Zadania Technologiczne (skrypt)

Notatkę dodano: 06.08.2013,
Pobrań: 1,
Wyświetleń: 58

Zadania technologiczne

Wprowadzenie.

Równania reakcji chemicznych są formalnym zapisem przemiany substratów

w

produkty,

z

uwzględnieniem

stosunków

stechiometrycznych,

w

jakich

poszczególne substancje reagują ze sobą. Taki formalny zapis nie informuje jednak o

rzeczywistym przebiegu reakcji, ani o warunkach, jakie muszą być spełnione dla jej

zrealizowania.

W zadaniach technologicznych reakcje chemiczne przedstawiane są jako

procesy dynamiczne, zachodzące w czasie i w przestrzeni ró nie zorganizowanej.

Proces przemiany substratów w produkty w konkretnej instalacji mo na

przedstawić w postaci schematu, na którym poszczególne aparaty (reaktory,

mieszalniki, wymienniki ciepła itp.) powiązane są ze sobą strumieniami

przepływających reagentów o określonym składzie i natę eniu (wyra onym w

jednostkach masy na jednostkę czasu - np. kg/h lub kmol/h). Natę enie i skład

poszczególnych strumieni wynikają z zało onej wielkości produkcji oraz z

zastosowania określonych substratów i sposobu prowadzenia procesu czyli wybranej

technologii. Nie muszą i najczęściej nie wynikają ze stechiometrii reakcji

zachodzących w poszczególnych reaktorach. Dotyczy to zwłaszcza reakcji

odwracalnych, kiedy często stosuje się nadmiar jednego z substratów dla uzyskania

lepszej wydajności produktu.

W proponowanych do rozwiązania zadaniach technologicznych przedstawiony

jest bardzo uproszczony schemat instalacji, w której zachodzi proces. Często podane

są jedynie strumienie reagentów wchodzących i opuszczających całą instalację.

Stawiane pytania dotyczą zale ności pomiędzy składem i natę eniem poszczególnych

strumieni reagentów lub zale ności pomiędzy stopniem przemiany substratu

uzyskiwanym w reaktorze (lub wydajnością w całej instalacji), a składem i

natę eniem strumieni produktów.

2

Metodą, która pozwala na znalezienie tych zale ności, jest wykonanie

bilansów masowych reagentów lub bilansu pierwiastków wprowadzanych i

opuszczających instalację (reaktor) w postaci ró nych związków chemicznych.

Nale y przy tym pamiętać,

e wszystkie wyra enia w równaniu muszą mieć

jednakowe miana (np. kg/h lub kmol/h).

Do wykonania bilansu konieczne jest przyjęcie podstawy bilansu. Za podstawę

bilansowania przyjmuje się bądź wielkość produkcji w danej instalacji, bądź natę enie

strumienia wybranego reagentu. W ten sposób wszystkie obliczenia odnoszą się do

tak przyjętej podstawy bilansowania, a zatem raz przyjęta podstawa bilansowania

obowiązuje dla całego rozwiązania i nie mo e być zmieniona.

Wykonanie bilansu musi poprzedzać wybór obszaru bilansowania. Kryterium

wyboru takiego obszaru jest to, eby granice obszaru przecinały wszystkie strumienie,

które powinny być wzięte pod uwagę w równaniu bilansowym. Obszar bilansowania

mo e obejmować całą instalację (je eli zale ności dotyczą strumieni substratów i

produktów) lub tylko określony reaktor lub węzeł w instalacji (je eli zale ności

dotyczą tego właśnie fragmentu instalacji). Wynika stąd, e dla wyznaczenia ró nych

zale ności trzeba

Zostało jeszcze 88% tej notatki.

Jeśli chcesz zobaczyć całość, pobierz ją na komputer

Zaloguj się