Введение. Материальный баланс химического процесса

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Методические указания для практических занятий и контрольных работ по дисциплинам «Основы проектирования и оборудование предприятий органического синтеза», «Основы проектирования и оборудование предприятий отрасли» для студентов специальности 240401.65 «Химическая технология органических веществ», направлений 240100.62 и 240100.68 «Химическая технология» всех форм обучения

Составители:

В.Г. Агаев, А.Н. Халин, С.В. Гультяев, А.Л. Савченков

Тюмень

ТюмГНГУ

Материальный баланс химического процесса: методические указания для практических занятий и контрольных работ по дисциплинам «Основы проектирования и оборудование предприятий органического синтеза», «Основы проектирования и оборудование предприятий отрасли» для студентов специальности 240401.65 «Химическая технология органических веществ», направлений 240100.62 и 240100.68 «Химическая технология» всех форм обучения / С.Г. Агаев, А.Н. Халин, С.В. Гультяев, А. Л. Савченков. – 2-е изд., перераб. и дополн. – Тюмень: издательский центр БИК ТюмГНГУ, 2012. – 28 с.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры переработки нефти и газа 1 июня 2012 года, протокол № 18.

Зав. кафедрой ПНГ, доцент, к.т.н. __________________А.Г.Мозырев

Аннотация

В методических указаниях рассмотрена методика расчёта материального баланса химического процесса на заданную мощность по целевому продукту с учётом запаса мощности и технологических потерь. Показан порядок расчёта конверсии и селективности для ключевых компонентов. Приводятся варианты заданий для контрольных работ.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........................................................................................... 4

1. Основные принципы составления материального баланса........ 4

2. Пример расчёта материального баланса.................................... 6

2.1. Исходные данные................................................................... 6

2.2. Цель расчёта........................................................................... 6

2.3. Диаграмма материальных потоков....................................... 6

2.4. Материальный баланс на 1 т целевого продукта................. 7

2.5. Расчёт конверсии и селективности........................................ 9

2.6. Расчёт годового материального баланса на

заданную мощность............................................................. 11

3. Задания для контрольных работ............................................... 14

4. Оформление контрольной работы............................................ 24

Список рекомендуемой литературы............................................. 24

Приложение.................................................................................... 25

ВВЕДЕНИЕ

Материальные балансы являются основой всех курсовых и дипломных проектов по технологии нефтегазопереработки и нефтехимии. В проектных расчётах определяются важнейшие размеры и число аппаратов, необходимых для осуществления процесса при заданной мощности производства.

Несмотря на общеизвестность принципов, составление материальных балансов химических процессов может представлять значительные трудности. Эти трудности связаны с тем, что исходные и получаемые продукты имеют сложный состав, причем точное содержание второстепенных компонентов, присутствующих в относительно малых концентрациях, обычно неизвестно.

Трудности расчёта возрастают для составления материальных балансов технологических процессов с рециркуляцией материальных потоков, которая широко применяется в промышленной практике, так как очень часто максимальная производительность оборудования достигается не при полной конверсии исходных продуктов, а при каком-то оптимальном её значении. Некоторые процессы протекают в условиях, когда полная конверсия не может быть достигнута по термодинамическим соображениям. В этих случаях исходный продукт, полностью или частично выделенный из реакционной смеси, может направляться снова в реактор.

Главная задача расчета процессов с рециркуляцией - определение по заданному количеству перерабатываемого сырья суммарных загрузок каждого аппарата, необходимых для определения его основных размеров.

Материальный баланс является также основой для составления теплового баланса, с помощью которого можно найти количество подводимого или отводимого тепла, расход теплоносителей и величину теплообменной поверхности аппарата. В некоторых случаях, например, в производстве формальдегида окислительным дегидрированием метанола, составить материальный баланс отдельно от теплового баланса невозможно.

Дата добавления: 2015-07-17