Эксергия смешения

Потери эксергии на трение и смешение в дренажном канале вычислим из уравнения баланса эксергии для контрольного объема, ограничивающего область внешнего течения газа со среднемассовым составом [c.259]

Первый член уравнения (7.97) оценивает потери доступной энергии за счет трения во внешнем течении газовой фазы в дренажном канале второе выражение, заключенное в фигурные скобки, соответствует потерям эксергии за счет смешения. [c.259]

В табл. 7.1 и 7.2 приведены относительные доли потерь эксергии в процессах трения, диффузии в напорном канале и смешения в дренажной полости мембранного элемента (внешнедиффузионное сопротивление и трение в дренажном канале принятой модели не учитывались). [c.265]

Потери за счет необратимости протекания процессов проявляются вследствие конечных разностей температур и концентраций при массо - и теплообмене, смешения неравновесных потоков, гидравлического сопротивления и так далее. Снижение внутренних потерь путем уменьшения термодинамической необратимости процессов связано с уменьшением их движущей силы, а, следовательно, с ухудшением их технологических показателей (снижение выхода полезного продукта при химической реакции, степени извлечения компонента при его выделении из смеси и тому подобное). Это противоречие является основой для термодинамической оптимизации, цель которой сводится к минимизации энергозатрат. Основу такой оптимизации составляет энергетический метод, поскольку он позволяет выразить в одинаковых единицах (через эксергию) энергетическую ценность потоков энергии и вещества и учесть не только их количество, но и качество . Под качеством потока понимается следующее [2]. Высокопотенциальное тепло в ходе любого процесса неизбежно превращается в низкопотенциальное , то [c.92]

Потери эксергии от смешения потоков с различной температурой (Г, и Т , что имеет место, например, при подсосах воздуха в камеры сгорания, можно определить по формуле, МВт, [c.350]

В случае, когда один из продуктов разделения не используется, а выбрасывается в атмосферу, минимальную работу можно рассматривать только как работу выделения других компонентов воздуха, равную их нулевой эксергии. Однако в реальной установке все продукты разделения, независимо от того, поступают ли они к потребителю или выбрасываются в атмосферу, выдаются под давлением не ниже 0,1 МПа. В установках нет элемента, который позволил бы получить полезный эффект от смешения отбросных продуктов с воздухом. По этим причинам в дальнейшем будем присоединять -эти потери к минимальной работе выделения и пользоваться величиной минимальной работы разделения. [c.11]

В реальных условиях эта потеря эксергии, связанная с необратимым смешением двух газов с разной концентрацией (21% Ог в воздухе и 92—96% в технологическом кислороде), компенсируется. Как видно из уравнения (У1-8), количество перерабатываемого в блоке разделения воздуха на единицу кислорода тем больше, чем ниже концентрация получаемого продукта. Поэтому при получении заданного количества обогащенного кислородом воздуха смешением, количество воздуха, перерабатываемого в разделительной установке, будет существенно меньше, чем при непосредственном обогащении. Другими словами, азот, содержащийся в обогащенном воздухе, в первом случае не пропускается через воздухоразделительную установку и связанные с этим дополнительные потери отсутствуют. Следовательно, потери при смешении компенсируются уменьшением потерь в блоке разделения. [c.309]

Таким образом, смешение водных технологических потоков различного происхождения приводит к увеличению суммарной энтропии системы, в том числе и в результате разбавления (рассеивания) токсичных ингредиентов. Это в свою очередь увеличивает энергетические и, следовательно, экономические затраты на последующую обработку воды. Поэтому желательно, насколько это возможно, избегать разбавления отработанной технологической воды и происходящего при этом рассеивания компонентов. Для количественной характеристики происходящих процессов необходим метод, позволяющий оценить степень рассеивания компонентов жидкофазной системы за счет разбавления водных потоков при их нецелесообразном смешении. Удобной характеристикой в этом случае может быть величина потери эксергии [42] [c.86]

Эксергия - величина, характеризующая техническую работоспособность, максимальную способность системы к совершению работы с учетом взаимодействия с окружающей средой, параметры которой не зависят от воздействия рассматриваемой системы [1]. Данная характеристика может быть использована для определения снижения потенциала жидкофазной системы в процессе смешения. На практике она может служить мерой деградации (разбавления) водных технологических потоков. [c.87]

С учетом уравнения (2.17) при смешении водных потоков суммарная эксергия потоков на входе в систему будет равна [c.87]

Изменение эксергии в ходе процесса смешения потоков А = Е вь.х-1 вх = [c.87]

Таким образом, в любом реальном процессе эксергия убывает пропорционально возрастанию энтропии. Расчеты показали, что энтропия смешанного потока всегда выше, чем сумма энтропий смешиваемых потоков, причем, чем ниже концентрация компонента (загрязняющего вещества) в потоках, тем эта разность больше. Это означает, что отрицательные значения эксергии объединенного потока всегда больше отрицательных значений суммы эксергий потоков до их смешения и что отрицательные значения эксергии объединенного потока всегда растут с уменьшением концентрации загрязняющего вещества в индивидуальных потоках. [c.87]

Потеря эксергии при изменении состава системы, в частности при смешении водных потоков, для идеальных растворов может [c.87]

Таким образом, вместо расчета абсолютной величины потери эксергии можно оценить значение ее относительного изменения при смешении водных потоков (%АЕх) [c.89]

