Часть 1

Тема 1. Основные и технологические понятия и определения.

§ 1. Классификация моделей хтс.

Все модели ХТП можно разделить на два вида:

1. Операционноописательные;

2. Иконографические;

1) Операционноописательные модели – это словестное описание процесса работы ХТП. (технологический регламент)

В нем приводятся основные и побочные реакции по которым осуществляется производство продукта, дается описание состава исходного сырья и продуктов (ГОСТ, ТУ (технические условия), СТП (стандарт предприятия)).

Приводятся термодинамические и кинетические расчеты, а также расчеты материального и теплового баланса процесса получения целевого продукта.

Приводятся расчеты основного и вспомогательного оборудования и мероприятия по автоматизации ХТП, охране труда и утилизации отходов. На практике это технологический регламент, различные виды проектноконструкторской документации.

1) Иконографические модели – это различные виды схем химикотехнологического процесса, выполненные в виде чертежей.

Существуют несколько разновидностей этих схем:

1. Функциональная (принципиальная);

2. Структурная;

3. Операторная;

4. Технологическая.

Виды и составление различных схем рассмотрим на примере синтеза аммиака из элементов.

Реакция обратимая, экзотермическая и характеризуется большим тепловым эффектом.

Обычно синтез аммиака осуществляют на плавленых железных катализаторах при температуре:

Т = 420 – 520 ⁰ С и давлении: Р = 25 – 32 мПа (250 – 320 атмосфер)

Исходя из этих предпосылок разберем цель и назначение эконографических моделей для описания ХТП.

1) Функциональная (принципиальная)

Эта схема дает общие представления о работе ХТП. На схеме выделяются основные узлы выполняющие определенную совокупность технологических операций и показывают технологические связи между ними. По схеме можно определить какие основные операции совершаются, и в какой последовательности.

2) Структурная схема дает изображение всех аппаратов химикотехнологической системы в виде блоков, имеющей несколько входов и выходов, показывающих технологические связи между блоками. Это более точная схема работы ХТП, чем функциональная.

1) Компрессор; 2) Инжектор; 3) Теплообменник; 4) Аммиачный холодильник; 5) Сепаратор; 6) Колонна синтеза; 7) Водяной холодильник; 8) Сепаратор (отбор готового продукта); 9) Циркуляционный компрессор;

3) Операторная схема. Дает наглядное представление о физико химической сущности технологических процессов. Каждый аппарат ХТП изображен в виде определенного технологического оператора, который количественно и качественно преобразует химические и физические параметры входных, материальных и энергетических потоков. Материальные и энергетические потоки в совокупности представляют собой технологический поток.

Технологические операторы обычно делят на основные и вспомогательные. Основные технологические опереторы обеспечивают работу ХТП в требуемом целевом направлении, вспомогательные операторы используются для повышения эффективности работы системы путем изменения ее энергетического и фазового состояния.