Рециркуляция теория

Теория и расчет реакторов с рециркуляцией для самых разнообразных схем химических превращений детально разработаны М. Ф. Нагиев .ш и изложены в его монографиях [60—621. Ряд приме ов использования рециркуляционных процессов к некоторым конкретным реакциям описан в работах [87, 98, 138]. [c.117]

Применение принципов теории рециркуляции на практике необходимо, во-первых, для перестройки работы многих действую-ш их заводов с целью более полного использования возможностей заводской аппаратуры во-вторых, для разработки в проектных организациях технически наиболее совершенных технологических процессов в-третьих, для оценки значимости исследуемых реакций по таким важным показателям, как селективность процесса и производительность реактора в-четвертых, для пересмотра с позиции теории рециркуляции многих ранее проведенных исследований, так как, вполне возможно, среди них окажутся такие работы, которые ранее считались нецелесообразными, но в плане нового подхода к оценке их практической важности могут оказаться наилучшими. [c.5]

I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ ТЕОРИИ РЕЦИРКУЛЯЦИИ [c.24]

В настоящее время одним из этапов теоретических исследований химических процессов должен быть анализ процесса с позиции теории рециркуляции с целью определения теоретического оптимума эффективности и такой разработки процесса, которая позволила бы осуществить его практически в условиях, позволяющих максимально приблизиться к этому оптимуму. [c.284]

При правильном ведении процесса активность катализатора остается практически неизменной в течение более 1000 часов. ВыхоД олефинов при каталитической дегидрогенизации парафинов приближается к теоретическому. Так например, при каталитической дегидрогенизации пропана, после рециркуляции непревращенного нропана общий выход пропилена достигает 95% от теории и выше. Одновременно получают равный объем практически чистого водорода содержание Пз выше 90%). [c.240]

ТЕОРИЯ РЕЦИРКУЛЯЦИИ И ПОВЫШЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.3]

Все эти выводы относятся к простым и сложным реакциям, протекающим в одном общем реакторе. Для химических комплексов, состоящих из многих сопряженно работающих установок, основные положения теории рециркуляции приобретают новый качественный смысл и несравненно более сложный характер с еще большими практическими возможностями. Здесь из-за своеобразного синергизма, даже для отдельно взятой установки, получают- [c.5]

Несомненно, самое широкое использование оригинальных положений теории рециркуляции для исследования процессов и для совершенствования действующих и строительства новых установок и химических комплексов принесет весьма ощутимые результаты, а потому их практическое применение совершенно необходимо. [c.6]

Первый вопрос, который может возникнуть у читателя, будет связан с необычным названием этого труда — как на основе теории рециркуляции достигается повышение оптимальности любой, без исключения, химической реакции и обеспечивается при этом максимальная производительность единицы рабочего объема реакторного аппарата Коротко остановимся на этом вопросе. [c.7]

Поясним основной тезис приведенного положения на частном примере. Применительно к самому простейшему случаю — одному реактору — теория рециркуляции приводит к бесспорному выводу, что при прочих равных условиях для любой сложной реакции одним лишь увеличением количества рециркулируемых [c.9]

Все эти возможности являются непосредственным следствием обратной связи, создаваемой материальными потоками, но теория рециркуляции рассматривает их совместно с другими параметрами, влияющими на ход реакции,— температурой, катализатором и др. Проблема повышения оптимальности процессов имеет следующие три основных аспекта. [c.10]

Достижения теории рециркуляции [c.12]

Теория рециркуляции внесла ясность в фундаментальные вопросы непрерывных процессов независимо от того, проводятся они с рециркуляцией или без нее. В частности, оказалось, что в консекутивных реакциях, если они ведутся в рециркуляционной системе, нет общеизвестной экстремальной точки (найденной по статическим опытам или в непрерывной системе без рециркуляции), характеризующейся максимальным выходом промежуточного продукта. Максимум этот определяется совершенно по-новому, и для изотермической системы он находится в области наименьшего значения степени превращения. [c.18]

Выводы, вытекающие из теорем и положений теории рециркуляции, о которых говорилось выше, относились главным образом к осуществлению отдельных химических реакций с рециркуляцией изолированно, без связи их с работой других агрегатов одной и той же установки. Рассмотрение установки в целом намного усложняет задачу, однако позволяет найти и более совер [c.18]

Применение теории рециркуляции к каждому из пяти аспектов оптимизации характеризуется своей спецификой. Прежде всего применение теории рециркуляции к вопросам статической и динамической оптимизации промышленных процессов исключает рассмотрение изолированного реактора и требует рассмотрения региона, состоящего либо из отдельной установки, либо из ряда установок с общим аппаратом (например, ректификационная колонна). Это объясняется тем, что по своей сути рециркуляция означает возвращение в процесс выделенных из продуктов реакции компонентов. [c.22]

