11. Основные технологические показатели хтп. Степень превращения. Равновесная степень превращения.

Об эффективности осуществления любого промышленного химико-технологического процесса судят, прежде всего, по таким экономическим показателям, как приведенные затраты, себестоимость продукции и другим, которые характеризуют весь процесс в целом, его конечный результат без детального рассмотрения внутренней сущности и особенностей процесса.

Для оценки эффективности отдельных этапов химико-технологических процессов необходимо использовать такие показатели эффективности, которые наиболее полно отражают химическую и физико-химическую сущность явлений, происходящих в отдельных аппаратах технологической системы.

В качестве таких показателей принято, прежде всего, использовать:

1) степень превращения исходного реагента (конверсию);

2) селективность (избирательность);

3) выход продукта.

Они с разных сторон характеризуют полноту использования возможностей осуществления конкретной химической реакции.

Степень превращения – доля исходного реагента, использованного на химическую реакцию.

Степень превращения реагента показывает, насколько полно в химико-технологическом процессе используется исходное сырье.

12. Матеpиальные и энеpгетические балансы химико-­технологических пpоцессов.

Материальный баланс – вещественное выражение закона сохранения массы вещества, согласно которому во всякой замкнутой системе масса вещества, вступившая во взаимодействие равно массе веществ, образующихся в результате этого взаимодействия, т.е. приход вещества åG_приход равен его расходу åG_расход. Т. о., уравнение материального баланса можно представить в виде åG_приход = åG_расход

Для периодических процессов МБ составляют в расчете на одну операцию, для непрерывных процессов за единицу времени для установившегося режима. МБ может быть составлен для всех веществ участвующих в процессе или для одного кого-либо вещества (обычно для основного сырья).

МБ составляют для процесса в целом или для отдельных стадий. Определение массы веществ производится отдельно для твердой, жидкой, газообразной фаз.

G_т+G_г+G_ж= G¢_т+G¢_г+G¢_ж

G_т,G_г,G_ж – массы твердых, газообразных и жидких веществ, поступающих в производство или на данную операцию в ед. времени.

G¢_т,G¢_г,G¢_ж – массы веществ получаемых продуктов производств.

В производственных процессах между компонентом сырья кроме основной реакции, протекают побочные реакции. Кроме того, они возникают за счет примесей. Обычно при составлении МБ не учитывают все реакции, а лишь основные реакции, поэтому

åG_приход = åG_расход+D,

где D - дебаланс (D - дельта)

Энергетический Баланс – составляют на основе закона сохранения энергии, в соответствии с которым в замкнутой системе сумма всех видов энергии постоянна (в основу ЭБ положен закон сохранения энергии, согласно которому количество энергии, введенное в процесс, равно количеству выделяющейся энергии, т.е. приход энергии равен ее расходу).

Химико-технологические процессы связаны с затратой различных видов энергии – тепловой, механической, электрической. Поскольку в этих процессах тепловая энергия имеет наибольшее значение, то для химико-технологических процессов составляют тепловой баланс

åQ_приход = åQ_расход

В этом случае закон сохранения энергии формулируется так: приход тепла в данной производственной операции åQ_приход равен расходу тепла в той же операции åQ_расход.