21

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого

Факультет естественных наук и природных ресурсов

Кафедра химии и экологии

Принципы наилучшего использования сырья, энергии, оборудования. Проверка технологической концепции материальным и энергетическим балансами Методическое пособие

Великий Новгород

2007

Грошева Л.П. Принципы наилучшего использования сырья, энергии, оборудования. Проверка технологической концепции материальным и энергетическим балансами. Методическое пособие /Новгородский государственный университет.

Методическое пособие подготовлено в соответствии с общей программой обучения студентов и предназначено для студентов, изучающих «Химическую технологию», обучающихся технологическим расчетам и выполняющих курсовые работы по химической технологии.

В методическом пособии рассмотрены стехиометрические расчеты, приведены уравнения материального баланса. Пособие содержит примеры тепловых расчетов и принципы составления энергетического баланса. Изложены принципы наилучшего использования энергии, оборудования. Приведены основы проверки технологической концепции материальным и энергетическим балансами.

Даны контрольные задания для выполнения.

© Новгородский государственный

университет, 2007

© Грошева Л.П., 2007

Содержание

Содержание 3

Введение 3

1 Принципы наилучшего использования сырья 4

1.1 Составление материального баланса 4

Материальный баланс 6

1.2 Использование реагента в избытке (по отношению к теоретически необходимому количеству) 6

1.3 Противоток вещества 6

1.4 Смещение равновесия при обратимых реакциях 7

1.5 Воздействие на нежелательные реакции 7

1.6 Замораживание системы в состоянии наиболее выгодном для проведения процесса 8

2 Принцип наилучшего использования энергии 8

2.1 Энергетический баланс 8

2.2 Регенерация теплоты 11

2.3 Направления относительного движения тепловых потоков 11

11

2.4 Многократное использование теплоты 12

3 Принцип наилучшего использования оборудования 13

3.1 Применение рециркуляции 13

3.2 Уменьшение сопротивления массо- и теплопереносу, лимитирующей скорость превращения 13

3.3 Организация работы технологической схемы 14

4 Проверка технологической концепции материальным и энергетическим балансами 15

Контрольные задания 20

Введение

Методическое пособие предназначено для студентов при выполнении расчетных работ по курсу «Химическая технология неорганических веществ».

Прежде чем приступить к конструированию какого-либо аппарата химического производства необходимо произвести подробный технохимический расчет всего процесса производства или той его части, которая непосредственно связана с конструируемым аппаратом, изучить принципы наилучшего использования сырья, энергии, оборудования. В основу любого технохимического расчета положены два основных закона: закон сохранения массы вещества и закон сохранения энергии. На первом из этих законов базируется всякий материальный, на втором – всякий энергетический, в том числе и тепловой, балансы.

В методическом пособии изложены принципы наилучшего использования сырья, энергии, оборудования. Приведены примеры расчетов материального и теплового балансов. Показаны основы проверки технологической концепции материальным и энергетическим балансами.