О тсюда

Рассуждая аналогично приходим к для потока компонента:

если ещё и ХР, то уравнение (2) относится к каждому химическому элементу.

Для потока тепла:

Е сли в системе нет ХР и она не совершает работы:

h - удельная энтальпия,

Баланс в закрытой в Дж, открытой в Вт.

Е сли система открытая и она производит работу или её нагревают (охлаждают):

Q - подводимое тепло, L - отвод тепла или совершение работы.

Если в системе будет происходить ещё и ХР:

Q_экзо и Q_эндо - тепло от экзо- и эндотермических реакций соответственно.

1.5. Общие принципы составления материальтного и теплового баланса.

Необходимо выразить все поступающие количества в какой - либо одной системе мер и суммировать их, затем все выходящие из системы количества выразить в той же самой системе мер и суммировать их. После этого обе стороны баланса надо сравнить на счёт расхождений.

Причины расхождения баланса:

• На практике работают не с чистыми компонентами, т.к. исходноё сырьё загрязнено;

• В ходе реального процесса возможны потери;

• Если в ходе составления баланса необходимо использовать физико - химические данные, по возможности одним справочником;

• Если баланс составляют на основе данных анализов, то вследствии погрешностей могут возникнуть “нестыковки”.

М атериальный баланс - вещественное выражение закона сохранения. Для закрытых систем он составляется в расчёте на технологическую операцию.

баланс составляют только в единицу массы.

Д ля открытых (поточных) систем баланс составляют в единицу времени:

Виды балансов:

По области применения:

• Баланс части элемента процесса (аппарата, реактора);

• Баланс всего элемента процесса (отделение абсорбции);

• Баланс многих элементов прцесса (баланс цеха);

• Баланс всех элементов процесса (завода);

• Баланс отрасли страны.

По веществам учавствующим в ХТП:

• Бруто баланс - всех материальных потоков;

• Частный баланс - одного или нескольких компонентов;

• Элементный баланс - по химическому элементу.

По форме:

• В виде уравнения;

• В виде таблици;

• В виде диаграмм.

1.6. Классификация систем по виду уравнения Данкелера.

• З акрытая система.

• Открытая система.

При стационарном режиме:

• Стационарная система.

• Периодический.

• Непрерывный.

Периодический процесс - характеризуется разовой загрузкой исходного реагента, последующей обработкой до заданной степени превращения и одновременной выгрузкой прдуктов из системы (аппарата).

Ёмкость реактора с перемешивающим устройством.

Технологическая переменная = f(), но не места (пространства).

С учётом обязательного наличия перемешивающего устройства в аппарате считают, что технологическая переменная в каждый данный момент времени одинакова во всех точках.

1 свойство периодического процесса: технологическая преременная = f(),но не пространства;

2 свойство периодического процесса: для периодического процесса характерно наличие цикличности.

_з – врезагрузки;

_обр - врея обработки, до заданного Х_;

 - время выгрузки;

_чист - время очистки аппарата.

Определение периодичности процесса соответствует определению нестационарности закрытой системы.

Н епрерывный процесс может быть осуществлён как в аппарате ёмкостного типа, так и в аппарате трубчатого типа.

Технологическая переменная = f(пространства).

Непрерывный процесс характеризуется постоянным вводом реагента при постоянном выводе продуктов.

_пуск - время пуска, в период пуска нестационарный;

_стац - время стационарного периода работы непрерывного процесса;

_ост - период остановки.

Стационарный режим работы является частным случаем непрерывного процесса.

Достоинства непрерывных процессов:

• Технологические процессы переработки протекают одновременно со вспомогательными и транспортными операциями. Это позволяет обеспечить высокую производительность и исключить простой оборудования;

• Свойство постоянства переменной в данной точке аппарата во времени значительно чаще автоматизировать процесс и позволяет иметь постоянство качества продуктов и отхода;

• Минимальные расходные коэффициенты по сырью, теплу, энергии и т.д. (в следствии низкая себестоимость продукта).

Достоинства непрерывных = недостатки периодических:

• В периодическом процессе можно получить продукт более высокого качества;

• В случае аварийной ситуации: легче остановить, значительно меньше будут потери;

• Периодические процессы в основном используют для малотоннажных производств;

• Легко переходить с одного вида продукции на другой.