Химико-технологическая система (хтс).

Химическое производство как химико-технологическая система. Понятие системы. Метод химической технологии - системный анализ, его понятие и содержание.

Показатели химического производства как результат исследования ХТС: технические (производительность и мощность, расходные коэффициенты, интенсивность процессов в аппаратах, качество продукта), экономические (себестоимость и его структура, удельные кап. вложения, производительность труда), эксплуатационные (надежность, безопасность функционирования, регулируемость, чувствительность), социальные (безвредность эксплуатации, экологическая безопасность, степень механизации и автоматизации).

Составные части ХТС - элементы и связи. Классификация элементов по назначению (механические и гидромеханические, теплообменные, массообменные, реакционные, энергетические, управления). Виды и назначение связей (последовательная, разветвленная, обводная, обратная).

Описание (модели) ХТС: описательные (химическая и операционая схемы, структура математичесой модели) и графические (функциональная, технологическая, структурная и специальные схемы). Их использование. Показать на примере.

Свойства ХТС как системы (взаимозависимость режимов, связь показателей аппарата и ХТС, оптимальный режим аппарата одиночного и в ХТС).

Анализ хтс.

Состояние ХТС - параметры потоков (связей) и состояние аппаратов (элементов). Закон сохранения (баланса) массы и энергии как основа определения состояния (расчета) ХТС. Общие подходы для составления балансовых уравнений для ХТС: постановка задачи, декомпозиция ХТС, балансовые соотношения для элементов, последовательность расчётов для прямоточных и циклических схем. Формы представления балансов.

Материальный баланс для элементов реакционных и разделения. Использование стехиометрических, термодинамических закономерностей, фазовых равновесий. Эффективность использования материальных ресурсов.

Энергетический (тепловой) баланс ХТС. Выражение через энтальпии и температуру. Эффективность использования энергетических ресурсов - энтальпийная, по полной энергии, эксергетическая.

Синтез ХТС - содержание (выбор операций и аппаратов, их соединений - связей, режимов). Этапы разработки ХТС. Разработка ХТС на примере.

Концепции построения ХТС. Полное использование сырьевых ресурсов (выбор процесса, избыток реагента, противоток, рецикл, утилизация отходов). Комбинирование производств.

Полное использование энергетических ресурсов (регенерация тепла и энергии, утилизация тепла и энергии, альтернативные источники энергии). Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - определение, виды и использование ВЭР. Энерго-технологические системы.

Минимизация отходов (полное использование сырья и энергии, получение дополнительного продукта, санитарная очистка, обезвреживание, уменьшение вспомогательных потоков, замкнутый водооборот). Безотходные и малоотходные производства - понятия.

Эффективное использование аппаратуры (интенсификация процесса - выбор нового, оптимизация режима, организация процесса в аппарате, организация процесса в ХТС или подсистеме, конструктивные решения, увеличение единичной мощности, совмещение процессов - конструктивное и функциональное). Гибкие производственные системы.

Синтез однородных ХТС - колонн разделения (эвристики последовательности выделения компонентов), реакторов (параллельное и последовательное соединение РИС и РИВ - обоснование выбора схем, каскад РИС).