Контрольная работа на тему Тема:системный подход при создании химико- технологических процессов. Задание 1.6 замкнутая и разомкнутая ХТС. Задание 2.6 поточное производство гранулированного суперфосфата. Тема2: синтез химико-технологических систем. Тема 3: принципы и методы анализа и расчета ХТС . Задание 3.6 синтез структуры ХТС методом перебора вариантов структуры и топологии (интегрально- гипотетический метод) Задание 4.6 детерминированные или физико-химические модели ХТС:модуль теплообменника . Тема5: принципы и методы оптимизации химико- технологических систем .Тема 6: Специализированные программные продукты для моделирования химико-технологических процессов.Задание 5.6 .программные оболочки on-line : назначение, схема функционирования программного обеспечения по согласованию первичной информации.

Список литературы:

Задание 1.6 Замкнутая и разомкнутая ХТС.

Для того чтобы выявить общие свойства различных ХТС их необходимо классифицировать. Единой общепринятой классификации ХТС в настоящее время не существует.
При их разработке можно классифицировать ХТС по следующим признакам.
1. По типу функционирования во времени различают периодические, непрерывные, непрерывно-циклические и гибкие хтс.
Периодической называется система, потоки в которой периодически превращаются в нуль.
Непрерывной является система с непрекращающимися во времени количествами потока.
Непрерывно-циклические системы в целом работают в непрерывном режиме, но с циклически изменяющимися (количественно и качественно) потоками.
Гибкими называются быстро перестраиваемые системы в соответствии с внешними или внутренними возмущениями.
2. По структуре ХТС условно можно разделить на системы с открытой цепью и замкнутые. Системы с открытой цепью состоят из элементов и подсистем, через которые потоки проходят лишь один раз. Они характеризуются наличием последовательных, параллельных, байпасных и перекрестных связей. Как правило, эти системы характеризуются высокой степенью превращения исходных веществ. 3амкнугыми называются системы, содержащие хотя бы одну обратнyю связь по потоку сырья или энергии (рецикл). В зависимости от количества рециклов системы могут быть одноконтурными или многоконтурными [1].
3. По направлению потоков системы делят на четыре группы: прямоточные, противоточные, с перекрестным током и смешанные. Прямоток характеризуется однонаправленностью потоков в системе; при противотоке направления потоков противоположны друг другу.
В смешанном варианте в системе в целом реализуется противоток, а в отдельных, аппаратах прямоток. Иногда в системах реализуется перекрестная подача реагентов, когда один компонент подается сплошным потоком, а второй порционно, перпендикулярно ему от секции к секции.
Структура ХТС — совокупность элементов и связей между ними. Взаимодействие отдельных элементов и подсистем ХТС и внешней среды, без которых не может происходить целенаправленное функционирование ХТС, осуществляется благодаря наличию между ними определенной системы технологических связей, каждой из которых соответствует некоторый материальный или энергетический поток, называемый технологическим.
Для ХТС характерны следующие типы технологических связей:
— последовательные;
— последовательно-обводные (байпасы);
— параллельные — перекрестные;
— обратные (рециклы).
Последовательная технологическая связь: выходящий из одного элемента поток является входящим для следующего элемента, а все они проходят через каждый элемент системы не более одного раза.
Эта связь применяется для увеличения степени использования сырья (каскад реакторов), для улучшения эффективности массообменных аппаратов (последовательная цепочка абсорберов и ректификационных колон).
Последовательно-обводная связь (байпас) является усложненным вариантом последовательной связи: поток разделяется, и часть его проходит мимо аппарата (или группы аппаратов).
Следует подчеркнуть, что направления главного и побочного (байпасного) потоков совпадают, что позволяет отнести системы с байпасом к разомкнутым. Основное применение байпасов — регулирование температуры на адиабатических реакторах с экзотермической реакцией (синтез метанола, аммиака), а также могут использоваться для повышения гибкости ХТС.
Следует иметь в виду, что разделение потока приводит к увеличению времени пребывания реагентов в элементе 2, а также росту интенсивности процесса в элементе З. Это может привести как к увеличению выхода продукта, так и к снижению селективности процесса.
Параллельная связь — поток распределяется по двум или нескольким параллельным аппаратам (или группам аппаратов).
К этому типу связей относятся все возможные типы разветвленных потоков: разветвление в начале процесса (получение продукции из нескольких видов сырья); разветвление в конце процесса (переработка комплексного сырья с раздельным получением полезного продукта); разветвление в середине системы (например, резервирование мощностей). Технологические звенья, составляющие параллельную структуру, имеют объединенные входы и выходы.
При этом общий вход равен сумме отдельных цепочек, выход — сумме выходов. Параллельная связь применяется для повышения производительности и мощности ХТС, для повышения ее надежности и гибкости Перекрестная связь представляет собой совокупность двух пересекающихся одно направленных потоков.
Примером ее может служить серия экстракционных ячеек, когда одна фаза проходит через ячейки последовательно, а вторая вводится не одним потоком, а потоком, соответствующим числу ступеней (процесс разделения редкоземельных элементов экстракцией органическими растворителями из водных растворов). К перекрестным связям относят прием, используемый для утилизации тепла путем нагрева в теплообменнике входящего в реактор потока отходящими газами.
Иногда эту систему относят к одноконтурным рециклам. Обратная связь (рецикл) характеризуется наличием обратного потока, связывающего выход одною из последующих элементов с входом одного из предыдущих. Рецикл может быть между элементами, подсистемами, вокруг одного элемента. В