2.Анализ структуры хтс процесса каталитического риформинга

Цель работы: установить последовательность расчета аппаратов процесса каталитического риформинга.

Исходные данные: блок-схема материальных потоков стадии каталитического риформинга (рисунок 1).

Выполнение работы (с помощью программы Mathcad)

1. Построим структуру ХТС в виде графа, вершины которого соответствуют аппаратам, а дуги – потокам (Приложение 1, рисунок 2.1).

2. Построим матрицу смежности для графа изображённого на рисунке 2.1.

Матрица состоит из 17 столбцов и 17 строк, соответствующих аппаратам.

3. Возведем матрицу в 17-ю степень, складываем эти матрицы логически. В результате получаем матрицу путей.

4. Складываем матрицу путей с транспортированной матрицей путей, получим матрицу бикомпонентов

5. Из составленного продерева (приложение 1, рисунок 2.2) выбираем число контуров и строим матрицу по числу контуров и дуг.

6. 

   Для каждого столбца рассчитываем контурную степень (численно равна количеству 1 в столбце) и параметричность (3 постоянных параметра системы + количество компонентов потока).

7. Вычеркиваем столбцы с max контурной степенью (при одинаковой контурной степени с min параметричностью ) и строки имеющие 1 при пересечении с данным столбцом.

8. Расчитываем новые контурные степени.

продолжаем до тех пор пока не вычеркнем все строки .

9. По вычеркнутым столбцам определяем разрываемые потоки.

10. 

    Строим матрицу смежности с учётом разрываемых потоков.

11. Вычеркиваем столбцы, все значения которых равны 0 и строки, соответствующие номеру столбцов (напимер, 1-1).

12. Окончательная последовательность расчёта блок схемы.

(12-1-2-3-4-5-6-13-15-7-8-9-10-11-16 -17-14)

3. Моделирование и расчет хтс производства гликолей.

Цель работы – разработать топологическую модель ХТС с использованием типовых технологических операторов; преобразовать замкнутую ХТС в разомкнутую; определить последовательность расчета разомкнутой ХТС; рассчитать ХТС декомпозиционным итерационным методом;

Начальные данные: технологическая схема материальных потоков (приложение 2, рисунок 3.1); протекающие реакции:

3.1 Анализ структуры процесса производства гликолей

1. Разрабатываем топологическую модель технологической схемы (используя основные и вспомогательные типовые технологические операторы).

1. Смеситель

2. Теплообменник

3. Реактор

4. Сепаратор

5. Выпарная установка

6. Колонна отгонки воды

7. Смеситель рециркулирущих вод

8. Отгонка этиленгликоля

9. Отгонка диэтиленгликоля

2. Составляем граф.

Рисунок 3.3 Граф модели процесса производства гликолей.

3. Строим матрицу смежности для вершин графа, матрицу путей, матрицу бикомпонентов, определяем количество комплексов.

4. Построим продерево.

Контуры по вершинам:

{2,3,2}

{1,2,4,5,6,7,1}

{1,2,4,5,7,1}

Контуры по дугам:

[5-6]

[4-7-9-11-12-3]

[4-7-9-10-3]

5. Построим матрицу контуров.

6. Посчитаем контурную степень

7. Определим параметричность

8. Вычёркиваем 3 столбец и 2,3 строки (f=2, π =5), затем вычёркиваем 5 столбец. Т.о. разрываем 3 и 5 потоки.

9. Строим матрицу смежности с учётом разорванных потоков.

Последовательность расчёта ХТС: 1,3,2,4,5,6,7,8,9.