книги из ГПНТБ / Шах, А. Д. Вопросы экономики автоматизации химического производства учеб. пособие

-128

метра тот^чае же изменяется зависящий от него выходной параметр.

При определении времени запаздывания в аппаратах промежуточно!

типа оценивают близость аппарата данного типа к аппаратам идеально­

го смещения или идеального вытеснения. Однако, определение степе­ ни перемешивания в аппаратах сложно и требует постановки специаль­

ного эксперимента.

В литературе /114./ предлагается количественная характеристика

типа аппарата так называемым "коэффициентом вымывания", отражающим изменение концентрации исходной жидкости в единице объема аппарата под влиянием вновь поступающей жидкости с отличной концентрацией.

Для аппаратов идеального смешения эффект вымывания определяется

Ѵа - объем аппарата, м3 .

Для аппаратов идеального вытеснения по определению с/У- О ,это

/- длина аппарата, м;

23, i/Zlgкоэффициенты дифпузии для исходных и поступавших про­ дуктов .

Ті процесса, В настоящее время имеется несколько подходов к этому описанию /ИЗ, П6/.

1. Секционная модель, в соответствии с которой аппарат рассмат­ ривается как ряд последовательно включенных псевдосекций идеально-:

го смешения,причем число псевдооекций для аппаратов идеального сме-j

шепкя равно единице, а для аппаратов идеального вытеснения - <5еско-|

ценности; число псевдосекций характеризует процесс перемешивания

ваппарате иромеиуточного типа.

2.Сравнение реальной движущей силы процесса с движущей силой ’

при полном перемешивании или полном вытеснении, 3. Диффузионная модель перемешивания, в соответствии с которой

наряду о основным потоком вещества учитывается перенос вещества в направления, противоположном основному потоку. Этот принцип описы­ вается уравнением, аналогичным диффузионному уравнению Тика. Рели-

чина, характеризующая перепое вещества в противоположном направле­ ния, носит название коаМициента обратного перемешивания, турбу­ лентный диффузии, продольного перемешивания и может бить обобщенно названа коэ-Ы клиентом перемешивания. Таким образом, определение степени перемешивания в аппаратах сложно и требует постановки спе­ циального эксперимента.

. целью упрощения расчетов аппараты, не имеющие перемешивающих

.'~тг ѵ'отв, рекомендуется отнести к аппаратам идеального вытеснения.

130 -

Получаемые при этом значения времени запаздывания оказываются эч вишенными и должны уточняться с помощью одного из экопериментальн

-статистических методов.

Вели в объекте протекают только периодические процессы, вопрос об определении времени сдвига информации следует решать в зависи­ мости от того, производится выгрузка готового продукта после окон чания операции, когда выходные параметры имеют некоторые средние значения, или во время операции, при переменных значениях выходных параметров.

В первом случае период процесса является минимальным временным интервалом, для которого может быть определена себестоимость /сред­ няя за операцию/. Время сдвига в этом случае определять не требует ся, так как оперативное управление процессом невозможно.

Во втором случае время сдвига информации об энергопотоках можно рассчитать способами, описанными для непрерывных процессов.

Для комбинированных процессов, как и для непрерывных, время едші га информации представляет собой время запаздывания и может быть найдено о помощью экспериментально-статистических методов или оце­ нено приближенно расчетным путем.

В тех случаях, когда периодический процесс является начальной или конечной стадией комбинированного процесса, время сдвига рас­ считывается только для непрерывной части процесса, Коли же перио­ дический процесс - промежуточная стадия комбинированного, время одвига определяется как сумма времен запаздывания для непрерывных и периодических стадий. При этом время запаздывания для псриопичес-

!Г”>- «-.тадий с выгрузкой продукта после окончания операции заменя­ ется их продолжительностью.

Чппеделенныѳ значения времени сдвига информации долины пери-

ч-ччаски корректироваться в процессе функционирования оСіъекта в

'«пи о неуправляемыми изменениями условий протекания процессов

.начение активности катализатора, забивка аппаратов и трубопро­ водов полимеризуюшимся продуктом, изменение окружающей темпера­ туры и давления и т.д./.