Весьма ценным практическим приложением теории рециркуляции является оптимизация на ее основе работы не только отдельных реакторов с многократной циркуляцией непрореагировавшего сырья, но и сложных химических комплексов. [c.19]

Теория рециркуляции позволяет дать математическое описание структуры сложных химических комплексов, учитывающее [c.19]

Теория рециркуляции сделала возможным создать наиболее общую математическую модель химического комплекса любой сложности и тем самым обеспечить возможность его оптимизации. Этим объясняется то, что методы оптимизации химических комплексов впервые были начаты и реализованы на основе теории рециркуляции [11,12,61]. [c.20]

Обобщая сказанное, можно заключить, что теория рециркуляции открывает новые возможности для повышения эффективности не только отдельных химических процессов, но и, главным образом, сопряженно действующих комплексов. Эта теория (подобно тому, как это было показано выше для отдельных реакторов) приведет к чрезвычайно интересным результатам, если осуществлять оптимизацию с изменением коэффициента рециркуляций каждого реактора в соответствии с требованиями оптимальной работы всего комплекса в целом. Разумеется, в этом случае получаются совершенно другие оптимальные выходы и другие профили изменения регулируемых параметров вдоль реактора по сравнению с тем, когда каждая установка оптимизируется самостоятельно, без учета влияния ее работы на работу других установок комплекса. Отсюда следует, что оптимальная работа комплекса и его отдельных составляющих будет коренным образом отличаться от оптимальной работы последних в условиях, когда они не испытывают влияния сопряженной работы других установок. Это значит, что оптимальная работа химического [c.21]

Все сказанное позволяет в известной мере представить себе приложение принципов теории рециркуляции к первым двум аспектам, когда речь идет об установках, работающих в любой момент времени с максимальной эффективностью. [c.23]

Что касается использования теории рециркуляции для такой динамической оптимизации, как периодизация работы отдельных элементов системы (третий аспект), когда принимаются во внимание остановки в работе, вызванные технологической необходимостью, то в этих случаях с помощью теории рециркуляции устанавливается много новых закономерностей, которые могут благоприятствовать этому виду оптимизации. [c.23]

Исходя из основных положений теории рециркуляции в комплексных системах, недостаточно оптимизировать локально отдельные агрегаты или даже целые регионы, состоящие либо из одной, либо из ряда однотипных установок и имеющие общие элементы. Оптимальная работа отдельно взятых составляющих химического комплекса будет коренным образом отличаться от оптимальной работы их в условиях, когда они испытывают влияние сопряженной работы других установок. Поэтому определение условий проведения отдельных процессов должно проводиться в соответствии с лаилучшими результатами работы всего комплекса. Оптимизацию сложных комплексов теория рециркуляции осуществляет на базе математического описания всей совокупности и взаимосвязи химических, физических, физико-химических процессов и их экономики. Такая оптимизация названа глобальной созданы методы ее практического осуществления [55.......58]. [c.272]

Часть первая. Основные положения теории рециркуляции [c.26]

Некоторые другие примеры иопользования рециркуляции описаны Билу и Пире (7] в овяз и ю предлагаемым ими методом расчета, основанным на использовании треугольной диапрамтшы. Теория рециркуляции была в дальнейшем рассмотрена Зайлин-ским и Якубовичем [30] и применена ими, в частности, к процессам хлорирования. [c.131]

Теория оптимального температурного профиля применялась различными авторами. Голдербэнк рассчитал, что при оптимальном температурном профиле из 30з можно получить 54 т сутки Н ЗО на тонну катализатора при том же превращении эта величина составляет 11,4 т для чрезвычайно охлажденного слоя катализатора и 3,4 т — для двухстадийного адиабатического трубчатого реактора с промежуточным охлаждением. В работе, посвященной тому же вопросу, Марс и ван Кревелен показали, что производительность промышленных реакторов для каталитического окисления 80. может быть увеличена. Ван Хеерден и Аннабле опубликовали работу по синтезу N11 . Последний сравнил оптимальный температурный профиль с температурным профилем действующей установки они сильно отличались, а степени превращения составляли соответственно 22 и 19,2%. По-видимому, можно существенно увеличить превращение и прибыль путем снижения рециркуляции непревращенного материала (см. работу Вестертерпа ). [c.210]

Теория рециркуляции и иоиыык-ние оптимальности химических процессов. Нагиев М. 0). М 1Д во Наука , 1970, стр.3951 [c.4]

Моно рафпя посвящена моделированию п оиттикзации отдельных химических реакторов, установок и комплексных процессов с иоиользованием принципов теории рециркуляции. [c.4]

