Основы проектирования химических производств. Дворецкий С.И - 159 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

PK
R
P
dS
dV
∆=
∆
=
τ
1
1
,
где −V объем протекающей жидкости; −S площадь сечения аппарата;
−
τ
время; −
1
R гидравлическое со-
противление; −
1
K коэффициент скорости процесса;
−
∆
P
перепад давления в аппарате.
Для переноса тепла
tK
R
t
dS
dQ
∆=
∆
=
τ
2
2
,
где −Q количество передаваемого тепла;
−
S поверхность теплообмена;
−
2
R термическое сопротивление;
−=
22
1 RK коэффициент теплопередачи;
−
∆t средняя разность температур между обменивающимися те-
плом средами (материалами).
Для переноса вещества из одной фазы в другую
CK
R
C
dS
dM
∆=
∆
=
τ
3
3
,
где −
M
количество вещества, перенесенного из одной фазы в другую;
−
S поверхность контакта фаз;
−
3
R диффузионное сопротивление;
−
=
33
1 RK коэффициент массопередачи; −∆C разность между равно-
весной и рабочей концентрациями вещества в фазах.
Для химических превращений
)(
4
сK
dV
dM
ϕ=
τ
,
где −
M
количество прореагировавшего в химическом процессе вещества; −V объем реактора (аппара-
та); −
4
K коэффициент скорости химического процесса;
−
ϕ
)(с движущая сила процесса;
−
с вектор кон-
центраций реагирующих веществ.
В общем случае расчет процессов и аппаратов химических и биотехнологий проводят в определен-
ной последовательности:
1. На основании закона сохранения материи (энергии) составляют уравнения материального (теп-
лового) баланса процесса и определяют количество субстанции G, перерабатываемой в единицу време-
ни.
2. С использованием законов термодинамики определяют направление течения процесса и условия
термодинамического равновесия.
3. По величинам, характеризующим рабочие и равновесные параметры, определяют движущую си-
лу процесса ∆f .
4. На основании законов кинетики определяют коэффициент скорости процесса K.
5. По полученным данным и рассчитывают основной конструктивный размер аппарата d:
fK
G
d
∆
=
.
Нахождение численных значений и является самой сложной частью расчета технологических аппара-
тов. При этом необходимо обоснованно решать вопросы масштабного перехода – распространения дан-
ных, полученных в лабораторных исследованиях, на промышленные объекты.
Мощным средством ускорения разработки новых химико-технологических процессов и аппаратов
является математическое моделирование. Оно характеризуется системным подходом к процессу, т.е.
разбивкой его на элементарные уровни, составлением его иерархических (многоуровневых) моделей. С
помощью построенных моделей на ЭВМ исследуют, оптимизируют и проектируют новые прогрессив-
ные технологические процессы и оборудование. Следует отметить в заключение, что на нынешнем
уровне прикладной гидродинамики составить полную математическую модель технологического про-
цесса, учитывающую масштабный фактор, без экспериментов на крупномасштабном аппарате пока не-

Страницы