Модели ХТС и их описание. Обобщенные модели

Любое химическое производство представляет собой систему триад: подсистема подготовки сырья(смешение),реакторная подсистемы(синтез),разделение.

Модели ХТС делятся на обобщенные(качественные) и математические. Обобщенные делятся на операционно-описательные и иконографические.

Операционно-описательные -словесное описание процесса функционирования системы, на практике это технологический регламент.

Иконографические всегда связаны с наглядным графическим изображением, что позволяет получить информацию о способе взаимодействий различных элементов системы.

N2+3H2=2NH3,катализатор железо, Т=430-500⁰С,давление 30 мПа, непрореагировавший азот и водород возвращают в систему.

Иконографические делятся на:

1. Функциональную схему. Она показывает, какие технологические операции и в какой последовательности необходимо осуществить

для реализации химического процесса в промышленном масштабе. Функциональные схемы показываю технологические связи между процессами проходит на всех стадиях процесса. Что бы описать как реализуется функциональная схема, применяют технологическую схему.

2. технологическая схема. Технологическая схема ХТС дает наиболее полное качественное представление об ее организации. Каждый аппарат на ней представляется в виде условного стандартного изображения, а по­токи (связи) - стрелками, соответствующими их направлению. Соотношение размеров aппаратов и расположение их на схеме соответствует реальному. При этом приводится спецификация оборудования. Иногда на этих схемах дается информация о составе по­

токов и технологических параметрах процесса, а также приводится схема автоматического контроля и регулирования.

3. Структурная схема ХТС представляет собой совокупность безымянных пронумерованных блоков и связей между ними, указывающих направление движения материальных или энергетических потоков

4. Операторная схема представляет собой совокупность технологических операторов. Технологический оператор - символ операторов как элементoв системы, в которых происходит качественное Или количественное пpеобразование параметров потоков в результате протекания в них химических или физико-химических

процессов. Любой типовой процесс химической технологии можно

считать типовым технологическим оператором. Операторы подразделяются на две группы: основные и вспомогательные. Основные это технологические операторы химического превращения, межфазного массообмена, смешения и разделения.Они обеспечивают функционирование ХТС в требуемом целевом направлении.

Bспомогательные типовые операторы используют для описания изменений энергетического и фазового состояний технологических потоков. К ним относятся операторы нагрева и охлаждения, сжатия или расширения и изменения агрегатного (фазового) состояния вещества.

Типовой технологический оператор изменения агрегатного состояния вещества соответствует физическим явлениям - конденсации, испарения, растворения и т. п.

схемы широко применяются при автоматизации химических производств.