Основы проектирования химических производств. Дворецкий С.И - 158 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Руководствуясь эскизным вариантом технологической схемы, студент приступает к технологиче-
скому, энергетическому и механическому расчету оборудования.
6.3.3.1. Технологический расчет оборудования
На первом этапе расчета студент составляет материальный баланс каждой стадии технологического
процесса с использованием уравнений материального баланса. Целью материального расчета является
определение расходных коэффициентов по сырью, объемно-реакционной массы, количества отходов,
сточных вод и газовыделений на каждой стадии технологического процесса.
Уравнения материального баланса составляются на основании закона сохранения массы:
∑
∑
=
конисх
GG ,
где
исх
G , −
кон
G масса исходных и полученных веществ.
При составлении уравнений материального баланса необходимо учитывать все компоненты, загру-
жаемые в аппарат, и выходящие (выгружаемые) из аппарата в ходе процесса (исходные реагенты, про-
дукты реакции, растворители, примеси в исходном сырье и растворителях, примеси, образующиеся в
ходе реакции и т.п.).
Материальный расчет можно проводить двумя способами:
Первый способ – расчет на одну тонну готового продукта. При этом получают расходные коэффи-
циенты по сырью, объемы реакционных масс, приходящиеся на одну тонну готового продукта. При
проведении расчета первоначально определяют общий выход от теоретического для всего процесса
NK
η⋅η⋅⋅η⋅η=η ......
21общ
,
где
K
η − выход от теоретического на K-й стадии процесса; N – число стадий химико-технологического
процесса.
Используя общий выход и стехиометрическое соотношение основного продукта и основного сырья,
определяют его количество (расходный коэффициент) на первой стадии. Далее, с учетом исходных дан-
ных проводят последовательно материальный расчет для всех стадий процесса.
Второй способ – расчет на одну операцию для периодического процесса и часовую производитель-
ность – для непрерывного. В этом случае получают реальные загрузки в аппараты и объемы реакционных
масс.
Материальный баланс является базой для составления теплового баланса, который выполняется на
основании закона сохранения энергии
пкрн
QQQQ +=+
∑
∑
,
где −
∑
н
Q количество теплоты, поступающее в аппарат;
−
р
Q
тепловой эффект процесса;
∑
−
к
Q количе-
ство теплоты, выносимое из аппарата;
п
Q − тепловые потери в окружающую среду.
После составления материального и теплового балансов для всех технологических стадий проводят
расчет конструктивных размеров и подбор технологического оборудования, необходимого для обеспе-
чения заданной производительности по готовому продукту. При этом должны быть известны кинетиче-
ские закономерности гидромеханических, тепловых, массообменных и химических процессов, которые
могут быть сформулированы в виде общего закона: скорость процесса прямо пропорциональна движу-
щей силе и обратно пропорциональна сопротивлению.
Для движения потоков материалов (жидкости или газа) через аппарат

Страницы