- •Оглавление
- •I. Теория химических процессов 3
- •Вопросы для подготовки к экзамену по курсу охт, 2019
- •Балансовое :
- •Базисная система линейно независимых уравнений реакций.
- •4. Выход продукта:
- •Термодинамические закономерности. Константа равновесия и равновесная степень превращения. Способы управления равновесием химических реакций (температура, давление, избыток реагента и т.Д.), примеры.
- •Пример расчёта Хр (хАравн, хАmax)
- •Способы смещения равновесия
- •Кинетическая модель
- •Реакционная схема и ее отличие от базисной системы независимых уравнений
- •Иерархическая структура математической модели в химическом реакторе
- •Классификация хим процессов
- •Влияние с и т на r
- •Хим процесс с простой необратимой реакцией
- •Хим процесс с обратимой реакцией:
- •Хим процесс сложной реакции
- •Гетерогенный процесс “газ-твердое”. Модель “сжимающееся ядро”. Схема и математическое описание процессов. Наблюдаемая скорость и время полного превращения. Лимитирующая стадия. Способы интенсификации.
- •Общая схема модели „сжимающееся” ядро
- •Материальный баланс по
- •Частные случаи
- •Внешняя диффузия- лимитирующая стадия
- •Внутридиффузный режим
- •Кинетический режим.
- •Процесс на пористом катализаторе (
- •Математическое описание процесса
- •Классификация
- •Влияние на сильнее, чем влияние т
- •Характерный признаки хтс
- •Элементы хтс. Классификация.
- •Подситемы хтс
- •Типы технологических связей (назначение)
- •Синтез и анализ хтс
- •Модели хтс
- •Описательные модели хтс
- •Химическая схема
- •Операционная схема
- •Математическая модель
- •Графические модели
- •Функциональная схема
- •Структурная схема
- •Технологическая схема
- •Операторная схема
- •Синтез хтс Концепции синтеза хтс (обязательные требования)
- •Окисление диокисда серы
- •Абсорбция триоксида серы
- •Система двойного контактирования и двойной абсорбции (дк/да).
- •Окисление оксида азота
- •Абсорбция оксидов азота.
- •Энерготехнологическая система в производстве азотной кислоты.
Описательные модели хтс
-
Химическая схема
Химическая схема – последовательность превращений исходных веществ в продукты; описывается стехиометрическими уравнениями.
Синтез аммиака из водорода и азота представлен одним химическим уравнением: 3H2+N2=2NH3
Производство аммиака из природного газа (метана) требует проведения нескольких химических реакций:
СH4 + H2О = CO + 3H2 –конверсия метана с водяным паром,
СH4 + 1/2О2 = CO + 2H2 +Qp
CO + H2О = CO2 + H2 +Qp – конверсия оксида углерода(вод пар),
3H2 + N2 = 2NH3 +Qp – синтез аммиака.+Qp
-
Операционная схема
Операционная схема- перечень операций, которые необходимо осуществить, чтобы получить данный продукт
-
сероочистка природного газа
-
паровая конверсия природного газа
3) воздушная конверсия
4) конверсия СО
5) выделение
6) метанирование СО и(перевод в состояние )
7) сжатие азотно-водородной смеси (АВС)
8) выделение аммиака
9) рециркуляция ( непревращенной АВС
-
Математическая модель
Математическая модель - система уравнений, позволяющая рассчитать состояние ХТС (показатели элементов и потоков внутри системы)
-
Мат модели элементов ХТС
-
Уравнения связей
-
Уравнение эффективностей ХТС
РИС-н
Мат баланс
Тепловой баланс
-определ местополож в сист
структурный коэф
- связь есть
- связи нет
Е-кривая эффектвонсти
В основе модулей лежит физ-хим сущ явл промиход в сист
Графические модели
-
Функциональная схема
А. Синтез аммиака
Б. Выделение аммиака.
В. Сжатие
Функциональная модель (схема) строится на основе химической и операционной и наглядно отражает основные стадии химико-технологического процесса и их взаимосвязь
Представление основных операций химико-технологического процесса в виде функциональной схемы весьма удобно для его понимания. Она дает общее представление о функционировании ХТС и служит предпосылкой для аппаратурного оформления и более детальной разработки ХТС.
-
Структурная схема
Структурная модель (схема) в отличие от технологической включает элементы ХТС в виде простых геометрических фигур (прямоугольников, кругов). Изображение аппаратов обезличено, но это значительно упрощает общий вид структуры ХТС
-
Технологическая схема
Технологическая модель (схема) показывает элементы системы, порядок их соединения и последовательность технологических операций. Нередко расположение аппаратов соответствует их примерной расстановке на цехе. На технологической схеме могут быть приведены краткие данные о параметрах процесса.
Технологическую схему получают в результате научной разработки данного способа производства, технологической и конструктивной проработки схем, узлов и аппаратов. Технологические схемы используют как при эксплуатации производства, так и при его проектировании. Она входит в проектную и техническую документацию каждого производства.
-
Операторная схема
применяют при анализе и расчетах ХТС, используя специальный математический аппарат и вычислительные методы. В операторной схеме каждый элемент представлен специальным обозначением, называемым «технологический оператор». Они помогают распознать по схеме, какие преобразования (операции) происходят с потоком в элементе