3. Классификация моделей химико-технологических систем.

Исследование системы, в том числе ХТС, предполагает, что вначале она будет представлена моделью. Модели ХТС делятся: 1) графические (в виде схем и граф изображений)--функциональная; технологическая; структурная; специальные. 2) описательные (в виде формул, ур-ий)--- химическая; операционная; математическая. Математические — формализованное представление системы, можно исп. матем методы, в том числе матем моделированием (формулы, графиков). Математические модели делятся на а) символические -- в виде формул, уравнений--передают взаимосвязь между элементами, параметрами и показателями эффективности функционирования системы. б) Иконографические математические модели в графической форме отображают качественные свойства ХТС или количественные соотношения между параметрами ХТС. 3) Существуют обобщенные модели — качественные модели. Они дают общее представление о функционировании ХТС, об элементах, об исходном сырье, промежуточных и конечных продуктах ХТС. Обобщенные модели бывают двух типов а) иконографические. б) Операционно-описательные обобщенная модель дает упрощенное представление о ХТС, т. е. словесные сведения о функционировании сис-мы. Включает химич схему процесса (основные, и побочные реакции по которым можно судить об эффективности)

4. Материальные балансы хтс. Уравнение сохранения энергии в техническом устройстве.

Химический состав и количество многокомпонентной смеси позволяют определить почти все ее свойства, рассчитать количество каждого компонента и, следовательно, производительность, расход исходной смеси, количество отходов и др.. Закон сохранения энергии в ХТ -- это баланс (матер. и энергетич.)- описание процесса или устройства, которое отражает тот или иной закон сохранения. Материальный и энергетич. баланс должны соблюдаться всегда--балансы между входящими и выходящими потоками (количество проходящей субстанции в единицу времени). Материальный баланс основан на законе сохранения массы: м1+м2.+= М1+М2+...+П, где М,м- массы, П-естественные потери. Потери неизбежны: 1) устройства не закрытые--есть массообмен, 2) неполнота извлечения продуктов из системы. Для учета потерь составляют таблицу: приход/расход. Энергетический баланс: сумма(W1)= сумма(W2)+дельта(W), где W1-все энергия, подводимая к системе, W2-энергия отводимая от системы, дельта(W)- накопление энергии в системе. Вывод уравнения энергетического баланса: полная работа системы равна сумме теплоты подведенной к системе минус работа совершенная системой и минус работа против сил внешнего давления. Еполн=Q-A- дельтаPV=Q-A-(P2/d2-P1/d1)Jдельтаt , где m=Jt, J –массовый поток. Еполн=Екин+Епот+Евнутр=((U2-U1)+(V2/2-V2/2)+(gz2-gz2)* Jдельтаt . ((U2-U1)+(V2/2-V2/2)+(gz2-gz2)* Jдельтаt= Q-A-(P2/d2-P1/d1)Jдельтаt. ((h2+V2/2+gz2)-(h1+V2/2+gz1))Jдельтаt=Q-A. Процесс стационарен, субстанция движется очень медленно, перепад высот очень мал, тогда дельтаh J дельтаt=Q-A. Q’ и A’--- тепловая и механическая мощность, значит дельтаh J = Q’ - A’. Произведение изменения внутренней энтальпии на массовый поток рано разнице между тепловой и механической мощностью. Т.о. уравнение энергетического баланса сумма дельтаhi Ji = Q’ - A’