Контрольная работа на тему Контрольная работа 4

Фрагмент текста работы:

Тема 1. Введение. Системный подход при создании химико-технологических процессов (ХТП)
Задание 1.
13. Операторная схема ХТС. Технологические операторы
Операторная схема дает наглядное представление о физико-химической сущности технологических процессов системы. Для этого каждый элемент ХТС изображают в виде определенного типового оператора, который качественно или количественно преобразует физические параметры, входных материальных и энергетических потоков.
Таким образом, в общем виде, как сама технологическая установка, так и каждый ее элемент (который также является технологической системой, но младшего иерархического уровня) могут быть изображены в виде схемы, представленной на рисунке 1:

Рисунок 1. Принципиальная схема элемента (подсистемы) ХТС

В данном случае, к входным и выходным технологическим параметрам (X, Y) относятся параметры технологических потоков: температура, расход, состав, давление, теплота и т.д., к параметрам управления (U) – степень открытия заслонки, мощность двигателя компрессора и т.д., к параметрам установки (К) – текущую активность катализатора, активную поверхность теплообменника и т.д.
Так как входные и выходные технологические параметры характеризуют потоки вещества и энергии, то, как для режима работы всей установки, так и для режима работы каждого ее элемента можно составить материальный и энергетический балансы. Таким образом, выходные технологические параметры будут четко зависеть от входных технологических параметров, параметров управления и параметров установки:
Y = f (X, U, K)
В данном уравнении функция «f» характеризует протекающие процессы, которые с достаточной степенью точности могут быть отображены через совокупность физико-химических закономерностей протекающих процессов, и связывающих изменение температуры, давления, объема, концентрации и т.д. в этих процессах. Таким образом, каждый элемент ХТС представляет собой некую подсистему, являющуюся одновременно элементом ХТС.
С целью классификации элементов ХТС применяется иерархический принцип. Обычно различают четыре основных уровня иерархии элементов (подсистем) ХТС:
1. Типовые ХТП и их совокупность в масштабах машин и аппаратов;
2. Агрегаты и комплексы, представляющие совокупность типовых процессов в масштабах производств и их отдельных участков;
3. Совокупность производств в масштабе выпуска товарной продукции;
4. Химическое предприятие в целом.
Как было сказано выше, данное деление по уровням иерархии является условным, следовательно, в зависимости от конкретной задачи может появиться необходимость, например, рассмотреть типовые ХТП на уровнях подсистем их элементов (уровень ниже первого) или рассмотреть совокупность предприятий в региональном масштабе (уровень выше четвертого). Однако при переходе на другие уровни или при одновременном рассмотрении ХТС на различных уровнях одновременно, следует учитывать универсальные принципы построения элементов (подсистем) ХТС и их функционирования.
Как было показано выше, существует множество иерархических уровней представления ХТС. Однако, при рассмотрении ХТС с целью ее расчета с составлением теплового и материального балансов, расчета и оптимизации ее элементов, рекомендуется использовать в качестве низшего уровня представления элементов ХТС типовые технологические операторы соответствующие первому уровню представления ХТС.
Из всего множества технологических процессов различают только СЕМЬ типовых технологических операторов, с использованием которых возможно синтезировать ХТС любой сложности.
Типовые технологические операторы обычно делят на основные технологические операторы и вспомогательные технологические операторы.

Фрагмент текста работы:

2. Биосфера, ее границы. Состав биосферы. Отличие биосферы от других оболочек Земли.
Биосфера – это оболочка Земли, в которой сконцентрирована жизнь. Это четвертый компонент географической оболочки, образованный комбинацией условий атмосферы, гидросферы и литосферы.
Концепция биосферы была введена австрийским географом Зюссом в 1875 году. Он перечислил все оболочки планеты и назвал биосферу среди них. Тем не менее, содержание этой концепции Зюсс не раскрывает.
Основательно учение о биосфере было разработано в 20-х годах ХХ века академиком Вернадским В. И. Он определил четвертую оболочку Земли и показал ее ценность. В 1926 году вышла книга Вернадского «Биосфера», в которой его основные идеи о биосфере были кратко, но исчерпывающе раскрыты [1].
В настоящее время существует три взгляда на биосферу.
Биосфера – это совокупность живых организмов в сферическом пространстве планеты.
Биосферой следует называть не только живые существа, но и их среду обитания. Между тем, среда обитания: воздух, вода, камни и почвы, которые являются самостоятельными природными образованиями, со своими специфическими свойствами и материальным составом, присущим только им. Поэтому их отнесение к биосфере неверно, поскольку эти природные образования являются компонентами других сред.
Необходимо включить в биосферу не только среду обитания, но и результат деятельности организмов, ранее живших на Земле. Однако более 30% пород земной коры имеют органогенное происхождение. Вряд ли можно включить все эти породы в биосферу.
Поэтому единственно правильную точку зрения следует рассматривать в первую очередь, рассматривая биосферу как совокупность живых организмов.
Верхняя граница биосферы проходит в тропосфере и совпадает с озоновым слоем Земли. Его нижний предел очень неровный. Биосфера включает всю толщину гидросферы, а также верхнюю часть литосферы, с толщиной около 4 км.