Основы проектирования химических производств. Косинцев В.И - 160 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

телей эффективности, под которыми понимают числовые характеристики си-
стемы, оценивающие степень приспособления системы к выполнению по-
ставленных перед ней задач.
Основные показатели эффективности ХТС следующие:
− технологические показатели;
− качественные показатели выпускаемой продукции;
− экономические показатели.
Показателями эффективности отдельных аппаратов, узлов, отделений
чаще всего являются технологические критерии – удельная производитель-
ность, выход целевого продукта, КПД и т. д.
Технологическими критериями эффективности являются степень кон-
версии, избирательность (доля превращенного исходного реагента, израсхо-
дованная на образование данного продукта), выход продукта.
Различают две стадии оптимизации: статическую и динамическую. В за-
висимости от характера рассматриваемых математических моделей применя-
ются различные математические методы оптимизации: аналитические, мето-
ды математического программирования, градиентные и статические.
Пример 6.1. Параметр оптимизации – степень конверсии. В реакторе
смешения протекает гетерогенно-каталитическая реакция гидрирования
А+Н
2
→В,
которая подчиняется кинетическому уравнению
1
H
A H H
K P P
R
b P b P
Α
Α
Α
ґ ґ
=
+ +ґ ґ
.
Объем реактора V
р
=10м
3
при давлении Р
0
=7 МПа и температуре
Т=250
о
С. Суммарная скорость подачи реагентов 10 кмоль/с, коэффициенты
b
А
=10 МПа
−
1
и b
Н
=10 МПа
–1
. Константа скорости реакции
k=30 кмоль/(м
3
⋅с⋅МПа
2
).
Найти соотношение исходных реагентов, при которых степень конвер-
сии вещества А (Х
А
) будет максимальной.
Решение: Для того, чтобы выразить парциальные давления веществ че-
рез степень конверсии соединения А, составим парциальный мольный ба-
ланс:
1
0
Α
Α
Α
F
= X
F
−
;
0
H
Α
Α
F
X
F
= β −
; (где
0
0
H
Α
F
F
β =
);
0
B
Α
Α
F
X
F
=
.
Тогда
0
1
i
A
Α
F
X
F
= + β −
е
.
Здесь F
В
, F
А
, F
H
,
0
Α
F
− производительность по целевому продукту В и
по исходным веществам А и Н соответственно. Парциальные давления реаги-
рующих веществ составляют:
160

Страницы