И - эксергия жидкофазной системы соответственно на входе (до смешения) и на выходе из системы (после объединения индивидуальных потоков). [c.89]

Практическое использование величины относительного изменения потери эксергии при смешении водных потоков фактически предполагает сравнение значения эксергии объединенного водного потока с суммой значений эксергий индивидуальных потоков до их смешения. [c.89]

При анализе данных табл. 2.4 прослеживается определенная закономерность изменения величины %А х. На рис. 2.7 представлена зависимость относительного изменения потери эксергии при смешении индивидуальных водных потоков от отношения [c.99]

Рис. 2.7. Зависимость относительного изменения потери эксергии при смешении индивидуальных водных потоков от отношения

В табл. 2.5 приведены результаты расчета по уравнению (2.45) промежуточных значений и искомых величин относительной потери эксергии по показателю А для различных вариантов объединения (смешения) индивидуальных потоков цехов рассматриваемого производства П. Сравнение этих результатов с результатами, приведенными в табл. 2.4, показало их практически полную идентичность, что подтверждает правомочность доработанного подхода к расчету относительной потери эксергии (по уравнению (2.45)). [c.103]

Допустим, что кроме показателя А к основным (критериальным) показателям, характеризующим качество отработанных водных технологических потоков производства П, относится также показатель Б. Необходимо провести учет последнего. С этой целью, используя уравнение (2.46), найдем промежуточные значения и искомые величины относительной потери эксергии совместно по показателям А и Б (табл. 2.6). С учетом относительно низких значений %АЕх при смешении потоков цехов № 2, № 3 и № 4 (0,0149 0,0341 0,0521 и 0,1004%) делаем вывод о возможном их объединении. Аргументом в пользу такого решения является также то, что по условию в технологической воде цехов № 2 и № 3 присутствуют идентичные по природе загрязняющие вещества (нефтепродукты и ПАВ). [c.103]

Суммарная эксергия этих компонентов, как было показано выше, равна нулю потери при их смешении с атмосферой отсутствуют. Состав атмосферы при этом не меняется, так как она является окружающей средой практически бесконечного объема. [c.24]

Потерю эксергии при смешении Д см вычисляют по формуле, аналогичной тем, которые используют при подсчете эксергии различие состоит в том, что величина Д см имеет отрицательный знак [c.26]

Источником потерь эксергии в каналах мембранного модуля являются необратимые процессы течения газа, смешение газовых потоков различного состава и диффузионные процессы в пограничном слое. В изотермическом процессе (Т = Тср) потери эксергии можно вычислить, интегрируя диссипативную функцию по контрольному объему канала, прн этом из уравнения (7.42) следует исключить тепловой (JqXq) и реакционный (2 Т г л) члены. [c.256]

Термодинамический метод синтеза теплообменных систем [16]. Анализ процессов химической технологии на основе первого закона термодинамики находит широкое практическое применение. Наряду с этим все большее распространение получают методы анализа на основе второго начала термодинамики, в частности (используемые исходя из концепции эксергии как меры превратп-мости энергии), при оптимизации и проектировании технологических производств (см. гл. 7). Привлекательность этих методов заключается в том, что имеется возмо кность оценить в общем случае минимально возмо кные потери энергии за счет необратимости процесса и тем самым определить реальные перспективы совершенствования процесса. Развитие этих термодинамических методов идет по пути получения количественной информации о совершенстве протекания отдельных явлений. Что касается качественных выводов, то они хорошо известны. Например, потери превратимой энергии отсутствуют при смешении потоков, находящихся в термодинамическом равновесии, или потери энергии в противоточном теплообменнике выше, чем в прямоточном, равно как с увеличением поверхности теплообмзна потери за счет необратимости нроцесса снижаются. [c.466]

Однако, из-за различия эксергий горячих потоков и их массовых расходов не удается нагревать все потоки нефти до одинаковой, Т.е. уже имеется предпосылка к дифференцированному нагреву, что соответствует условию дифференцировглного подвода тепла в систему разделешя. Смешение потоков нефти с различными температурами до входа в колонну приводит к эксергетическим потерям, что имеет место в существущих системах ТС и снижает эффективность использования подводимой энергии С8]. [c.34]

В табл. 2.4 приведены результаты расчета по уравнению (2.29) промежуточных значений и искомых величин относительной потери эксергии по показателю А для различных вариантов объединения (смешения) индивидуальных потоков цехов производства П. В качестве основных структурных подразделений синтезируемой ВХТС рассмотрены водные технологические потоки пяти цехов. [c.97]

Низкие значения относительного изменения эксергии для случая смешения технологических водных потоков цехов №№ 2, 3 и 4 %АЕх = 0,0128 0,0352 0,0481 и 0,127%) дают основание для принятия решения об их смешении. Тем более что в стоках цеха № 2 и цеха № 3, как отмечено выше, присутствуют идентичнью по природе загрязняющие вещества (нефтепродукты и ПАВ). [c.99]

Таким образом, минимальная работа разделения Ь равна приращению эксергии (работоспособности) АЕобр продуктов разделения по сравнению с исходной смесью. При обратном процессе — смешении компонентов смеси — уменьшение эксергии равно по абсолютной величине этому приращению. Если смешение проводить обратимо, так же как и разделение, то может быть получена работа, равная Ь = АЕдбр, если смешение проводить необратимо, то эксергия будет потеряна. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология