Принцип технологической целесообразности ведения химико-технологических процессов

Содержание

Слайд 2

Использование ряда химических, физико-химических, энергетических и экологических закономерностей сопровождается накоплением противоречий,

Использование ряда химических, физико-химических, энергетических и экологических закономерностей сопровождается накоплением противоречий,

которые необходимо решать путем поиска компромиссов.
1. Любой аппарат входит в состав сложной системы, и улучшение в одной отдельной позиции может привести к ухудшения работы системы в целом.
ПОЭТОМУ единственным критерием оптимизации должны служить экономические факторы- капитальные вложения и себестоимость продукции.
Слайд 3

2.Повышение температуры (Аррениус, Карно) ведет к росту скорости реакции и повышению

2.Повышение температуры (Аррениус, Карно) ведет к росту скорости реакции и повышению

качества использования энергии процесса,
А) но в обратимых экзотермических реакциях это приводит к снижению степени превращения;
Б) но при повышенных температурах могут преобладать побочные реакции.
С) но требования к материалам оборудования становятся иногда трудно выполнимыми.
Д) но общие экологические принципы требуют избегать высоких температур.
Слайд 4

3.Повышение концентрации ( принцип действия масс) ведет к росту скорости процесса,

3.Повышение концентрации ( принцип действия масс) ведет к росту скорости процесса,


но при протекании экзотермических реакций высокая скорость выделения тепла создает трудности управления процессом.
4. При неблагоприятных термодинамических и кинетических условиях принцип рециркуляции, позволяет получить максимально выгодные условия ведения процесса,
но при этом возрастают затраты энергии на циркуляцию.
Слайд 5

5. Гетерогенно протекающие реакции требуют увеличения площади поверхности соприкосновения фаз, что

5. Гетерогенно протекающие реакции требуют увеличения площади поверхности соприкосновения фаз, что

ведет к росту движущей силы.
Но в случае абсорбции, сопровождающейся химической
реакцией с экзотермическим эффектом
Слайд 6

это приводит к росту скорости абсорбции (г); при возра­стании скорости абсорбции

это приводит к росту скорости абсорбции (г); при возра­стании скорости абсорбции

увеличивается количество теплоты, вы­деляемой в единице объема аппарата, а следовательно, повышается температура системы (а). Вследствие увеличения тем­пературы возрастает равновесное давление газа над жидкостью ро (б) и уменьшается движущая сила процесса р — р0 (в).
Резюмируя, можно утверждать, что сущест­вует оптимальная величина поверхности соприкосновения фаз для определенных условий отвода теплоты из системы при данном теп­ловом эффекте реакции, обеспечивающая максимальную скорость процесса (д).
Слайд 7

6. Противоток в общем случае желательнее прямотока (так как позволяет добиться

6. Противоток в общем случае желательнее прямотока (так как позволяет добиться

равномерности движущих сил),
Но, например, при сушке в противотоке уже подсушенный материал соприкасается с горячим теплоносителем, что может привести к его разложению.
7. Формальное применение правила Ле-Шателье для многостадийных процессов, протекающих в одном аппарате нецелесообразно, следует сосредоточиться на управлении лимитирующей стадии процесса.