Расчет на 1 операцию

Такой расчет проводится на одну операцию для периодического процесса. В случае непрерывного процесса проводится расчет часовой производительности. При материальном расчете периодического процесса предварительно определяют объем реакционного аппарата на основной стадии производства, V_a(1). Затем определяют реальные загрузки сырья в аппараты.

3.4.2. Последовательность выполнения материального расчета для периодического процесса

1. Определяют аппарат для основной стадии. Основная стадия – это первая стадия, связанная с химическими превращениями. В случае косметических и фармацевтических производств основной стадией является стадия получения готового продукта. Определяют объем аппарата V_a(1).

2. Определяют объем реакционной массы в аппарате:

где j - коэффициент заполнения.

Величина j зависит от режима работы аппарата:

j = 0.8 - 0.9 для хранилищ;

j = 0.7 – 0.8 для аппаратов при отсутствии вспенивания и кипения

j = 0.3 – 0.5 для аппаратов при наличии вспенивания и кипения

3. Рассчитывают загрузку основного компонента G_A в основной аппарат.

Предположим, что процесс представляет собой превращение исходного продукта А в конечный продукт К согласно стехиометрическому соотношению:

а(1)А →…… кК

На первой стадии протекают следующие реакции:

основная: а(1)А + в(1)В = с(1)С + d(1)D выход h₁

побочная: а(2)А + в(2)В = е(2)Е + d(2)D выход h₂

x_A – суммарная степень превращения вещества А;

y_A – содержание 100%-ного вещества А в техническом продукте;

y_B – содержание 100%-ного вещества В в техническом продукте.

Определяем теоретическое количество вещества А (100%-ное вещество А), необходимое для получения 1 тонны продукта К.

Определяем количество технического продукта

Предположим, что согласно регламентным данным объем реакционной массы V_p соответствует величина R_A^техн. Тогда для первой стадии можно определить удельный объем реакционной массы на 1 тонну готового продукта:

Определяем количество примесей в веществе А.

Определяем количество вещества А, расходуемое в химической реакции

Определяем количество непрореагировавшего вещества А.

4. Проводят расчет количеств остальных компонентов.

Исходя из регламентных данных и определенных выше величин G_A и G_A^техн, определяют величины G_В и G_В^техн, после чего рассчитывают количество примесей, вносимых с веществом В.

Расчет по основной реакции

Количество вещества В, расходуемое в реакции

Количество образовавшегося вещества C и D вычисляются по такой же формуле, только все B и b меняются на C и D соответственно.

Расчет по побочной реакции

Количество компонента В, расходуемое в реакции

Количество образовавшегося вещества Е и D вычисляются по такой же формуле, но B меняются на E и D соответственно.

Общее количество образовавшегося вещества D

Количество непрореагировавшего вещества В

Возможно протекание других побочных неучитываемых реакций, в результате которых образуются примеси неустановленного строения. Предполагается, что молекулярная масса этих примесей равна молекулярной массе исходного соединения. Тогда масса примесей может быть вычислена следующим образом:

Согласно закону сохранения суммарная масса исходных продуктов должна равняться суммарной массе конечных продуктов.

Загрузка растворителей и катализаторов учитывается вначале в графе “Загружено”, а затем в графе “Получено”.

5. Особенности и основные тенденции развития химических и химико-фармацевтических и косметических производств. Организация проектирования химических и химико-фармацевтических производств. Основные виды капитального строительства.

   Тенденции развития химической технологии:

1. Увеличение единичной мощности узлов и агрегатов. Такая необходимость связана с возрастанием потребности в продукции. При увеличении мощности сокращаются затраты и амортизационные начисления за единицу готовой продукции, сокращается численность персонала, что приводит к сокращению фонда заработной платы и повышению производительности труда.

2. Разработка экологически чистых технологий, уменьшающих или исключающих загрязнение окружающей среды отходами производства. (безотходное производство)

3. Использование современных технологических схем (малотоннажные производства). Характерно как для тонкого органического синтеза, так и для хим-фарм производств и косметики т.к. возможен большой ассортимент продукции, получаемый с использованием особых технологических приёмов на одной и той же технологической схеме.

4. Повышение энергетической эффективности производства имеет значение в тонком органическом синтезе, потому что не связано с повышенным нагреванием или резким охлаждением.

Организация проектирования

Проектирование – разработка технологической документации, необходимой для создания промышленного объекта, обеспечивающего выпуск необходимой продукции определённого количества в заданном объеме, в установленные сроки с заданным технико-экономическими показаниями, при соблюдении норм охраны труда, техники безопасности и экологии.

Проектирование предприятий осуществляется проектными организациями по заданию заказчика. Заказчик – организация, которой предоставлено право капитальных вложений в создание новых предприятий/реконструкцию и техническое перевооружение уже существующих предприятий. Заказчик согласует и выдает проектировщику техническое задание (ТЗ) на проектирование. На основании ТЗ проводятся проектная проработка, которая включает в себя технико-экономическое обоснование (ТЭО). В ТЭО определяется мощность производства, номенклатура и качество продукции, потребность в сырье, кооперирование с другими предприятиями, экологические выбросы, экономические показатели и выбор площадки строительства объекта.

Тенденции:

• Строительство нового предприятия

• Расширение действующего предприятия

• Реконструкция и техническое перевооружение действующего производства

На основании ТЗ и ТЭО определяются исходные данные для проектирования:

• Номенклатура и мощность производства

• Район строительства

• Технологический регламент производства

• Условия обеспечения производства сырьем, энергией и трудовыми ресурсами

Работы по усовершенствованию технологии используемого метода производства

• Материалы по исследуемым аналогичных производств и их стадий

• Способы обезвреживания и утилизации отходов

• Максимально допустимая себестоимость продукции

Общие данные необходимые для расчетов:

• Климатические условия

• Параметры источников энергии

• ФХ характеристики исходных веществ, р/м и готовой продукции

• Данные о необходимом оборудовании

Виды объектов капитального строительства. Внимание! Данной информации нет в лекциях, приведена информация из интернета.

В современной строительной практике выделяют всего три направления капитального строительства: Возведение новых объектов с нуля; Строительство пристроек; Реконструкционные работы.