Организация и оптимизация химико-технологических процессов

Организация и оптимизация химико-технологических процессов


Для большинства химико-технологических процессов проектируются неординарные реакторы, часто изготавливаемые в единственном экземпляре. На производственных установках используются не только лишь одиночные, без помощи других работающие реакторы, да и их композиции.

При всей трудности химико-технологических процессов есть типовые соединения оборудования меж собой, объединяющих их в единую схему. К ним относятся: последовательное соединение, параллельное соединение, последовательно-обводное (байпасное) соединение и рециркуляционное соединение

Последовательное соединение:

Последовательное соединение является главным соединением технологических аппаратов меж собой. При всем этом соединении весь технологический поток, выходящий из предшествующего элемента химико-технологического процесса, на сто процентов поступает на следующий элемент, при этом каждый элемент поток проходит только один раз.

Последовательное соединение используют, когда нужно провести технологический процесс с выделением какого или компонента после каждой стадии (к примеру, в многоступенчатом воздушном компрессоре после каждой ступени сжатия происходит остывание газа и выделение капельной воды).



Параллельное соединение:

При параллельном соединении, технологический поток делится на несколько потоков, которые поступают на разные элементы химико-технологического процесса, при этом каждый аппарат поток проходит только один раз. Выходящие из частей потоки могут объединяться в один поток, а могут выходить раздельно.

Плюсы:

- параллельное подключение дополнительного аппарата позволяет прирастить нагрузку по сырью при сохранении постоянной степени перевоплощения либо, может быть, достигнуть более высочайшей степени перевоплощения (без конфигурации скорости подачи сырья) за счет роста времени пребывания.

- параллельное соединение используют, когда нужно прирастить надежность производства и обеспечить возможность его работы с малой производительностью без понижения эффективности работы оборудования (в случае необходимости, параллельные полосы могут быть отключены по экономическим суждениям либо для ремонта);

Последовательно-обводное (байпасное) соединение:

При последовательно-обводном (байпасном) соединении через ряд поочередно соединенных частей химико-технологического процесса проходит только часть потока, а другая часть обходит часть аппаратов, а потом соединяется с частью потока, прошедшего через элементы химико-технологического процесса.

Плюсы:

- при байпасном соединении вследствие уменьшения потока, идущего через реактор, возрастает время пребывания в реакторе и возрастает степень перевоплощения сырья в продукты (в реакторе);

- байпасное соединение используется при конструировании реакторов для проведения обратимых экзотермических реакций методом смешения "жаркого" потока после реактора с "прохладным" байпасным потоком, что позволяет достигнуть высочайшей степени перевоплощения и хороших температур, и как следует больших скоростей хим реакций (каталитические реактора, к примеру, окисления SO2 в SO3 либо синтеза аммиака);

Рециркуляционное соединение:

Рециркуляционное соединение характеризуется наличием оборотного технологического потока в системе поочередно соединенных частей, который связывает выход 1-го из следующих частей с входом 1-го из прошлых частей. Химико-технологические процессы с внедрением этой связи характеризуются коэффициентом рециркуляции, т.е. отношением рециркулирующего потока к суммарному (коэффициент всегда меньше единицы).

Плюсы:

- рециркуляция позволяет достигнуть наибольшего использования сырья (в особенности для обратимых реакций) и прирастить скорость процесса за счет роста концентрации начальных реагентов, которая достигается при выделении мотивированного продукта на полосы рецикла и возвратом начальных реагентов в "голову" процесса (к примеру, цикл синтеза аммиака);


Загрузка...

- рециркуляция позволяет уменьшить полноту протекания побочных хим реакций средством разбавления сырья продуктами реакции, поступающими в "голову" процесса по полосы рецикла.

- рециркуляцию непрореагировавшей части начального реагента (сырья) используют с целью: - роста выхода мотивированного продукта на начальный реагент;

- угнетения побочных реакций методом конфигурации соотношения реагентов в рабочей зоне реактора.

Обозначим:

L – количество свежайшего начального реагента (свежее сырье) в загрузке реактора, кмоль/ч;

R – количество рециркулята в загрузке, кмоль/ч;

P – количество получаемого мотивированного продукта, кмоль/ч;

Выход мотивированного продукта на суммарную загрузку (в молярных толиках) равен:

То же на свежее сырье:

ar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/>">

Рециркуляцию количественно охарактеризовывают коэффициентом рециркуляции:




Возможно Вам будут интересны работы похожие на: Организация и оптимизация химико-технологических процессов:


Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: Организация и оптимизация химико-технологических процессов