
- •Содержание
- •1. Природные ресурсы − топливо и минеральное сырье Республики Беларусь.
- •1.1. Природные ресурсы.
- •1.2. Энергетические ресурсы Республики Беларусь.
- •1.3. Минеральные ресурсы Республики Беларусь.
- •2. Общие принципы энергосберегающих технологий.
- •2.1. Экономия энергоресурсов
- •2.2. Энергетический баланс технологических процессов.
- •3. Эксергетический метод термодинамического анализа.
- •3.1. Роль окружающей среды в промышленных энергетических процессах.
- •3.2. Понятие и свойства эксергии.
- •Уравнение Гюи-Стодолы.
- •3.4. Степень термодинамического совершенства технических процессов.
- •4. Расчёт эксергии физических и химических процессов.
- •4.1. Основное уравнение для расчета термомеханической эксергии. Изменение термомеханической эксергии в процессе
- •Термомеханическая эксергия идеального газа .
- •Доказательство “ бесполезности “ работы проталкивания против внешнего атмосферного давления на примере расширения
- •Уравнение для расчета термомеханической эксергии идеального газа на основе различных процессов.
- •С учетом уравнений Пуассона
- •Суммарная полезная работа
- •Примеры расчета термомеханической эксергии.
- •4.6 Учет фазовых переходов при расчете эксергии.
- •4.7 Расчет концентрационной эксергии.
- •Эксергетический анализ процессов теплообмена
- •Термическая эксергия каждого потока
- •Схемы рекуперации.
- •Рекуперация тепла.
- •3 Pinch - точка
- •5. Химическая эксергия веществ
- •5.1. Принципы расчета химической эксергии.
- •5.2. Модели окружающей среды
- •5.2.1. Модель окружающей среды № 1 Шаргута.
- •5.2.2. Модель окружающей среды Арендтса.
- •5.2.3. Модель окружающей среды Степанова.
- •5.2.4. Модель окружающей среды № 2 Шаргута.
- •5.2.5. Модель окружающей среды Бродянского.
- •5.3. Проблемы выбора параметров окружающей среды, методов расчета химических эксергий.
- •. Принципы построения термохимической модели окружающей среды.
- •Параметры стандартной термохимической модели окружающей среды.
- •5.6. Схема девальвации веществ состава СaHbOcNdSe.
- •5.7. Термодинамические свойства веществ отсчета в термохимической модели окружающей среды.
- •750,45 КДж/моль.
- •6. Аддитивные расчеты химических эксергий органических веществ.
- •6.1. Аддитивные расчеты химической эксергии углеводородов при
- •6.1.1. Алканы
- •6.1.2. Алкилпроизводные циклопентана и циклогексана
- •6.1.3. Алкилпроизводные бензола
- •6.2. Аддитивные расчеты химических эксергий углеводородов в широком интервале температур
- •6.2.1. Химические эксергии углеводородов в состоянии идеального газа в интервале 298,15-1000 к
- •Продолжение таблицы 6.1
- •6.2.2. Химические эксергии жидких углеводородов.
- •7. Расчет химических эксергий смесей.
- •7.1. Расчет химической эксергии смеси в приближении идеального раствора.
- •7.2. Расчет химической эксергии смеси по экспериментальным данным.
- •8. Расчет химической эксергии топлив.
- •Окончательно можно записать
- •9. Термодинамический анализ химических процессов.
- •9.1. Основные положения эксергетического анализа химико- технологических процессов.
- •4´ Рецикл
- •9.2. Взаимосвязь потерь эксергии.
- •9.3. Эксергетический анализ химических производств.
- •9.3.1. Краткое описание технологического процесса стадии оксимирования
- •9.3.2. Исходные данные для проведения эксергетического анализа
- •9.3.3. Расчет эксергетических кпд и эксергетических потерь
- •9.3.4. Кривая регенерации тепла
- •9.3.5. Сравнительный эксергетический анализ некоторых способов получения циклогексаноноксима
- •10. Пример эксергетического расчета для выполнения индивидуального задания.
- •10.2. Расчет мольного содержания компонентов в равновесной смеси при 535 к потока №6 после дегидрирования .
- •10.3 Расчет массы воды, необходимой для нагрева в узле т601
- •10.4. Расчет массы и состава потока №14
- •10.5. Расчет эксергии c6h11oh и c6h10o при температуре 298,15 к с использованием термохимической модели ос.
- •10.6. Расчет эксергии потоков Расчет эксергии потока №1
- •Расчет эксергии потока №2
- •Расчет эксергии потока №3
- •Расчет эксергии потока №5
- •Расчет эксергии потока №6
- •Расчет эксергии потока №15
- •Расчет эксергии потока №16
- •Расчет эксергетических кпд по стадиям
- •Литература
- •Термодинамические свойства циклогексанола при 298.15 к
- •Термодинамические свойства циклогексанона при 298.15 к
4´ Рецикл
4
сырье
3
2
1 реактор 1
2,2 теплообменники
3 разделение смесей продукт
4, 4´ насосы, компрессоры
2´
Уже упоминалось, что потери эксергии можно подразделить на внешние и внутренние. Внешние потери на границе системы, зависят от степени использования продуктов. Это потери обусловленные смешением с окружающей средой. Например, в производстве метанола
СН4
СН3ОН
Н2О (пар) продувочный газ
Еэлектрич. Н2О (пар, вторич.)
Воздух
Если вторичный водяной пар и продувочные газы не используются, то это внешние потери. Тогда к.п.д. следует считать
К внутренним потерям эксергии относятся потери вследствие необратимости процессов внутри системы.
Для
уменьшения внешних потерь необходимо
рационально комбинировать производство
и использовать вторичные энергоресурсы:
пар, воду, отходы, сжатый воздух и т.п.
Для уменьшения внутренних потерь
требуется совершенствовать технологию
и аппаратуру, снижая степень необратимости
процессов. Но такой путь в следствии
действия экономических факторов возможен
лишь частично, т.е. многие реакции нельзя
осуществлять до равновесных состояний
по кинетическим причинам. В массообменных
процессах для увеличения их скорости
должны быть конечными разности
концентраций
рабочих и равновесных
,
а в теплообменных процессах
.
Неизбежны потери на трение, гидродинамическое
сопротивление.
Внутренние потери можно классифицировать, исходя из возможностей их устранения (уменьшения):
Потери, устраняемые изменением технологического режима.
Примеры: противоток при дегидрировании циклогексанола; снижение избытка воздуха при сжигании топлива; снижение избытков реагентов.
Потери, устраняемые увеличением поверхностей тепло- и массообмена,
увеличением времени контакта, более высокими к.п.д. насосов,
компрессоров, более активными катализаторами. При этом нужно всегда
оценивать экономические затраты на устранение этих потерь.
Потери, зависящие только от физико-химических свойств веществ
(деградация девальвация вещества при получении кислородсодержащих
веществ) и физико-химических характеристик процессов ( обратимость
реакции и т. п)
Потери, устраняемые только принципиальным изменением технологии.
Н
апример,
карбид [СаСО3
→ СаС2
→ С2Н2]
ацетилен
метан [ СН4 пирролиз]
бензол
[С6Н6
→ С6Н12
→ С6
Н11ОН
→ С6 Н10О → С6Н11ОN]
капролактам
фенол [С6Н5ОН → С6 Н11ОН]
этанол [С2Н5ОН ( по Лебедеву)]
дивинил
бутан [С4Н10 → С4Н6 + Н2]
Приведенная классификация потерь эксергии достаточно условна.