Классификация технологических связей

Понятие структура ХТС обозначает систему связей между основными аппаратами ее аппаратурных стадий по материальным потокам. Рассмотрим классификацию технологических структур многоассортиментных производств. Жесткая структура характеризуется неизменными связями между аппаратурными стадиями, в том числе и при переходе на производство другого продукта. Частично гибкая структура характеризуется жесткими связями между аппаратурными стадиями, которые могут меняться при переходе на производство другого продукта. В случае гибкой структуры коммутация аппаратов может меняться как по окончании, так и во время выпуска каждого из продуктов.

ГХТС имеет переменную (перестраиваемую) технологическую структуру. При переходе с выпуска одного продукта на другой происходит изменение структуры схемы, т.е. для нового продукта технологический маршрут, в общем случае, изменяется. Свойство ГХТС изменять структуру в процессе функционирования носит название структурной гибкости. ГХТС может характеризоваться также свойством технологической гибкости, т.е. изменять в широком диапазоне режимные параметры: температуру, давление при производстве разнообразных продуктов ассортимента на одинаковом оборудовании. Свойством конструктивной гибкости обладают ХТС, имеющие в своем составе аппараты, конструкцию которых можно быстро изменять без значительных затрат труда.

Таким образом, гибкими химико-технологическими системами называются системы, обладающие в большей или меньшей степени свойствами структурной, технологической и конструктивной гибкости. Различают следующие типы технологической структуры: последовательная, параллельная, последовательно - параллельная, параллельно-последовательная, комбинированная, содержащая байпасы и рециклы (рис. 3).

16) Совокупность значений параметров технологического процесса в определенном интервале времени называется технологическим режимом. При обработке резанием, например, параметрами технологического режима являются скорость резания, глубина резания и подача; при термической обработке – скорость нагрева, температура нагрева, длительность выдержки и скорость последующего охлаждения.

Технологический процесс может осуществляться при наличии соответствующих орудий производства, называемых средствами технологического оснащения. При этом к технологическому оснащению относят технологическое оборудование и технологическую оснастку.

Значительная часть ХТП является многостадийными, каждый из которых происходит в отдельных аппаратах образующих химико-техническую схему (ХТС). Для ХТС характерны типы связей между аппаратами (элементами ХТС):

- последовательное соединение: - выходящий из первого аппарата поток является входным для следующего (см. рис 1)

Рис. 1. Последовательное соединение аппаратов

- параллельное соединение: - выходящий из первого аппарата поток подается сразу в несколько последующих (чаще всего с целью повышения производительности) (см. рис 2)

Рис. 2. Параллельное соединение аппаратов

- последовательно-обводная связь (байпас)- один поток проходит через все аппараты, второй смешивается с продуктами выхода из первого аппарата

Рис. 3. Последовательно-обводная связь между аппаратами

- обратная связь (рецикл)- обратный поток связывается с входным потоком одного из предыдущих аппаратов (см. рис 4)

Рис. 4. Обратная связь между аппаратами

- перекрестная связь - комбинация вышеупомянутых (реальная ХТС).

Различают разомкнутые и замкнутые ХТС. Разомкнутая ХТС - потоки проходят через аппарат только один раз. Замкнутая ХТС -содержит хотя бы одну обратную связь либо по потоку массы, либо по потоку энергии.

17. Какие аппараты называются химическими реакторами? Основные требования к промышленным реакторам.

Химическим реактором называют аппарата в котором осуществляются химические процессы сочетающие химические реакции с массо и теплопереносом.

Требования к промышленным реакторам

1. Максимальная производительность (реализуется за счет увеличения габаритов реактора или увеличение количества реакторов, без увеличения их габаритов)

2. Высокий выход целевого продукта. (Достигается за счет подбора оптимальной конструкции аппарата, и подбора оптимальных параметров технологического режима)

3. Максимальное использование теплоты реакции, наименьшее гидравлическое сопротивление, минимальные затраты на транспортировку и перемешивании реагентов. (обеспечивается за счет применения теплообменного оборудования, за счет подбора оптимальной конструкции реактора, обеспечивающий наименьшее сопротивление движущему потоку)

4. Надежность управления и безопасность (обеспечивается простой конструкцией реактора)

5. Низкая стоимость изготовления и ремонта реактора (обеспечивается простой конструкцией аппарта и невысокой стоимостью материала)

6. Устойчивость работы реактора при значительных изменениях основных параметров режима. (обеспечивается за счет изготовления реакторов из надежных материалов)