Материальный баланс, общие понятия

В работе 89] дано описание алгоритма проектного расчета многостадийных противоточных процессов. Метод основан на использовании понятия равновесной стадии, которой ставится в соответствие реальная ступень контакта фаз, причем конструкция контактного устройства подбирается таким образом, чтобы была обеспечена эффективность стадии, которая рассчитывается заранее. Указанный алгоритм не рассчитан на учет обратного перемешивания между стадиями, но позволяет рас-считыцать многокомпонентные системы с нелинейной равновесной зависимостью. В основу алгоритма положен метод Ньютона-Рафсона, использующий кусочно-линейную аппроксимацию нелинейных уравнений математической модели процесса, в которую входят ра вновесная зависимость, покомпонентный и общий материальные балансы на стадиях, суммирующие уравнения (сумма мольных долей всех компонентов на каждой стадии равна единице) и баланс энтальпий или энергетический баланс. Кусочно-линейная аппроксимация позволяет получить решение стандартным матричным методом в пределах интервала, в котором справедлива линеаризация. Данный алгоритм использован для решения задачи разделения смеси ацетона и этанола с помощью экстракции двум растворителями — хлороформом и водой В экстракционной колонне с 15 ступенями разделения. Расчет многокомпонентного равновесия проводился по трехчленному уравнению Маргулеса. Описанный алгоритм имеет двойной цикл итерации- внутренний итерационный цикл, который заключается в расчете профиля концентрации по обеим фазам при заданных расходах обоих растворителей, и внешний итерационный цикл, который заключается в выборе составов продуктов на выходе из колонны, удовлетворяющих регламенту, путем коррекции по расходам растворителей. Для достижения сходимости внутреннего итерационного цикла требуется от трех до семи итераций, тогда как для получения заданного состава продуктов требовалось 14 коррекций по расходам одного или обоих растворителей. [c.128]

Во всех расчетах по материальному балансу процесса горения и теплообмену в парогенераторе, проводимых по общему расходу топлива, должно быть учтено, что часть его теряется с механическим недожогом. В связи с этим для упрощения указанных расчетов введено понятие расчетного расхода топлива, уменьщенного по сравнению с общим на величину, соответствующую потерям тепла с механическим недожогом. Расчетный расход топлива 5р, кг/с, определяется по соотношению [c.46]

II. Необратимая реакция произвольного поряд-к а. Скорости природных реакций в общем случае подчиняются сложным кинетическим закономерностям. Любой элементарный объем породы не является равнодоступным для реакционного взаимодействия с раствором. Поэтому при анализе динамики процесса необходимо вводить понятие о поверхности раздела фаз и рассматривать ее изменение в ходе гетерогенной реакции (путем введения особого граничного условия, показывающего характер взаимодействия жидкой и твердой фаз на реакционной поверхности). Вследствие недостатка количественных данных о кинетике природных реакций сначала необходимо исследовать зависимость динамики массообмена от кинетических закономерностей процесса на простейщем примере необратимых реакций произвольного порядка, в котором допускается применение аппарата формальной кинетики к метасоматическим реакциям. Рещение задачи находится путем использования уравнения (4.13) материального баланса растворенного вещества и уравнения скорости необратимой реакции в предположении, что последняя следует у-порядку по растворенному веществу [c.61]

Сравнение эффективности пользования понятиями действительного времени пребывания и условного времени пребывания при расчете реакторов. Две введенные выше характеристики — действительное время пребывания t и условное время пребывания т можно определить, как показано в табл. 18, совместным рассмотрением уравнений материального баланса и кинетических уравнений процесса. Общие и частные формы этих уравнений приведены в табл. 18 для различных типов реакторов. [c.122]

Общие понятия о материальном балансе. Для определения расхода исходных материалов, выхода готовых продуктов, размеров и производительности аппаратов необходимо предварительно провести материальные расчеты на основе закона сохранения материи и стехиометрических отношений, выраженных в химических уравнениях. [c.15]

Пусть концентрации веществ Л, В и С при выходе потока из любого реактора га равны, соответственно, Сд, , и Сс, . Тогда для материального баланса применительно к стадии п в соответствии с общими понятиями об уравнениях в конечных разностях будем иметь [c.287]

Значение общего числа единиц переноса можно приближенно вычислить, не определяя численное значение определенного интеграла. Для этого в координатах а - С графически изображаются уравнение рабочей линии процесса (уравнение материального баланса непрерывного процесса (9.28)) и равновесная зависимость а (С). Затем находится число прямоугольных ступеней между этими линиями, как показано на рис. 9.7. Каждая прямоугольная ступенька соответствует понятию ступени изменения концентрации (см. гл. 5, 6), на которой процесс массообмена должен происходить до достижения равновесного состояния между газом и адсорбентом. Число единиц переноса, соответствующее г-й ступени изменения концентрации, согласно определению равно отношению разности концентраций в газе на входе и выходе из ступени к средней движущей силе процесса в пределах этой ступени n i = См - t)/A i. [c.534]

