании экзо- или эндотермических процессов экспериментально обнаружено появление в реакционной зоне локальных областей, в которых значение параметров процесса резко отличается от средних показателей — т. н. горячих или холодных пятен [16, 17]. [c.566]

Технологический расчет ректификационной колонны состоит из следующих операций 1) составление материального баланса 2) определение давления в колонне 3) расчет температурного режима (температуры входа сырья, верха и низа колонны, отбора боковых погонов в сложных колоннах) 4) определение флегмового числа (кратности орошения), т. е. отношения количества орошения, подаваемого в верхнюю часть колонны, к количеству дистиллята 5) составление теплового баланса 6) определение внутренних материальных потоков 7) расчет числа теоретических тарелок 8) определение числа реальных (действительных) тарелок, [c.250]

Задачей расчета колонн является определение их основных размеров (диаметр, высота), характеристик и размеров внутреннего устройства (тарелок, колпачков, сливных патрубков, насадки), материальных и тепловых потоков. [c.269]

ВНУТРЕННИЕ МАТЕРИАЛЬНЫЕ И ТЕПЛОВЫЕ ПОТОКИ [c.138]

Последовательность технологического расчета 1) составление материального баланса колонны по внешнему контуру 2) определение температурного режима и рабочего давления колонны 3) определение флегмового числа и расхода водяного пара 4) составление теплового баланса колонны 5) определение внутренних материальных потоков в колонне 6) определение числа теоретических тарелок 7) определение числа реальных тарелок 8) выбор типа тарелок. [c.31]

Внутренние материальные потоки сложных колонн, в которых расходы пара и жидкости значительно изменяются при переходе от одной секции к другой, определяют для каждой секции в отдельности. Для этого совместно решают уравнения материального и теплового балансов колонны для выбранных, сечений каждой секции. [c.62]

Для расчета размеров аппарата (площади поперечного сечения, высоты, размеров внутренних устройств и т. п.) недостаточно знать только внешние потоки вещества и энергии, необходимо определить материальные и тепловые потоки в соответствующих [c.22]

Кроме того, в результате расчета определяют тепловые нагрузки на испаритель и дефлегматор и расходы внутренних материальных потоков в колонне — расходы жидкого орошения соответственно в нижней и верхней секциях аппарата, кмоль/ч G , Ои — то же для парового орошения, кмоль/ч. [c.228]

Определение внутренних потоков в аппарате. Для расчета размеров аппарата (площади поперечного сечения, высоты, размеров, внутренних устройств и т. п.) недостаточно знать только внешние потоки материи и энергии (тепла). Для этого необходимо определить материальные и тепловые потоки внутри аппарата, которые могут существенно превосходить внешние потоки. Кроме того, внутренние потоки могут значительно изменяться по высоте аппарата (в различных его сечениях) вследствие изменения давления, температуры и теплофизических свойств веществ. [c.13]

Целью технологического расчета массообменного аппарата является определение технологического режима, т. е. рабочего давления в аппарате, температур всех внешних потоков, а также нахождение числа теоретических тарелок и флегмового числа, обеспечивающих заданное разделение исходного сырья. В процессе технологического расчета определяются материальный и тепловой балансы колонны и внутренние потоки пара и жидкости по высоте колонны. [c.325]

Необходимо подчеркнуть, что для выявления изменений величин внутренних потоков по высоте аппарата надо обязательно составлять как материальные, так и тепловые балансы для различных сечений аппарата, поскольку эти изменения величин потоков обусловлены изменением их теплофизических свойств (плотности, теплоемкости, скрытой теплоты испарения) вследствие изменения температур, давлений и составов. [c.19]

Для определения внутренних потоков паров и жидкости в различных сечениях сложной колонны составляют материальные и тепловые балансы, аналогичные ранее рассмотренным. Каждую секцию сложной колонны рассчитывают как соответствующую часть простой колонны. [c.279]

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]

Необходимо подчеркнуть, что изменение величин внутренних потоков в разных сечениях аппарата можно выявить лишь при одновременном анализе уравнений материальных и тепловых балансов. [c.16]

Между элементами и подсистемой существуют различные типы связей материальные, энергетические, тепловые, информационные, которые реализуются в форме потоков, переносящих вещество, теплоту, энергию. В самом элементе происходит преобразование этих потоков, изменение их природы. Для химической технологии, изучающей химическое производство как ХТС, особое значение имеют не внутренние структура и свойства элементов (аппаратов), а те качества, которые определяют их взаимодействие с другими элементами ХТС или влияют на свойства системы в целом. [c.139]

Блок потарелочного расчета включает последовательное использование уравнений фазового равновесия и материального баланса на всех тарелках колонны в направлении снизу вверх или сверху вниз. При этом используются уравнения материального баланса по контуру, охватывающему один нз концов колонны. Уравнения материального баланса и фазового равновесия используются поочередно для расчета концентраций жидкой и паровой фаз (при необходимости используются также уравнения теплового баланса, позволяющие рассчитать внутренние потоки на каждой тарелке). Для определения концентраций жидкой фазы при расчете, например, снизу вверх в отпарной секции используются следующие уравнения материального баланса [c.277]

