Читайте также:
|
Знание законов термодинамики необходимо инженеру не только для проведения термодинамических расчетов, позволяющих предсказать возможности данного превращения, определить диапазоны давлений и температур, в которых наиболее выгодно проводить процесс, рассчитать равновесный состав продуктов, но также и для оценки энергетической эффективности химико-технологических процессов. Термодинамический анализ основывается на рассмотрении сравнительно ограниченного числа характеристик, влияющих на энергетическую и экономическую эффективность отдельных циклов и в целом технологических схем. Ценность анализа энергетической и экономической эффективности заключается в том, что часто на самой ранней стадии исследования новых предложений удается предвидеть их экономическую целесообразность или, наоборот, полную бесперспективность. Термодинамический анализ, как правило, дает возможность установить это до составления технического проекта, требующего больших затрат труда и времени.
В последнее время получил развитие эксергетический метод термодинамического анализа. Этот метод основан на применении понятия «эксергия» для исследования промышленных процессов.
Основные положения эксергетического метода. Сущность эксергетического метода заключается в том, что любые потоки энергоносителей (вода, пар, химические продукты) или энергии (электроэнергия, теплота) оценивают по максимально полезной работе, которую они могут произвести.
Максимальную способность системы к совершению работы с учетом взаимодействия с окружающей средой, параметры которой не зависят от воздействия рассматриваемой системы, называют технической работоспособностью, или эксергией.
В качестве окружающей среды при этом понимают среду неограниченных размеров, характеризующуюся относительно постоянными параметрами: температурой, давлением и химическим составом. Энергия, отведенная в окружающую среду в виде теплоты или работы, становится внутренней энергией окружающей среды. Окружающая среда служит аккумулятором энергии, имеющим большие размеры; параметры состояния окружающей среды (температура, давление), несмотря на получение энергии, не меняются. Таким образом, окружающая среда — это источник исходных веществ и приемник продуктов, который обладает минимальной свободной энергией и поэтому не может быть источником работы. Система, находящаяся в термодинамическом равновесии с окружающей средой, теряет способность совершать полезную работу. Если параметры состояния вещества соответствуют параметрам компонентов окружающей среды, практическая энергетическая пригодность вещества равна нулю. Поэтому состояние термодинамического равновесия его с окружающей средой принимают за нулевой уровень при расчете практической энергетической пригодности этого вещества. Теплота имеет тем меньшую практическую пригодность, чем меньше разница между температурой источника теплоты и температурой окружающей среды. Находящиеся в среде внешние источники массы и энергии (например, химическое сырье, топливо), параметры которых существенно отличаются от параметров среды, рассматриваются отдельно от среды
Дата добавления: 2015-08-20; просмотров: 125 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| СПОСОБЫ СМЕЩЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ | | | ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАКОНОВ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ ПРИ ВЫБОРЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА |