Практический материальный баланс

Практический материальный баланс учитывает составы исходного сырья и готовой продукции, избыток одного из компонентов сырья, степень превращения реагентов, потери сырья и готового продукта и т.д.

Исходными данными для составления такого баланса являются:

- технологическая схема, отражающая вид и последовательность стадий производства;

- годовая производительность поданному продукту или данному спектру продуктов;

- производственная рецептура загрузки компонентов на каждой технологической стадии;

- потери сырья и готового продукта на каждой технологической стадии производства.

Все эти величины определяются поданным научно-исследователь­ских разработок, по результатам расчетов теоретического материаль­ного баланса или же по данным, полученным при обследовании ана­логичных производств во время производственной практики.

В зависимости от характера требований материальный баланс периодических процессов может составляться в трех вариантах: во-пер­вых, исходя из суточной производительности вещества; во-вторых, на единицу массы готового продукта (чаще всего на 1 т); в-третьих, на ко­личество готового продукта, полученного за один цикл работы. В этом случае наиболее целесообразен суточный материальный баланс.

Для непрерывных процессов материальный баланс составляется с учетом выработки в единицу времени (т/год, т/сут, т/ч, кг/ч, кг/мин, кг/с и т.д.).

В любом случае баланс делится на две основные части — это общий и пооперационный (постадийный) материальный балансы.

При общем балансе материальные расчеты связаны с определением расходов всех видов сырья. В большинстве случаев такие расчеты за­вершаются определением расходных коэффициентов всех компонен­тов процесса на единицу массы готового продукта (например, на 1 т) и сравнением их с расходными коэффициентами аналогичного сущест­вующего производства (по материалам производственной практики).

Первым этапом будет определение рабочего времени в цехе. Его величина зависит от характера производства. Для периодических про­цессов

Д =365-(Р+В),

где Д — количество рабочих дней в году; Р — количество дней в году, отведенных на все виды ремонта; В — количество праздничных и вы­ходных дней в году.

Для непрерывных процессов

Д = 365-Р

В этом случае величина Р включает в себя и время на все виды ремонтов, и время периодических остановок на чистку оборудования, замену катализатора и т. п.

Далее необходимо определить производительность готового про­дукта. Вначале рассчитывается его производительность без учета потерь

где - суточная производительность готового продукта без учета потерь, т/сут; N— годовой выход готового продукта, т.

Производительность с учетом потерь продукта по стадиям

где а - общая доля потерь продукта на всех стадиях процесса.

Общая величина потерь по всем стадиям

П =-

Определяя доли потерь по стадиям как а_i, можем найти их коли­чество из соотношения

= а_i П

При этом Σ а_i=1

Далее определяется расход каждого вида сырья с учетом потерь, исходя из рецептуры загрузки компонентов реакционной смеси. При этом предварительно рассчитывается рецептура в процентах на содер­жание каждого компонента, полагая за 100% всю реакционную смесь. Потери реакционной смеси на каждой стадии в равной степени отно­сятся к каждому из компонентов, если нет отгона одного из продуктов, выделения его в осадок и др.

К полученным расходам сырьевых компонентов добавляются их возможные потери до получения реакционной смеси при транспорти­ровке, загрузке и т.д.

Окончательно производят расчет расходных коэффициентов сырье­вых компонентов на тонну готового продукта. Кроме расходных коэф­фициентов сырья рассчитываются аналогичные величины, характери­зующие расход воды, пара, топлива, электроэнергии и т.д. Естественно, чем меньше расходные коэффициенты, тем экономичнее технологи­ческий процесс.

Особое значение имеют расходные коэффициенты по сырью, так как для большинства химических производств львиная доля себестои­мости продуктов приходится на эту статью.

Результаты расчета расходных коэффициентов оформляются в виде таблицы.

Постадийный материальный баланс составляется в виде таблиц на каждой стадии, исходя из результатов расчета общего материального баланса. Рассмотрим составление такого баланса на примере.

Дата добавления: 2014-01-04