Ниже рассмотрены структура и состав массивов информации, обеспечивающей функционирование подсистемы расчета МТБ ХТС, которые получены при переработке базовых массивов САПР. Сгруппировав их по признаку связи с другими подсистемами, можно выделить группы входных, внутренних и выходных массивов. В каждой из них по функциональному признаку выделим массивы, описывающие перечень компонентов (сырье, промежуточные и основные продукты, теплоносители и т. д.), структуру ХТС, качественный и количественный состав потоков, блоки ХТС и протекающие в них процессы, физико-химические свойства компонентов, необходимые при расчетах материальных и тепловых балансов. [c.3]

Можно рекомендовать более точный расчет методом от тарелки к тарелке , е котором В се внешние и внутренние потоки аппарата находят по условиям фазового равновесия, материального и теплового баланса. Метод расчета десорбции многокомпонентной смеси аналогичен расчету ректификации бинарных смесей в присутствии водяного пара [2]. [c.62]

Поясним определение внутренних потоков Ь и О, например жидкости и пара, применительно к схеме аппарата, приведенной на рис. В-3. Мысленно разрежем аппарат в интересующем нас сечении I—I и отбросим одну из частей аппарата. Так как обе части аппарата связаны внутренними потоками, заменим ими действие отброшенной части на оставшуюся (рис. В-4). Теперь для любого из двух вариантов, представленных на рис. В-4, можно составить уравнения материального и теплового балансов аналогично составлению балансов для внешних потоков. [c.13]

Материальные потоковые графы (МПГ) подразделяют на графы по общему массовому расходу физических потоков (МПГО) и графы ио массовому расходу некоторого химического компонента (МПГК) или некоторого химического элемента (МПГЭ). Вершины МПГО соответствуют элементам системы, которые трансформируют общие массовые расходы физических потоков, источникам и стокам вещества физических потоков. Дуги МПГО соответствуют обобщенным материальным потокам первого типа. Вершины МПГК соответствуют элементам БТС, трансформирующим массовые расходы химического компонента, внешним и внутренним источникам и стокам этого химического компонента системы. Дуги МПГК соответствуют обобщенным материальным потокам второго типа. Вершины ТПГ соответствуют элементам системы, изменяющим тепловые расходы физических потоков, внешним и внутренним источникам н стокам тепловой энергии. Дуги ТПГ соответствуют обобщенным тепловым потокам системы, [c.176]

В стационаркьк условиях изменение диффузионного потока каждого реа1-еш а в произвольном сечении гранулы катализатора и соответствующее изменение теплового потока обусловлено протеканием химической реаищи на внутренней поверхности катализатора. Для реакции, описываемой стехиометрическим уравнением (18.4.6.5), эти изменения будут описываться системой дифференциальных уравнений материального и теплового баланса [c.570]

Выделив в схеме произвольную ветвь (например, в1— 5,6—— GiJ—и рассмотрев ёе, установили, что каждая пара внутренних параметров, за исключением следующих непосредственно за внешними, связана функциональной зависимостью давления конденсации и кипения хладоагента—функции температур энтальпия и концентрация раствора — функции его температур и давлений расход раствора, циркулирующего в системе,— функция заданной нагрузки и термодинамических свойств тепловые потоки Q ,l ll — функции материальных потоков и термодинамических свойств раствора, а тепловые потоки — функции матери- [c.167]

Тепловая нагрузка первой секции. Все внешние и внутренние материальные потоки реактора, по ранее принятому условию, имеют температуру Т = 278 К, поэтому тепловую нагрузку секции, без ущерба для точности расчета, принимаем равной теплу, которое выделяется в процессе алкилирования. Тепло основной реакции алкилирования по литературным да1П1ым [104, с. 90] составляет 75—85°/о тепловой нагрузки секции. Приняв, что тепло основной реакции алкилирования составляет 807о тепловой на- [c.308]

Интересный пример излагается в работе Искола (1970 г.), который моделировал реактор каталитического крекинга с помощью четырех обыкновенных дифференциальных уравнений материального и теплового балансов реактора и регенератора. При тщательном рассмотрении пары уравнений проточного реактора с перемешиванием существование рецикла не становится очевидным, но характер действительных потоков, как показано на рис. 1Х-10, такой, что каждый из них является внутренним рециклом для другого. С помощью тщательного исследования собственных значений Искол (1970 г.) показал, что система может быть неустойчива как при наличии колебаний параметров в довольно широких пределах, так и без этого. Изученные им свойства системы напоминают эффект упругого последействия. Численные результаты исследования Исколт могут быть использованы при управлении установкой промышленного крекинга. [c.241]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология