ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОЦЕССОВ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ Основы построения математических моделей о Постановка задачи из "Автоматическое управление процессами в кипящем слое " Процессы в кипящем слое относятся к многомерным объектам управления со многими входными и выходными координатами. В общем случае входные и выходные координаты взаимосвязаны, так как изменение одной из входных величин приводит к возникновению процесса по всем выходным координатам. [c.16] Большое разнообразие технологических процессов, осуществляемых в кипящем слое, к управлению которыми предъявляют различные требования, обусловленные особенностями оптимальных технико-экономических показателей, заставляет искать некоторые общие оценки целей управления. [c.16] Цель управления процессом состоит в обеспечении максимального значения функции пользы Рц. [c.16] Конкретный вид функционала /Супр, как и вид функции / п, определяется внешними экономическими требованиями. [c.16] Вместе с технологическими ограничениями, определяемыми взаимосвязью технологических выходных и входных координат, условия (3) определяют допустимое множество управлений. [c.16] Критерий (6) может быть использован для непрерывных процессов. При необходимости периодического введения новых материалов (смена катализатора, обновление инертной навески. [c.17] Построение математической модели процессов в кипящем слое связано с описанием кинетики протекающих химических реакций, особенностей гидродинамики и условий переноса веществ и тепла. [c.18] Сложность этих явлений в условиях кипящего слоя и недостаточная изученность некоторых элементарных процессов создает определенные трудности при построении общей модели процесса. Единственным путем преодоления этих трудностей является выбор идеализированной модели процесса, причем степень идеализации процесса нельзя рассматривать в отрыве от тех задач, которые должна решать модель, и от тех требований, которые предъявляют к управлению процессом. Чем выше требования к управлению, тем более детализированной должна быть модель объекта. [c.18] Чтобы в какой-то мере классифицировать технологические требования, предъявляемые к процессам в кипящем слое, и выработать несколько общих постановок задач управления, приведем краткое описание некоторых технологических процессов в кипящем слое, осуществленных в промышленном масштабе. [c.18] Степень полноты прямого извлечения цинка в раствор определяется глубиной окисления сульфида цинка в то же время параллельно с основной реакцией в твердой фазе протекает ряд побочных реакций, способствующих в последующем нежелательному переходу в раствор меди, кадмия, кремнекислоты и других примесей. При окислительном обжиге сульфидного цинкового концентрата получающиеся обжиговые газы со сравнительно высоким содержанием сернистого ангидрида (7—10%) направляют на сернокислотный завод, который для экономики цинкового производства имеет существенное значение. [c.19] Особенностью технологических требований, предъявляемых к операции обжига цинковых концентратов, является глубокий обжиг сульфидов цинка при малых избытках воздуха для получения обжиговых газов с высокой концентрацией сернистого ангидрида и ограничение условий протекания побочных реакций в твердой фазе. В этом примере задача управления охватывает поддержание определенных технологических требований к выходной твердой и газовой фазам при обеспечении определенной удельной производительности. [c.19] Обжиг флотационного колчедана [1, с. 97, 101 5, с. 283]. В соответствии с технологическими схемами получения серной кислоты башенным и контактным способами первой операцией является окислительный обжиг флотационных колчеданов, в результате которого получают сернистый газ высокой концентрации и со стабильными параметрами. Высокая концентрация обжиговых газов и, следовательно, их небольшой удельный объем (из расчета на 1 т вырабатываемой кислоты) позволяют утилизировать тепло обжига и способствуют уменьшению размеров устройств для очистки и охлаждения. Малое содержание кислорода в обжиговых газах препятствует образованию 50з, что весьма важно для уменьшения коррозии аппаратуры. [c.19] Содержание остаточной серы в огарке жестко не регламентируется последующей технологической операцией и в основном определяется экономическими показателями переработки, связанными с использованием серы в цикле получения серной кислоты. [c.19] Обжиг молибденитовых концентратов [1, с. 75 5, с. 251]. Технологический процесс получения чистой трехокиси молибдена, принятый в СССР, состоит из операций окислительного обжига концентрата, выщелачивания огарка растворами аммиака и выделения из аммиачных растворов парамолибдата аммония. [c.20] При окислительном обжиге наряду с основной реакцией окисления молибденита протекают реакции окисления сульфидов примесей, а также вторичные реакции взаимодействия сульфидов и окислов, в результате которых образуются нерастворимые мо-либдаты. [c.20] Основным технологическим показателем процесса, помимо удельной производительности, является степень извлечения молибдена в аммиачный раствор в результате глубокого окисления сульфида молибдена при максимальном ограничении условий протекания вторичных твердофазных реакций. [c.20] Сравнительно малый масштаб производства делает экономически нерациональным использование получающихся обжиговых газов, содержащих всего 3—4% сернистого ангидрида. [c.20] Таким образом, основной задачей управления процессом обжига молибденитовых концентратов является обеспечение оптимальных условий протекания реакций в твердой фазе без каких-либо ограничений по параметрам газовой фазы. [c.20] Обжиг никелевых сульфидных материалов [5, с. 159—184]. Никель из окисленных и сульфидных руд получают по технологической схеме, предусматривающей окислительный обжиг никелевых концентратов или файнштейнов в кипящем слое. Полнота извлечения никеля из обжигаемого сырья определяется глубиной окисления сульфида никеля. Получающийся при обжиге огарок направляют в трубчатую печь для частичного восстановления и далее — в электропечь для полного восстановления и плавки на аноды. Механические потери никеля с дымовыми газами в трубчатой печи и в электропечи существенно зависят от гранулометрического состава огарка. Поэтому обжиг в кипящем слое на никелевых заводах проводят с частичным спеканием и укрупнением (гранулированием) огарка. [c.20] Обеспечение заданного размера спекающегося огарка является одним из основных требований при обжиге медных шихт в кипящем слое и при выпарке ряда растворов солей. [c.21] Вернуться к основной статье