Дворецкий С.И., Кормильцин Г.С., Калинин В.Ф. Основы проектирования химических производств
Подождите немного. Документ загружается.
3. Аппаратурно-конструктивные методы интенсификации
Метод
интенсификации
Используемый физический
эффект
Приемы использования метода
в процессах и аппаратах
Обеспечение
многократности
воздействия на
фазы
Концевой, входной, капил-
лярный, инверсии фаз
Секционирование. Чередование зон кон-
такта-сепарации. Пропускание через ка-
пиллярно-пористое тело
Конструктивная
оптимизация
гидродинамиче-
ского режима
Инверсия фаз, Крауссольда,
Рейнольдса, турбулизация и
срыв пограничного слоя
Ударно-струйное взаимодействие фаз.
Соударение потоков. Пленочное движе-
ние с турбулизацией. Многократная ин-
версия фаз. Ячеисто-пенный режим
взаимодействия
Использование
энергии
контактирующих
фаз
Жуковского, Бернулли Турбулизация. Закручивание. Взаимное
эжектирование. Осциллирование. Авто-
колебательные режимы
Использование
внешних источ-
ников энергии
Двойной электрический слой,
электрофорез, термофорез,
кавитация
Поля: магнитное, электрическое. Пере-
мешивающие устройства. Пульсаторы
Оптимизация
конструктивных
параметров
Форма. Соотношение размеров. Матери-
ал. Распределение фаз
Совмещение
аппаратов
Энерджентность, инерэкт-
ность
Однотипное комбинирование. Агрегати-
рование. Блочно-модульный подход.
Трансформирование структуры. Совме-
щение функций аппаратов и их частей
Рис. 10. Классификация гидромеханических процессов
1.5. Перемещение
и сжатие газовых
систем
1.5.1. Компримиро-
вание
1.5.2. Вакуумирова-
ние
1.5.3. Пневмотранс-
порт
1.2.1. Пневмоклас-
сификация
1.2.2. Осаждение
1.2.3. Фильтрование
газов
1.2.4. Промывание
газов
1.2. Разделение газовых
неоднородных систем
1.1. Разделение жидких
неоднородных систем
1.1.1. Гидроклас-
сификация
1.1.2. Отстаивание
1.1.3. Фильтрование
1.1.4. Центрифу-
гирование
1.1.5. Флотация
1.3. Образование
неоднородных
систем
1.3.1. Перемеши-
вание
1.3.2. Дисперги-
рование
1.3.3. Псевдоожи-
жение
1.3.4. Пенообра-
зование
1.4. Перемещение
жидких систем
1.4.1. Нагнетание
1.4.2. Гидротранс-
порт
1. Гидромеханические процессы
Рис. 11. Классификация теплообменных процессов
2. Теплообменные процессы
2.1. Теплообменные процессы
без изменения агрегатного
состояния
2.1.1. Нагревание
2.1.2. Охлаждение
2.1.3. Прокаливание
2.1.4. Спекание
2.2.1. Конденсация
2.2.2. Сухая конденсация
2.2.3. Выпаривание
2.2.4. Испарение
2.2. Теплообменные процессы
с изменением агрегатного
состояния
2.2.5. Отвердевание
2.2.6. Плавление
2.3. Холодильные процессы
2.3.1. Умеренное охлаждение
2.3.2. Диспергирование
2.3.3. Псевдоожижение
2.3.4. Пенообразование
Рис. 12. Классификация массообменных процессов
4.2.1. Дробление
4.2.2. Резание
4.2.3. Чешуеобразование
4.2.4. Дефибрирование
4.2. Измельчение
4.1. Разделение твер-
дых тел
4.1.1. Сортирование
4.1.2. Грохочение
4.1.3. Сепарация
4.1.4. Электросепарация
4.3 Смешение
4. Механические процессы
4.5. Дозирование
4.4. Формообразование
4.4.1. Гранулирование
4.4.2. Прессование
4.4.3. Клапандрирование
4.4.4. Экструдирование
4.4.5. Литье
4.4.6. Формование
4.4.7. Формование
химических волокон
(
п
р
ядение
)
