Вопрос № 3. Химическое производство как система

Химическое производство как система. Понятие о системах и подсистемах, связях и операторах в ХТС.

Хим. пр-во представляет собой совокупность большого числа взаимосвязанных технических аппаратов, предназначенных для переработки сырья в продукты потребления и средства пр-ва. Хим. пр-во можно представить в виде отдельных систем (подсистем) взаимодействие м/у которыми соответствуют иерарх. структуре:

1 ступень - типовые технологические процессы: механические, тепловые, дифф., хим.;

2 ступень- ХТС, соответствует цехам или участкам;

3 ступень – ХТС отвечает пр-вам целевых или промежуточных продуктов;

4 ступень- хим. предприятия в целом.

Существует определенное взаимодействие м/у отдельными элементами (тех. операторами) ХТС. Это вз-ие обеспечивается наличием технических связей м/у ними.

Технологический оператор ХТС – это элемент ХТС, в котором происходит кач-ое или кол-ое преобразование физ. параметров вход. материальных или энергетических потоков, кот. явл. результатом протекающих в них хим. или физ. процессов. Подразделяются на основные и вспомогательные.

Последовательная связь, т.е. типичная схема с открытой цепью, характерна тем, что выход. из элемента ХТС поток целиком поступает в следующий элемент. Все потоки пребывают в элементе один раз.

Последовательно- отводная (байпас). Операторы хим. превращения соед. последовательно. Один поток последовательно проходит ч/з все ступени реактора. Второй смешивается с продуктами, выход. из первой ступени и полученная смесь направляется на следующую ступень.

Параллельные связи - применяют, когда ставится задача увеличения производительности и мощности ХТС без увеличения степени превращения и мощности отдельных реакторов.

Обратная связь закл. в том, что имеется обратный технологический поток, кот. связывает выход. поток какого-либо последовательного элемента ХТС со входом одного из предыдущихъ элементов.

Перекрестная связь осуществляется с целью эффективного использования энергии в ХТС. Применяется для утилизации отходящих газов или продуктов р-ии для нагрева поступающего сырья.

Разомкнутые ХТС, т.е. системы с открытой цепью(потоки проходят один раз ч/з элементы системы).Комбинируют последовательные, параллельные, байпасные связи.

Замкнутые ХТС, циклические системы, содержащие одну обратную связь по потокам массы или энергии, кот. образует замкнутый контур, состоящий из отдельных элементов системы. В ХТС м/б включен не один, а несколько подобных замкнутых контуров.

Смотри:

Химическая технология, Соколов Р.С., Том 1, Москва, 2000, стр. 138-139