Принцип оптимизации проведения процесса.

При проведении любого проц всегда возникает возможность выбора неск вариантов решения.одно из них будет целесообразном.Выбор такаго варианта получил название оптимизация.В кач-е критерия оптим выбирается min времени и затрат на произ прод.min стоимости достигается выбором целесообразного проведения произ и его аппаратурного оформления.Каждый процесс требует индив-го подхода, но имеются некот общие универ решения к к-м отн:

1.непрерывность процесса.Процессы делятся на период и непрерывные.В период проц

Исх в- ва поступают в аппарат и подвергаются в нем той или иной обработке.После этого полученный прод выгружается а аппарат загружается вновь.Непрерывные проц реализ в аппаратах непрерыв действия, в к-х энергия и m подводится и отводится в виде непрерыв потоков.Менделеев отмечал, что такие приимущества как ↓затрат,рабочий силы,экономия средств м/о отметить ↓размеров установок,облегчения проведения автоматизации и контроля улучшения усл,безопасность труда,усвоить техн режим,стабильность кач-ва выпуклого прод,т.е. оптимально ориентируемый процесс оптимизации автомат управляемый процесс.

2.Обновление пов- ти контакта фаз.При проведении обменных проц обмен протекает тем интенсивнее,чем теснее контакт обменивается средами,и тем чаще встречающие друг с другом свежие не вступающие в контакт элементы среды.Поэтому при конструктировании аппаратуры для переносо теплоты и массы оптимальным явл вариант турбулентного режима вкл max соприкосновение контактирующихсред при непрерывном обновлении поверхности контактов.

3.Использование отходящей теплоты.При необ подвода теплоты наиб распрастраненным тепловым агентом явл водяной пар.В ряде процессов при их проведении возникает вторичный пар меньше Р.Водяной пар обладает замечательным св-м практически постоянством теплосод-я при изм Р.Поэтому м/j использовать вторичный пар длч произ в ряде случаев прод- нагревать а потом охл(молоко- сгущенка).

4.Противоточность обменивающихся потоков. В непрерывном потоке возможность различного направления взаимодействующих потоков: параллельные (прямоток и противоток) и перекрестные потоки. Анализ тепло и массообмена в непрерывном потоке показывает, что оптимальным является процесс, совершенный в противотоке.

Параллельные потоки Перекрестные потоки

8.РЕКТИФИКАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТР-ВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ. Любая ректификац-я уст-ка сост из колонной части, в к-й расположены тарелки или насадка, и кипятильника (куба), представл соб кожухотруб-чатый или змеевиковый теплообм-к. Кипятильник м/б встроенным в нижнюю колонную часть либо вынесенным за пределы колонны. В пищ промышл-ти используют гл образом тарельчатые и насадочные ректификационные колонны.

Рис. 18.15. Ректификационная установка непрерывного действия:1 — сборники; 2 — подогреватель; 3 — ректификационная колонна; 4—дефлегматор; 5 — раздели­тельный сосуд; 6 — холод-ки; 7— насосы; 8 — кипятильник Ректификац-я установка непрерыв действия Исходная смесь, нагретая в подогревателе, подается на тарелку питания ректификац-й колонны и за счет теплоты, поступающей из кипятильника, раздел-ся в рез-те ректификации на дистиллят и кубовый остаток. Пары, выходящие из колонны, конденсируются полностью или частично в дефлегматоре. В сл-е полной конденсации паров полученный дистиллят в разделит-м сосуде разделяется на 2 части. 1 часть — флегма ч/з гидрозатвор поступает на орошение колонны на верхнюю тарелку, 2 часть — дистиллят охлаждается в холод-ке и направл-ся в сборник. В сл-е неполной конденсации паров в дефлегматоре они поступают в конденсатор-холодильник,, где конденсир-ся и охлаждаются. Кубовый остаток, в зависимости от его ценности либо собирается в емкости, либо как сточные воды направл-ся на утилизацию. На практике часто встреч-ся случаи раздел-я исходной смеси на три и более части. Так. в спиртовом производстве из бражки выделяют этиловый спирт, эфироальдегидную фракцию и сивушные масла.

Рис. 18.17. Ректификационная установка периодического

действия:1 — кипятильник; 2 — колонна; 3 — дефлегматор; 4 — холодильник; 5 — сборник Ректиф-я уст-ка для раздел-я многокомпонентной смеси Уст-ка многоколонная, предназн-на для непрерыв раздел-я исходной смеси на 3 части: А, В и С. 1-я колонна обеспеч раздел-е смеси на А+ВС или АВ+С. Для последующего раздел-я смеси на п частей требуется ректиф-я установка, состоящая из п-\ ректификационных колонн. Ректифик-я уст-ка периодич действия, используемая в малотоннажных произв-х, показана на рис. Исходная смесь загружается в кипятильник, который обогревается насыщенным водяным паром. После нагрева смеси до t кипения ее пары поступают в нижнюю часть ректиф-й колонны. Поднимаясь по колонне, пары обогащаются легколетучим комп-м и поступают в дефлегматор, в к-м конденсир-ся. Как и при непрерывной ректификации, конденсат раздел-ся на флегму и продукт, к-й после охлаждения в холод-ке собирается в сборнике. После извлеч-я прод-та кубовый остаток сливают и загружают в куб новую порцию исходной смеси.

Дата добавления: 2015-11-16