Синтез химико- технологической системы

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Физико-математическое отделение Факультет_______6 ________

Кафедра математического моделирования Курс_________4 __________

и оптимизации химико-технологических

процессов Группа_______665 ________

Учебная дисциплина СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема СИНТЕЗ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Студентка Дворникова Анастасия

Руководитель Гайков А.В.

Оценка за курсовой проект___________ _____________________

(подпись руководителя)

Дата защиты проекта______________

Санкт-Петербург, 2009 год

Техническое задание

Тема: синтез химико-технологической системы.

Номер варианта: 4.

Цель: синтезировать ХТС, работающую по нижеописанной технологии.

Исходные данные:

m=4 n =1 Все реакторы идеального вытеснения

t₀ =50 ⁰ С, t₁ =415⁰ С, t₂ =485⁰ С, t₃ =410⁰ С, t₄ =425⁰ С, t₅ =405⁰ С

t_{a 1} =180⁰ С, t_{a 2} = 195⁰ С

Расход смеси на входе в систему: 132000 м³ /час

Концентрация компонентов:

А=0,085 об.доли

В=0,08 об.доли

С=0,0001 об.доли

Объемы реакторов, м³

V₁ =79, V₂ =65, V₃ =40, V₄ =55, V₅ =35

Объемы абсорберов, м³

v₁ =25, v₂ =28

Плотность орошения в 1ом абсорбере: 18 м³ /м²

Плотность орошения в 2ом абсорбере: 19 м³ /м²

Для получения значений k₀ и Е в уравнении Аррениуса использовать данные Приложение 1 и метод наименьших квадратов.

Для нахождения значений Kp(t) использовать данные Приложение 2 и метод наименьших квадратов.

Для получения статистической модели абсорбера использовать данные Приложения 3 и метод Брандона.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. 5

1. Теоретическая часть. 6

1.1 Описание объекта исследования. 6

1.2 Постановка задачи оптимизации. 6

1.3 Описание метода наименьших квадратов. 7

1.4 Описание метода Брандона. 9

1.5 Реактор идеального вытеснения. 12

1.6 Синтез оптимальных систем теплообмена. 13

2. Расчетная часть. 17

2.1 Расчет k₀ и E в уравнении Аррениуса с использованием метода наименьших квадратов. 17

2.2 Расчет зависимости k_р (t) с использованием метода наименьших квадратов 20

2.3 Расчет статистической модели абсорбера с использованием метода Брандона 23

2.4 Расчет реакторов идеального вытеснения. 33

2.5 Расчет абсорберов. 35

2.6 Синтез оптимальных систем теплообмена. 36

2.7 Расчет нагревателя. 41

3. Выводы.. 43

Список литературы.. 44

Приложение 1. 45

Приложение 2. 45

Приложение 3. 46

Введение

В нашем мире наблюдается стремительное развитие химической промышленности. Создаются и внедряются новые технологии и новая техника, большое внимание уделяется созданию безотходных и малоотходных производств, а также экономному расходованию сырья и всех видов энергии.

Промышленные процессы протекают в сложных химико-технологических системах (ХТС), каждая из которых представляет собой совокупность аппаратов и машин, объединенных в единый производственный комплекс для выпуска продукции.

Основным методом исследования ХТС­ не случайно считается математическое моделирование, так как этот метод позволяет открыть новые возможности при разработке математических химико-технологических процессов, в том числе по их применению их для расчета и оптимизации ХТС.

Методы анализа, синтеза и оптимизации ХТС, реализованные в виде алгоритмов и программ, применяются в системах автоматизированного проектирования химических производств (САПР). Эти системы существенно повышают производительность труда проектировщиков и позволяют значительно улучшить качество проектов. Благодаря САПР ускоряется внедрение в производство технологических разработок.

В процессе своей деятельности конструкторам и технологам постоянно приходится принимать технические решения путем выбора оптимальных вариантов. Должен быть выбран тот предпочтительный вариант конструкции изделия или технологического процесса, который затем будет разрабатываться для осуществления в производстве.

При создании современных химических и нефтехимических производств большое значение имеет рациональное использование вторичных энергоресурсов, образующихся при проведении химико-технологических процессов.

Проектирование оптимальных тепловых систем представляет сложную комбинаторную задачу, причем количество альтернативных вариантов резко возрастает при увеличении числа технологических потоков.

Существуют различные методы синтеза оптимальных ТС. Основные ­– комбинаторные и эвристические. Комбинат

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать