Кафедра ОХТ

химическая технология: Учебник для вузов. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2003,

528 с.

2. Кутепов А.М. и др. Общая химическая технология, Учеб. для технич. вузов, М.: Высшая шк. 1990, - 520с. …

3. Бесков В.С. Общая химическая технология : Учебник для вузов. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005.- 452 с.,

4. Кунин Б.Т. и др. Расчет материальных балансов сложных химико-технологических систем: сборник задач/ Б.Т.Кунин., Г.И .Репкин, В.А. Исаева., Т.Р.Усачева; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2010.-96 с. шифр 66/Р248

5. Кунин Б.Т. и др. Сборник лабораторных работ по общей химической технологии:/ Б.Т.Кунин., Г.И .Репкин, В.А. Исаева., Т.Р.Усачева, С.В.Михеев; под ред. В.А.Шарнина.-2-изд., перераб. - Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2010. 183 с. шифр 66/С232

6. Михеев С.В. и др. Расчеты материальных балансов: Сборник задач по курсу «Общая химическая технология»./ С.В.Михеев, Б.Т.Кунин, Г.И.Репкин, В.А.Исаева, В.А.Шарнин; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2004.52 с. шифр 920

7. Кунин Б.Т. и др. Расчет химических реакторов: сборник задач/ Б.Т.Кунин., Г.И .Репкин, В.А. Исаева.,С.В.Михеев; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2010.-79 с.
шифр 66/Р248
4. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: В 2кн. М.: Химия, 1995.
5. Касаткин Процессы и аппараты

экологически обоснованных методах химической переработки сырых природных материалов в предметы

потребления и средства производства.

имеет:
предмет изучения – химическое производство;
цель изучения – создание

целесообразного способа производства необходимых человеку продуктов;
метод исследования - экспериментальный, моделирование и системный анализ.
Объектом изучения и результатом исследований в химической технологии является химическое производство.

Химическое производство
– совокупность процессов и операций, осуществляемых в машинах и аппаратах, предназначенных для переработки сырья путем химических превращений в необходимые продукты.

Химико-технологический процесс
– последовательность химических и физико-химических процессов целенаправленной переработки исходных веществ в продукты.

процессы
Химические процессы
Энергетические процессы
Информационно-управляющие процессы

состав и компоненты
химического производства.





Сырье

в продукт. Для этого используются природные материалы, полупродукты, вторичное сырье;

целевой продукт – основной продукт ради которого организованно производство;
побочный продукт – вещества, полученные одновременно с целевым продуктом или в результате переработки отходов, имеющие применение в народном хозяйстве;
полупродукт – вещества и материалы, являющиеся продуктом в одном производстве и исходным сырьем в другом.
отходы производства – вещества, полученные в результате переработки сырья, не находящие применения в народном хозяйстве.

- это устройство для проведения процесса.
Третья - это агрегаты и

комплексы, в которых осуществляются как отдельные типовые процессы, так и совокупность их, представляемая отдельными участками производства. Агрегат включает в себя несколько аппаратов.
Четвертая ступень иерархии представляет химико- технологический процесс, чаще всего это цеха, а также автоматические системы управления технологическим процессом (АСУТП).
Пятая ступень иерархии включает химические производства, состоящие из нескольких взаимосвязанных цехов, представляющих, как правило, целое производство и автоматизированную систему его управления (АСУП).
Шестая ступень – химическое предприятие в целом или несколько родственных предприятий, объединенных в комбинат (производственное объединение).

Первую, низшую ступень иерархической структуры ХТС составляют типовые процессы: гидродинамические, массообменные, тепловые, механические, химические, а также локальные системы управления ими (САР).

эксплуатационные критерии;

- социальные критерии.

aA + bB = rR + sS.
a,b,r,s – стехиометрические коэффициенты;

А – реагент, находящийся в недостатке или в
стехиометрическом соотношении с реагентом В;
В - реагент, находящийся в избытке или в
стехиометрическом соотношении с реагентом А;
- начальное количество реагента А, выраженное в молях
(кмолях);
- конечное количество реагента А, выраженное в молях
(кмолях);
- начальное количество реагента А, выраженное в г, кг, т;

- конечное количество реагента А, выраженное в г, кг, т;

от его исходного количества.

( 1 )


где - начальное количество реагента А, выраженное
в молях (кмолях);
- конечное количество реагента А, выраженное
в молях (кмолях);
- количество молей (кмолей)
прореагировавшего реагента А;
- начальное количество реагента А,
выраженное в г, кг, т;
- конечное количество реагента А,
выраженное в г, кг, т;
- количество прореагировавшего реагента
А, выраженное в г, кг, т.
Обычно под реагентом А подразумевается реагент, взятый в стехиометрическом соотношении с реагентом В или в недостатке.

аA + bB

 rR + sS
текущее или конечное количество реагента А рассчитывается как
или .
Используя стехиометрические закономерности, можно легко найти количество остальных прореагировавших реагентов и полученных продуктов реакции. Так, прореагировавшее количество реагента В равно или , а полученное количество продуктов реакции R и S, соответственно, или и или

Текущее или конечное количество реагента В рассчитывается как
или .

аA + bB  rR + sS

существует понятие равновесной степени превращения

и

- количество реагента А в состоянии равновесия, выраженное в соответствующих единицах.

( 2 )

(NR, GR) к максимально возможному его количеству, которое

может быть получено при данных условиях осуществления химической реакции (NRmax , GRmax).

Для простой необратимой реакции типа аA + bB  rR + sS

или

Для простой необратимой реакции выход продукта численно равен степени превращения реагента, взятого в недостатке.

( 4 )

(3)

аA + bB 

rR + sS

или

сложно-параллельным реакциям, когда реагирующие вещества расходуются одновременно на несколько реакций.
Различают

интегральную (полную) - j
и дифференциальную (мгновенную) - ’j селективности.
Интегральная селективность показывает долю прореагировавшего реагента А, израсходованную на одну из нескольких одновременно идущих реакций.
Иногда вместо понятия интегральная селективность употребляют термин выход от переработанного сырья.

a1А + b1B = rR + zZ (а)
a2A + b2B = sS + yY (б)
интегральная селективность превращения реагента А в R рассчитывается как





Сумма интегральных селективностей по всем одновременно идущим реакциям равна 1, т.е.  Аi = 1.

,

( 7 )

Для сложных параллельных обратимых реакций

R = АR· А /Ар . ( 8 )

одной из нескольких одновременно идущих реакций, например реакции (а )

r(a), к суммарной скорости переработки реагента А (WА) по всем реакциям.
’ А→R= r(a)/ WА ( 9 )

Расходные коэффициенты (Р.К.)
– характеризуют затраты сырья ( с учётом примесей) или энергии (энергоносителя), необходимые для получения единицы продукта. Размерность расходных коэффициентов зависит от вида сырья и вида продукта, например: кг/кг; м3/кг; кг/м3; кДж/кг и т.д.

единицу времени ( ).
П = Gпр/,

(кг/ч; т/сутки; м3/сутки т.д.) ( 10)
Для механических и физических процессов под производительностью часто понимают количество сырья переработанного в единицу времени.
Для химического реактора производительность
может быть найдена как
П= ( r/a )Vо CАо А или П = Vо CR .

Интенсивностью работы аппарата ( I ) – называется его производительность, отнесённая к внутреннему объёму аппарата, его рабочей поверхности или объему катализатора
I = П/V , кг/(м3 ·ч); I = П/S, кг/(м2 ·ч). ( 11 )

затраты на сырьё, энергию и производство конкретного продукта, состоящие из

полных текущих расходов на его производство и части капитальных затрат.
Себестоимость продукта – суммарные затраты на получение единицы продукта. Себестоимость складывается из затрат на сырье и энергию, вспомогательные материалы, единовременные и капитальные затраты, распределяемые равномерно на срок эксплуатации оборудования, затраты на оплату труда работников.
Цена продукта включает в себя приведённые затраты, оплату труда и дополнительные (непроизводственные) цеховые и общезаводские расходы, т.е. полные затраты предприятия на производство продукта.
Разность между ценой продукта (после его продажи) и себестоимостью есть прибыль – важнейший показатель эффективности производства.
Отношение прибыли к себестоимости это рентабельность производства.
Производительность труда – количество продукции, произведенной в единицу времени (обычно за год) в пересчете на одного работающего.

средним временем безаварийной работы либо числом аварийных остановов оборудования и

производства в целом за определенный отрезок времени.

безопасность функционирования – это вероятность нарушений, приводящих к нанесению вреда или ущерба обслуживающему персоналу, оборудованию, а также окружающей среде, населению.

чувствительность к нарушениям режима и изменению условий эксплуатации - определяется отношением изменения показателей процесса к этим отклонениям.

управляемость и регулируемость - характеризует возможность поддерживать показатели процесса в доступных пределах.

для обслуживающего персонала с соответствующими нормами по загазованности помещений, запыленности,

освещенности, уровню шума, температуре и т. д.

степень автоматизации и механизации –характеризует долю ручного и тяжелого труда в эксплуатации производства.

экологическая безопасность – это степень воздействия производства на окружающую среду и экологическую
обстановку в регионе.