Описательные модели хтс

1. Химическая схема

Химическая схема – последовательность превращений исходных веществ в продукты; описывается стехиометрическими уравнениями.

Синтез аммиака из водорода и азота представлен одним химическим уравнением: 3H₂+N₂=2NH₃

Производство аммиака из природного газа (метана) требует проведения нескольких химических реакций:

СH₄ + H₂О = CO + 3H₂ –конверсия метана с водяным паром,

СH₄ + 1/2О₂ = CO + 2H₂ +Q_p

CO + H₂О = CO₂ + H₂ +Q_p – конверсия оксида углерода(вод пар),

3H₂ + N₂ = 2NH₃ +Q_p – синтез аммиака.+Q_p

2. Операционная схема

Операционная схема- перечень операций, которые необходимо осуществить, чтобы получить данный продукт

1. сероочистка природного газа

2. паровая конверсия природного газа

3) воздушная конверсия

4) конверсия СО

5) выделение

6) метанирование СО и(перевод в состояние )

7) сжатие азотно-водородной смеси (АВС)

8) выделение аммиака

9) рециркуляция ( непревращенной АВС

3. Математическая модель

Математическая модель - система уравнений, позволяющая рассчитать состояние ХТС (показатели элементов и потоков внутри системы)

1. Мат модели элементов ХТС

2. Уравнения связей

3. Уравнение эффективностей ХТС

РИС-н

Мат баланс

Тепловой баланс

-определ местополож в сист

структурный коэф

- связь есть

- связи нет

Е-кривая эффектвонсти

В основе модулей лежит физ-хим сущ явл промиход в сист

Графические модели

1. Функциональная схема

А. Синтез аммиака

Б. Выделение аммиака.

В. Сжатие

Функциональная модель (схема) строится на основе химической и операционной и наглядно отражает основные стадии химико-технологического процесса и их взаимосвязь

Представление основных операций химико-технологического процесса в виде функциональной схемы весьма удобно для его понимания. Она дает общее представление о функционировании ХТС и служит предпосылкой для аппаратурного оформления и более детальной разработки ХТС.

2. Структурная схема

Структурная модель (схема) в отличие от технологической включает элементы ХТС в виде простых геометрических фигур (прямоугольников, кругов). Изображение аппаратов обезличено, но это значительно упрощает общий вид структуры ХТС

3. Технологическая схема

Технологическая модель (схема) показывает элементы системы, порядок их соединения и последовательность технологических операций. Нередко расположение аппаратов соответствует их примерной расстановке на цехе. На технологической схеме могут быть приведены краткие данные о параметрах процесса.

Технологическую схему получают в результате научной разработки данного способа производства, технологической и конструктивной проработки схем, узлов и аппаратов. Технологические схемы используют как при эксплуатации производства, так и при его проектировании. Она входит в проектную и техническую документацию каждого производства.

4. Операторная схема

применяют при анализе и расчетах ХТС, используя специальный математический аппарат и вычислительные методы. В операторной схеме каждый элемент представлен специальным обозначением, называемым «технологический оператор». Они помогают распознать по схеме, какие преобразования (операции) происходят с потоком в элементе