Оптимальное количество рециркуляционного

Таким образом, рециркуляция может дать и положительный, и отрицательный экономический эффект. Наличие двух противоположных качеств рециркуляции при практическом осуществлении рециркуляционного химического процесса вызывает необходимость компромиссного решения вопроса о количестве и составе посылаемого иа повторную переработку материального потока, о тех значениях глубины превращения и связанного с ней коэффициента рециркуляции, которые удовлетворяли бы достижению поставленной цели. Решение этой задачи предполагает математическое моделирование процесса с учетом параметров обратной связи и его оптимизацию. Благодаря появлению и развитию различных математических методов оптимизации и применению их в химической технологии задача эта стала разрешимой с помощью ЭВМ уже в 1960-е годы. В этой связи в последние 10—15 лет зарождаются и получают бурное развитие исследования по оптимизации в соответствии с экономическим критерием [57, 58]. Необходимым условием отыскания оптимального варианта является наличие математической модели процесса, представляющей собой систему уравнений кинетики, выражений для скоростей передачи теплоты, уравнений гидродинамики и экономического критерия оптимальности, удовлетворяющего определенным ограничениям. В случае оптимизации рециркуляционного химического реактора его математическая модель включает и уравнения обратной связи. [c.271]

Рециркуляция непрореагировавшего сырья позволяет, несмотря на низкие конверсии (20-30 %) олефина за один проход, обеспечить полное его использование. Относительно невысокими оказываются затраты на вьщеление целевого продукта из циркуляционного потока абсорбцией. Эффективная система хемосорбции СО, из рециркуляционного потока (кислородный вариант) существенно снижает количество газов сдувки и, тем самым, потери исходного сырья. Технология обеспечивает невысокие потребности в воде, так как имеет по ней внутренний цикл. Оптимальным для данной технологии является применение аппаратов средней мощности, поскольку именно кожухотрубные реакторы обеспечивают минимальные локальные перегревы реакционной смеси, что позволяет повысить дифференциальную селективность по целевому продукту. Таким образом, возможно создание линий большой единичной мощности, включающих в себя несколько параллельно работающих реакторов. [c.334]

Необходимо отметить, что уплотнение рециркуляционного ила не отвечало обычным значениям нормального активного ила очистных станций для бытовых сточных вод (оно было существенно ниже) и во многих случаях количество ила снизилось настолько значительно, что можно было говорить только о рециркуляции активной воды. Снижение концентрации ила не повлияло на нормальный ход очистки. Однако если уплотнение ила повысится, оптимальная интенсивность рециркуляции может оказаться не в тех пределах, которые были указаны выше. [c.285]

Анализ влияния функции на приведенные затраты показывает, что ее уменьшение от оптимального значения до единицы приводит к увеличению количества продуваемой воды. При этом возрастают соответственно расходы рециркуляционной и питательной воды через реактор-деаэратор. Время задержки воды в объеме реактора уменьшается, в связи с чем растут затраты, необходимые для привода насосов, а также для увеличения объема реактора при допустимом значении концентрации накипеобразователя Ср за реактором. Возрастание сверх оптимального значения ведет к уменьшению расхода продуваемой воды при соответствующем снижении затрат на привод насосов. При этом, однако, существенно уменьшается допустимое значение Ср, что приводит к росту времени задержки воды в реакторе и увеличению его объема (с соответствующим увеличением капиталовложений на реактор). Границы оптимальных значений функции в расчетах принимают в пределах 1 0, когда контур низкого давления (соленый контур циркуляции котла) будет работать за счет теплоты пара контура высокого давления. Верхний предел соответствует упариванию питательной воды в котле до заданного значения концентра- [c.75]

Необходимым этапом поиска путей повышения эффективности как проектируемых, так и действующих химических производств является оптимизация. Несмотря на го, что с рециркуляцией проводится большое количество промышленных процессов, часто они протекают в условиях, далеких от оптимальных. Это связано с тем, что оптимизация рециклических процессов является сложной задачей ввиду сложности фаничных условий, налагаемых в этом случае на систему. В конце 1960-х гг. М. Ф. Нагиевым был разработан принцип супероптимальности, явившийся обобщением теоретических положений, на которых базируется оптимальное проведение рециклических процессов. Было показано, что когда уже ни один из регулируемых параметров не может привести к дальнейшему повышению эффективности ХТП, улучшения показателей можно добиться воздействием на процесс количеством и(или) составом рециркулята. Рециркуляционные параметры вызывают увеличение скорости химической реакции и приводят к росту селективности процесса и производительности единицы реакционного объема. [c.300]