Общие понятия о материальном балансе. При определении расхода исходных материалов, выхода готовых продуктов, размеров и производительности аппаратов приходится предварительно проводить материальные расчеты, основанные на 1) законе сохранения материи и 2) стехиометрических отношениях, выраженных в химических формулах и уравнениях. [c.17]

Кроме плотности орошения, в нитрозном процессе пользуются понятием кратность орошения . Это—отношение общего количества кислоты, поступающей на орошение всех башен, к количеству готовой продукции. Кратность орошения определяется г< материального баланса и обычно составляет 30—50. [c.274]

По всей вероятности, самый легкий путь раскрыть смысл понятия моделирование — это показать его во взаимосвязи с инженерным анализом процесса, последовательность которого представлена на фиг. 1.2, а. Инженер составляет общий материальный баланс, последовательно рассчитывая каждый блок, т. е. по известным входным данным определяет его выходные данные. Из схемы он знает, что за смесителем следует теплообменник. В первую очередь он рассчитывает результаты для тех блоков, для которых известны все входные величины, в данном случае для смесителя, и затем переходит к расчету теплообменника. Фиг. 1.2,6 инженер использует для записи результатов, чтобы связать их с потоками, и для изображения взаимосвязи между отдельными блоками. [c.16]

Для анализа нестационарных тепломассообменных процессов в изотермических хранилищах различных типов и конструкций (рис. 2) использовалась система двухмерных дифференциальных уравнений теплопроводности в смешанной (декартовой и полярной) системе координат, а также дифференциальные уравнения энергии, диффу- ии, материального баланса и состояния (в форме Редлиха-Квонга) для паровой и жидкои фаз хранимого продукта. Для описания фазовых превращений поровой влаги и 11>унтах различных типов, протекающих в общем случае в диапазоне отрицательных [смператур, вводилось понятие объемного источника" - д. [c.16]

I Общие понятия о материальном балансе. При определеаии расхода [c.20]

При этом в общем случае max в выражениях (1.34) и (1.35) не одинаков, а разница указанных величин связана с наличием взаимодействия между подсистемами. Таким образом, с точки зрения глобального критерия эффективности системы важно оптимизировать внещнее взаимодействие, а не только добиваться экстремальных значений локальных критериев оптимальности. Наряду с оптимизацией БТС на основе материальных и энергетических балансов в системе с использованием технико-экономических показателей важное значение приобретает оптимизация на основе термоэкономического принципа, использующего понятие эксергии. В этом случае учитывается эффективность использования энергий в системе. Эксергия системы является мерой ресурсов превра-тимой энергии и измеряется количеством механической или другой, полностью превратимой, энергии, которое может быть получено от системы в результате ее обратимого перехода из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой. Разность общей величины эксергии, вводимой в систему в с и выводимой ИЗ HGG вых определяет суммарную величину потерь от необратимости в системе [c.31]

В энтальпийной диаграмме предстоит построить теоретические тарелки, не используя понятие о рабочих линиях, т.е. иным путем устанавливая связь между сопряженными концентрациями компонента А в жидкости и паре. С этой целью составим материальные и тетшовые балансы за единицу времени для пространственных контуров, проходящих через произвольные сечения колонны. Сделаем это раздельно для укрепляющей и отгонной частей, так как потоки фаз в них различны из-за подачи на тарелку питания потока исходной смеси Ь. Напомним, что в гл. 11 установление связи между сопряженными составами газовой и жидкой фаз (при наличии трех компонентов в каждой из них) привело к понятию полюса — некоторой общей для всех сечений точки, которая лежит на линии (луче), соединяющей сопряженные составы контактирующих фаз. [c.1046]

Эксплуатация природы - общего источника существования человечества и всех отраслей материального производства - требует координированного планирования и управления хозяйством в интересах всего общества. Чтобы установить, какие действенные средства нужны для охраны окружающей среды и, прежде всего, как их правильно распределить, нужно более тщательно рассчитывать издержки химического производства под народнохозяйственным углом зрения. Пока что в баланс химических предприятий включается только часть затрат, в том числе капиталовложения, издержки производства, затраты на социальное обеспечение, управление и т.д. А то, что выделяющиеся при работе химического предприятия побочные продукты -дым и копоть-повышают расходы на очистку в многочисленных жилищных хозяйствах, никем не учитываются. Оксиды серы причиняют большие неприятности в отношении поддержания в порядке зданий и вырапщвания полезных растений. Но, кроме того, большие деньги расходуются вследствие выхода из строя заболевших людей и на их лечение. Постоянно возрастающее загрязнение нашей планеты и даже, на первый взгляд, такое безобидное явление, как обогащение питательными веществами наших вод, потребует рано или поздно таких средств, о которых мы сегодня и понятия не имеем. [c.355]