Рис. 13. Классификация механических процессов
Рис. 15. Принципиальная технологическая схема ректификационной установки:
1 – емкость исходной смеси; 2 – насосы исходной смеси (а), кубового остатка (б) и для перекачки про-
дуктов на склад (в, г);
3 – подогреватель исходной смеси; 4 – колонна; 5 – встроенный кипятильник; 6 – дефлегматор; 7 – раз-
делительный стакан;
– холодильник дистиллята; 9 – холодильник кубового остатка; 10 – емкость дистиллята; 11 – емкость
кубового остатка
Рис. 16. Схема непрерывного производства азопигментов:
1 – активатор; 2, 3 – емкости; 4 – диазотатор; 5 – центрифуга; 6 – растворитель; 7 – насос; 8 – анализа-
тор;
9 – реактор азосочетания
Суспензия амина
Хладоагент
Хладоагент
Азотосоставляющая
Сода
H
2
O
NaNO
2
HCl
1
2
3
7
6
7
7
4
8
5
Суспензия амина
(на фильтр., сушку)
9
Рис. 29. Строительный план и разрез промышленного здания:
1 – колонна; 2 – ригель; 3 – плита перекрытия; 4 – ограждение; 5 – мостовой кран; 6 – балка
Рис. 30. Фрагмент плана на отметке 0.000:
1 – емкость исходной смеси; 2а – насос исходной смеси; 2б – насос кубового остатка; 2в – насос дис-
тиллята; 2г – насос;
3 – подогреватель исходной смеси; 4 – колонна; 8 – холодильник дистиллята; 9 – холодильник кубово-
го остатка;
10 – емкость дистиллята; 11 – емкость кубового остатка
Б
0,8
1,0
1,0
2а 2б
2в
2г
1
3
4
9
8
10
11
0,5
1,0
2,5
3,0
1,5
2,0
1,0
1,0
1,0
0,5
1,3
6,00
6,00
6,00
1
3
2
4
А
Г
1,5
1,0
Г
Г
В
Б
А
1
2
3 4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
17
16
1
3 5
2
4
6
8
9
11
12
10
Рис. 33. Схема распределения площади цеха по помещениям:
1 – электростанция; 2 – теплопункт; 3, 4 – бытовые помещения; 5 – кладовая; 6 – операторное отделе-
ние;
7 – цеховая лаборатория; 8 – аппаратное отделение; 9 – насосное отделение; 10 – административные
помещения;
11 – венткамера; 12 – цеховые склады
Рис. 41. Структурно-параметрическое описание химического производства
D
1
S
1
D
2
S
2
D
3
S
3
D
k
S
m
ПРОЕКТИРУЕМОЕ ХИМИЧЕСКОЕ
ПРОИЗВОДСТВО
• • •
• • •
• • •
• • •
1
1 b
h,b
1
a
2
2 b
h,b
2
a
3
3 b
h,b
3
a
k
bk
h,b
k
a
R
1
, U
1
R
2
, U
2
R
3
, U
3
R
4
, U
4
R
m
, U
m
ω
1,
α(ω
1
), β(ω
1
)
ω
n,
α(ω
n
), β(ω
n
)
ω
2,
α(ω
2
), β(ω
2
)
x
1
x
2
x
m
ХИМИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
),,,,,,,,,(
*
ξℜω= xzuhbdaFy
b
САУ
),,,,,,(
*
szxyau ℜωΨ=
y
1
y
2
y
m
u
1
u
2
u
r
•••
•
•
•
•
•
•
•
•
•
z
1
*
z
2
*
z
m
*
S
1
S
2
S
l
•••
Рис. 42. Структурная схема химического производства:
x, y – векторы входных и выходных переменных (переменных состояния); u – вектор управляющих пе-
ременных;
z
*
– вектор оптимальных режимов (оптимальных заданий регуляторам АСР)
Рис. 44. Наибольшая допустимая область изменения параметров ξ
+
ξ∆⋅+ξ
22
F
N
−
ξ∆⋅−ξ
22
F
N
N
2
ξ
−
ξ∆
1
+
ξ∆
1
+
ξ∆
2
−
ξ∆
2
1
ξ
N
1
ξ
−
ξ∆⋅−ξ
11
F
N
+
ξ∆⋅+ξ
11
F
N
)(F
Ξ
0),(
=
ξ
Ψ
d
c
ξ
2
ξ
Анализ, интерпретация и
документирование результатов
Построение ММ
режимов функцио-
нирования
технологического
Программирова-
ние алгоритма
(прогр.ЭВМ)
Вычислительный
эксперимент
Разработка алго-
ритма решения
уравнений ММ
Аналитическое
исследование
модели
Структурный
анализ модели
Теоретические
исследования
6 7 4 5
3 2 1
8
9
Результаты
исследования