Перейдем к рассмотрению изменения профилей различных параметров вдоль реактора в системе с рециркуляционной петлей. Необходимое превращение на выходе из реактора может быть получено различными изменениями вдоль реактора параметров системы — температуры, давления, концентрации. Оно связано с количеством рециркулируемых в начало реактора компонентов. Естественно, что для каждой конкретной реакции роль указанных факторов проявляется по-разному. Несомненно, что широкое использование результатов одновременного поиска изменения профилей различных параметров может привести к весьма интересным результатам. Однако для решения этой задачи желательно дальнейшее совершенствование математических методов оптимизации и более детальное изучение химических аспектов процесса. Рассмотрение реакции дегидрирования этана показало, что существует определенный профиль температуры, который отвечает максимальной нроизвоцительности реактора по целевому продукту. При этом расход исходного сырья не является максимальным и соответствует строго определенной селективности и глубине превращения на выходе из реактора. Следовательно оптимальные профили изменения параметров режима эксплуатации действующих реакторов должны определяться одновременным изменением производительности аппарата. В частности, исследования по определению оптимального температурного профиля для консекутивной реакции показали, что в этом случае необ ходимо реакцию начать с самой высокой температуры оптимального профиля. Затем углубление процесса следует проводить по мере снижения температуры также в соответствии с оптимальным профилем, найденным, подчеркиваю, для рециркуляционной системы. Кстати, в этом плане применение увеличенной рециркуляции непрореагпровавшего сырья в адиабатических реакторах (таких, как реактор для каталитического дегидрирования этилбензола в стирол) люжет значительно повысить их мощность по свежему сырью. Прп такой постановке вопроса реакторы должны конструироваться таким образом, чтобы они удовлетворяли требованиям теории. Это противоречит существующему укоренившемуся положению, когда реакция осуществляется в готовой конструкции реактора в зависимости от его возможностей, [c.15]

Таким образом, теперь вопросы оптимального проектирования реакторов не могут быть разрешены без применения рециркуляционного контура и соответствующей математической модели процесса, описывающей промышленную реализацию реакции. Здесь мы сталкиваемся с необходимостью перенесения данных из колбы в промышленный реактор. Поэтому мы ставим вопрос о создании реакторов, работающих с оптимальным профилем регулируемых параметров процесса. Естественно, при этом будут спроектированы реакторы, теория которых будет известна до их практического создания, а не наоборот, как это имеет место теперь, когда реактор действует, а теории его работы фактически не существует. Хорошо разработанная теория реактора необходима для воспроизводства в промышленных условиях полученных в лаборатории данных. Основная трудность перенесения данных лаборатории в промышленность обусловлена тем, что в настоящее время, как было уже отмечено, для осуществления большого числа различных типов реакций используется ограниченное количество типов реакторов с недостаточно известной закономерностью изменения параметров процесса в реакторе. Так почему же не создавать реакторы такими, какими они доллшы быть, а пользоваться теми, которые есть [c.16]

Учение о рециркуляционных процессах позволяет выявить экономически наиболее целесообразный вариант построения больших химических комбинатов и отдельных автономно действующих заводов,, имеющих замкнутые рециркуляционные циклы. Решение задачи статической оптимизации (оптимального проектирования) химических комбинатов, впервые предложенное автором, особенно важно, ибо в современной нефтеперерабатывающей и химической промышленности создаются большие комбинаты, где сочетается значительное количество отдельных процессов, взаимосвязанных материальными потоками сырья,, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, образующих во многих случаях замкнутые контуры различной степени сложности. В сущности химические комбинаты дблжны представлять собой не простое территориальное сближение отдельных узлов, установок, цехов, а их органическое единство, позволяющее сократить целый ряд звеньев и производственных операций, неизбежных в некомбинированных сис- [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология