ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы МАТЕРИАЛЬНЫЕ И ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИНЦИПЫ СОСТАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ БАЛАНСОВ И МАТЕРИАЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ НЕОБРАТИМЫХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ из "Расчеты химико-технологических процессов" В книге принято все материальные и тепловые балансы рассчитывать на нормальные условия — давление 1,01325-10 Па (760 мм рт. ст.) и температура 0°С. [c.4] Авторы выражают благодарность за ценные советы и замечания Т. П. Бондарчук, А. Т. Бартону, В. М. Померанцеву, А. Н. Прокопенко, А. Г. Антоненкову и А. А. Москвину. [c.4] Авторы будут благодарны всем, кто пришлет свои замечания лИ предложения. [c.4] Химпко-технологические расчеты составляют главную, наиболее трудоемкую часть проекта любого химического производства, они же являются завершающей стадией лабораторного технологического исследования и выполняются также при обследовании работающих цехов и установок. Целью этих расчетов может быть определение кинетических констант и оптимальных параметров производства или же вычисление реакционных объемов и основных размеров химических реакторов. [c.5] Материальные расчеты, наряду с тепловыми, являются основой технологических расчетов. К ним следует отнести определение выхода основного и побочных продуктов, расходных коэффициентов по сырью, производственных потерь. Только определив материальные потоки, можно произвести необходимые конструктивные расчеты производственного оборудования и коммуникаций, оценить экономическую эффективность и целесообразность процесса. Составление материального баланса необходимо как при проектировании нового, так и при анализе работы существующего производства. При проектировании новых производств используется опыт существующих с учетом результатов современных новейших исследований. На основе сравнительного технико-экономического анализа действующих производств возможно выбрать наиболее рациональную технологическую схему, оптимальные конструкции аппаратов и условия осуществления процесса. [c.5] Материальный баланс может быть представлен уравнением, левую часть которого составляет масса всех видов сырья и материалов, поступающих на переработку 2](3, а правую — масса получаемых продуктов 2 С плюс производственные потери Оаог. [c.5] Основой материального баланса являются законы сохранения массы вещества и стехиометрических соотношений. [c.6] При составлении полного баланса обычно решают систему уравнений (I, 1) с несколькими неизвестными. При этом могут быть использованы соответствующие формулы для определения равновесного и фактического выхода продукта, скорости процесса и др. [c.6] Теоретический материальный баланс рассчитывается на основе стехиометрического уравнения реакции. Для его составления достаточно знать уравнение реакции и молекулярные массы компонентов. [c.6] Практический материальный баланс учитывает состав исходного сырья и готовой продукции, избыток одного из компонентов сырья, степень превращения, потери сырья и готового продукта и т. д. [c.6] Из данных материального баланса можно найти расход сырья и вспомогательных материалов на заданную мощность аппарата, цеха, предприятия, себестоимость продукции, выходы продуктов, объем реакционной зоны, число реакторов, производственные потери (непроизводительный расход сырья, материалов, готового продукта на разлив, утечку, унос). [c.6] На основе материального баланса составляют тепловой баланс, позволяющий определить потребность в топливе, величину теплообменных поверхностей, расход теплоты или хладоагентов. Все эти данные записывают в виде таблицы (см. стр. 7). [c.6] Расчеты обычно выполняют в единицах массы (кг, т) можно вести расчет в молях. Только для газовых реакций, идущих без изменения объема, в некоторых случаях возможно ограничиться составлением баланса в кубических метрах. [c.6] Оз — массы исходных реагентов G , (/5, Ов — массы целевого, побочных продуктов и отходов соответственно. [c.7] Себестоимостью называется денежное выражение затрат данного предприятия на изготовление и сбыт продукции. Для составления калькуляции себестоимости, т. е. расчета затрат на единицу продукции — определяют статьи расхода и в том числе расходные коэффициенты по сырью, материалам, топливу и энергии и с учетом цены на них рассчитывают калькуляцию. На практике обычно чем меньше расходные коэффициенты, тем экономичнее процесс и соответственно тем меньше себестоимость продукции. Однако снижение расходных коэффициентов ниже определенного минимума связано с необходимостью повышения чистоты исходных материалов, степеней извлечения, выхода продукта, что требует значительных расходов и может повести к увеличению себестоимости продукта. [c.7] Особое значение имеют расходные коэффициенты по сырью, поскольку для большинства химических производств 60—70 7о себестоимости приходится на эту статью. [c.7] Для расчета расходных коэффициентов необходимо знать все стадии технологического процесса, в результате осуществления которых происходит превращение ис.ходного сырья в готовый продукт. [c.7] Теоретические расходные коэффициенты Лт учитывают стехио-метрические соотношения, по которым происходит превращение исходных веществ в целевой продукт. Практические расходные коэффициенты Лцр, кроме этого, учитывают производственные потери на всех стадиях процесса, а также побочные реакции, если они имеют место. [c.7] Вернуться к основной статье