Формулировка проблемы

Научные исследования

Задания на разработку

Идеи, концепции

НИР

Анализ предложений

Исследования, эксперимент

Решение, анализ

Задание на проектирование

Проект

ОКР

Экспертиза

Производство

Рисунок 1.2. Этапы разработки промышленного процесса

Выделенные элементы схемы подразделяются на две большие группы: научно-исследовательские работы (нир) и опытно конструкторские работы с проектированием (окр). В соответствии с данным планом работ осуществляется деятельность отраслевых научно-исследовательских и проектных институтов, соответствующих подразделений фирм и предприятий.

Классификация моделей химико-технологических систем.

ХТС есть модель химического производства. Модели ХТС можно разделить на две группы: описательные (формулы, уравнения) и графические (схемы и другие графические изображения). В каждой группе можно выделить несколько видов моделей, различающихся по форме и назначению:

описательные: химическая, операционная, математическая модели;

графические: функциональная, технологическая, структурная, специальные модели.

Химическая модель (схема):

Она представлена основными реакциями (химическими уравнениями0, описывающими осуществление переработки сырья в продукт.

примеры

приведенные химические схемы, представленные в виде стехиометрических уравнений, отражают последовательность химических превращений сырья в продукт. Однако химический процесс не ограничивается

Операционная модель представляет основные стадии (операции) переработки сырья в продукт, в том числе обеспечивающие протекание основных превращений.

Функциональная модель (схема) строится на основании химичесой и операционной и наглядно отображает основные стадии химико-технологического процесса и их взаимосвязь. каждая стадия изображается в виде прямоугольника, связь – линии между ними.

пример

Цифры на схеме соответствуют стадиям операционной модели. По схеме можно определить какие операции осуществляются и в какой последовательности. Представление о сновных операций ХТП в виде функциональной схемы весьма удобно для ее понимания. Она дает общее представление о функционировании ХТС и служит предпосылкой для аппаратурного оформления и более детальной разработки ХТС.

Структурная модедь (схема) включает элементы ХТС в виде простых геометрических фигур (прямоугольников кругов). Изображение даже сложных ХТС весьма наглядно, что позволяет легко составлять математическое описание , менять положение элементов, проводить автоматизированное проектирование.

Технологическая модель(схема) – это графическое изображение процессов, происходящих в соответствующих аппаратах. Технологическая схема дает представление (в отличие от предыдущих) о конструкции и размерах аппаратов и реакторов. В технологической схеме каждый элемент () имеет общепринятое изображение, соответстветствующее его внешнему виду. Связи изображаются линиями со стрелками или в виде трубопроводов. Нередко расположение аппаратов на тех схеме соответствует их примерной расстановке в цехе. На тех схеме могут быть приведены краткие данные о параметрах процесса.

Рисунок 1.3. – Типы соединения элементов процесса в схему:

а – последовательное; б – параллельное; в – обводное (байпасное);

г – рециркуляционное; д – сложное (комбинированное).

Лекция №3.

Основные закономерности химической технологии

3.1. Химические процессы (ХП) и их роль в структуре химического производства.

Классификация химических процессов.

Химический процесс – система взаимосвязанных явлений, поэтому в основе классификации лежат различные признаки. В химическом процессе происходят химическая реакция (одна или несколько) и явления переноса между фазами, обеспечивающие перемещение реагентов к месту их взаимодействия. В основе классификации лежит природа протекающих явлений: физико-химических, характеризующих протекающую реакцию, и физических, характеризующих фазовый состав среды с реагентами.

Классификация химических процессов

А. Физико-химические признаки

Тип химической реакции:

• прямое химическое взаимодействие

• с химическим воздействием (каталитическая реакция)

• с физическим воздействием (Эл.ток, излучение различной природы, механическое воздействие пример: электро, фото-, радиационно-, механохимические реакции)

Термодинамические характеристики:

• тепловой эффект:

экзотермический процесс

эндотермический процесс

• обратимость:

необратимая реакция

обратимая реакция

Кинетические характеристики:

• схема превращения

простая реакция

сложная реакция:

параллельная схема

последовательная схема

включающая обе схемы

• кинетическая модель:

виды кинетической модели

Б. Физические признаки

Фазовый состав реагентов:

• число участвующих фаз с реагентами:

однофазный (гомогенный) процесс

многофазный (гетерогенный) процесс

• состояние фаз:

газ

жидкость

твердое