II. Определение расходного коэффициента сырья по данным о потерях

В материалоемких химических производствах затраты сырья явля­ ются основным компонентом как полной, так, в особенности, техно­ логической себестоимости. Так, например, в производстве дивинила из этилового спирта раходный коэффициент сырья составляет 96,5$

технологической себестоимости, в производстве дившшл-стирольногс каучука - 84$.

Вследствие этого минимизация расходного коэффициента сырья при оперативном управлении является одним из основных источников снижения себестоимости и повышения эффективности химических про­ изводств.

Расходный коэффициент сырья может быть представлен в виде двух слагаемых-стехиометрически необходимого расходного коэффициента,

получаемого из уравнения реакции, и расходного коэффициента, обус­ ловленного наличием потерь:

г.Э'А -

В любом химическом процессе вес выходных продуктов всегда меньше веса сырья, поступающего на переработку, вследствие тех­ нологических и механических потерь,

технологи! еском участке.

Поэтому действительный расход сырья всегда больше теоретичес­ кого, определенного но соотношениям в стехиометрических уравне­ ниях реакций.

Рассмотрим структуру расхода сырья на единицу калькулируемого продукта, определив ее на основании уравнения материального ба­ ланса,

I. В процессе участвует сырье одного айда, и производится только калькулируемый продукт.

- m -

Суммарный расход С видов сырья на единицу калькулируемого

продукта /или ■'.умма расходных коэофициентов каждого вид? сырья/

выражается соотношением: ,

/г}

Зеличина потерь на единицу калькулируемого продукта характери­

зует отклонение расходного коэч*гс:іи.ш:та сырья от теоретического

и при прочих равных условиях /неизменные технологическая схема процесса, состояние технологического оборудования и т.д./ зависи"

“ ІЭЗ -

Сильной. Поэтому и Нскництолѳ технологической оѳбеотоимооти целе­ сообразно учитывать только потери сырья на единицу калькулируемо­ го продукта /117/,

3 зависимости с.1 причин возникновения разливают два вида по­

терь сырья и матоополовI механические и технологические.

.„еханические потери обуйлойлыНЫ состоянием оборудования, ка­

чеством его обслуживания /утечка продуктов через неплотности, по­ тери при разливке жидкостей и Т.П./, а также связаны с испарением жидких продуктов, Пш( своевременной организации профилактического ремонта оборудованіи! И Качественном его проведении механические

потеоя, за искдК'ЧсШмм потерь от испарения, могут быть сведены до минимума И удерживаться на постоянном уровне, благодаря чему могут быть приняты за константу.

Потеря от испарения жидких продуктов происходят в результате

недостаточной герметизации при транспортировании, приеме и отпус­ ке. а также при хранении за счет "больших" и малых "дыханий" ре­ зервуаров /118/.

.„алые "дыхания" - это процесс выхода паров из газового прос­

транства резервуара и впуска воздуха в связи с суточными колеба­ ниями Температуры наружного воздуха и барометрического давления.

;сдьмяе "дыхания" - процесс впуска воздуха и выпуска смеси

паров и воздуха при опорожнении и наполнении емкостей.

- 53? _

Таким образом, потери от испарения могут быть рассчитаны по

приведенным формулам и корректироваться периодически при измене­ нии внешних условия.

^сли^обозначить механические потери, принимаемые за константу,

-механические потери с -го вида сырья на единицу каль­ кулируемого продукта, периодически корректируемые;

-технологические потери с -го вида сырья на г -ом

/ «

участке процесса на единицу калькулируемого продукта.

Технологические потери обусловлеіш, в основном, особенностями технологического оборудования и качеством ведения процесса /нап­ ример, потери с отходящими газами, с тяжелыми остатками, при об­ разовании термополимеров, со сточными водами и т.д./.

Для непосредственного измерения технологических потерь необхо­ димо, во-первых, выявление участков процесса, где происходят ос-