Объемная скорость и влияние ее на интенсивность работы катализатора

Объемная скорость – это расход потока реагентов (м³ /с) отнесенный к объему катализатора (м³):

, [с^-1]. (7.4)

Интенсивность работы катализатора определяется по формулам:

, (7.5)

, (7.6)

где V_K, V_H - конечная и начальная объемные скорость газа, выраженная в м³ /ч на м³ катализатора, ч^-1; С_ПР, С_ИСХ – концентрация продуктов и исходных веществ, об. доли; Х – степень превращения исход реагента, доли ед.; r_ПР – плотность чистого продукта, кг/м³; b - коэффициент пересчета начальной объемной скорости в конечную с учетом изменения объема реакцион смеси.

Химико-технологические системы.

Химико-технологические системы (ХТС). Основные определения.

Совокупность взаимосвязанных технологическими потоками и действующих как единое целое аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологических операций с целью выпуска конкретной продукции – называется химико-технологической системой (ХТС).

Элементом ХТС называется часть ХТС, которая в конкретном рассмотрении является неделимой.

С целью классификации элементов ХТС применяется иерархический принцип. Обычно различают четыре основных уровня иерархии элементов (подсистем) ХТС:

1. Типовые ХТП и их совокупность в масштабах машин и аппаратов;

2. Агрегаты и комплексы, представляющие совокупность типовых процессов в масштабах производств и их отдельных участков;

3. Совокупность производств в масштабе выпуска товарной продукции;

4. Химическое предприятие в целом.

Рассмотрению химического производства как сложной системы посвящены работы В. В. Кафарова, показывающие пути исследования и оптимизации ХТС. Иерархическая структура ХТС приведена на рис. 1.2.

Рис. 1. Иерархическая структура химико-технологической системы

Элементом минимального масштаба в структуре ХТС является отдельный аппарат (реактор, абсорбер, ректификационная колонна, насос и прочее). Это – низший масштабный уровень I. Объединение нескольких аппаратов, выполняющих вместе какое-то преобразование потока, образует один элемент подсистемы II-го масштабного уровня (реакционный узел, система разделения многокомпонентной смеси и так далее). Совокупность подсистем второго уровня в виде элементов, подобных отделениям или участкам производства, образует подсистему III-го уровня (в производстве серной кислоты это отделения обжига серосодержащего сырья, очистки и осушки сернистого газа, окисления и абсорбции). К этим же подсистемам могут относиться водоподготовка, регенерация отработанных вспомогательных материалов, утилизация отходов. Совокупность отделений, участков образует ХТС производства в целом. Как уже говорилось выше, описанное выделение подсистем условно и в каких-то задачах выделение подсистем, элементов может быть иным.

Иерархическая структура ХТС позволяет на каждом этапе сократить размерность исследуемой задачи (т.е. число одновременно учитываемых элементов и процессов), а результаты изучения подсистемы одного производства использовать в исследованиях другого. Иерархическую структуру масштабных подсистем можно представить также для функциональных подсистем.

Синтез и анализ ХТС. (сам/ст.) Очень подробно у Бескова, у Кутепова 95 год издания.

Типовые технологические операторы ХТС.

Из всего множества технологических процессов различают только 7 типовых технологических операторов, с использованием которых возможно синтезировать ХТС любой сложности.

Типовые технологические операторы обычно делят на основные технологические операторы и вспомогательные технологические операторы.

Основные технологические операторы	Вспомогательные технологические операторы
	- химическое превращение		- нагрева и охлаждения
	- смешение		- сжатия и расширения
	- разделение		- изменения агрегатного состояния вещества
	- межфазный массообмен

Различия между основными и вспомогательными операторами заключаются в том, что основные технологические операторы обеспечивают функционирование ХТС в требуемом целевом направлении, а вспомогательные – повышают эффективность функционирования системы путем изменения ее энергетического и фазового состояний.

Дата добавления: 2014-01-04