Этот труд состоит исключительно из оригинальных исследований автора, в которых впервые раскрываются и затем подвергаются разностороннему теоретическому исследованию новые, ид е1сщие фундаментальное значение для всех отраслей химической технологии, свойства рециркуляционных процессов. Теория рециркуляции, разработанная автором, вводит в химическую технологию новые принципы, способные создать серьезный качественный сдвиг в представлениях о путях построения совершенных промышленных процессов. Она открывает новые пути наилучшего использования кинетических возможностей химической реакции. [c.5]

Таким образом, одним из основных достижений теории рециркуляции является принцип суперонтимальности химических процессов, предназначенный для максимального использования больших потенциальных возможностей, создаваемых обратной св.язью материальных потоков, циркулирующих внутри отдельных установок и между установками сложной системы. [c.6]

Изложение материала в книге построено таким образом, чтобы ознакомить читателя с той частью теории (законами, правила-мп и теоремами), которая раскрывает большие потенциальные возмолшости для повышения оптимальности процессов,и зародить у пего мысли не только в отношении практического использования достижений теории рециркуляции, но и дальнейшего развития этой области. [c.6]

Смысл понятия повышение оптимальности . Интенсивные и экстенсивные управляемые параметры. Методы повышения оптимальности процессов. Теория рециркуляции и оптимальность процессов. Понятие о локальной, рсгиональпой и глобальной оптимизации. Значенпо ЭВМ для исследования химических процессов. [c.7]

Теорией рециркуляции, в частности принципом супероптимальности, доказано, что все без исключения химические реакции, с точки зрения достижения высокой селективности процесса и производительности единицы реакторного объема, повышения гибкости и улучшения управляемости процесса, целесообразно осуществлять со строго определенной степенью рециркуляции, которая определяется в соответствии с принципом супероптимальности. Благодаря принципу супероптимальности можно добиться значительного повышения производительности любого заданного реактора и свободного регулирования селективности протекающего в нем процесса, рассматривая их как функцию степени превращения и состава рециркулируемых потоков непрореагировавшего сырья и побочных продуктов реакций, могущих служить источником синтеза целевого продукта в той же системе. [c.8]

В соответствии с теорией рециркуляции изменение мощности реактора будет происходить за счет действия трех факторов количества рециркулята, концентрации кодшонентов в общем питании реактора и массообмена. Рециркуляция, обладая большими возможностями свободно регулировать эти факторы, приобретает большую силу для подавления одних реакций и усиления других. Для реакций, протекающих в диффузионной области, с помощью рециркуляции можно значительно снизить эффект диффузионного торможения и практически исключить влияние внешнедиффузионного фактора. [c.14]

Результаты наших исследований показали, что теперь, когда вскрыты новые, ранее неизвестные, закономерности рециркуляционного эффекта, необходимо совершенно по-новому рассматривать и решать многие химико-технологические вопросы. В частности, вопросы максимального использования реакционных аппаратов должны решаться в соответствии с требованиями теории рециркуляции независимо от того, ведется процесс с рециркуляцией или без нее. Это объясняется двумя положениями. Во-первых, подавляющее большинство химических реакций в соответствии с термодинамическим ограничением протекает с сравнительно неглубоким превращением исходного вещества, которое без рециркуляции не может быть превращено в новое соединение. Во-вторых, для максимального использования реакторного аппарата все химические реакции (в том числе и реакции, протекающие практически только в однодг направлении, т. е. без термо- [c.14]

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]

Создавая для каждого процесса свой реактор, мы будем задавать в реакторе необходимые гидродинамические и тепловые условия, а что касается механизма и кинетики самой химической реакции, то они не зависят от масштаба и конструкции аппарата. Несомненно, эта задача очень сложная, и мы ее сразу не решим, Однако крайне необходимо работать именно в этом направлении, В решении этой проблемы большая роль может принадлежать теории рециркуляции, ибо она л ожет регулировать направление реакции, создавать условия, при которых тепловыделение реакции и теплосъем с поверхности будут способствовать максимальному приближению к оптимальномутемпературному профилю, изменять гидродинамический режим в нужном направлении, обеспечивая тем самым условия для масштабного перехода. Например, в реакторах гомогенных процессов трудно моделируемый гидродинамический ламинарный поток можно превратить за счет рециркуляции в легко масштабно переносимый турбулентный режим. При такой постановке вопроса одновременно решаются две ак- [c.16]

Может оказаться, что работа какой-либо установки не в оптимальных условиях с точки зрения статической оптимизации будет более выгодна, так как позволит увеличить пробег установки и дать большие выгоды (например, в год), чем ее же работа с частыми остановками в режиме, соответствующем оптимальным условиям статической оптимизации. Причем следует отметить, что достижение повышения количества полностью превращаемого исходногв сырья в условиях, удлиняющих пробег установки, воз-дюжно исключительно за счет осуществления процесса в соответствии с принципом супероптимальности теории рециркуляции. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология