Дәріс 11 – ХТЖ-і талдау

Мазмұны:

1. Материалдық және энергетикалық қорларды пайдаланудың эффективтілік бағасы

2. ХТЖ процесстерін ұйымдастырудың эффективтілік бағасы.

1. ХТЖ талдауі бұл ХТЖ күйі, оның эффективтілік көрсеткіштері жайлы мағлумат алу. Сонымен қатар, талдаудың мақсаты осы ақпараттарға химиялық схема, технологиялық байланыстар құрылысы, элементтер қасиеттері мен күйі, эксплуатация шарттарының әсерін зерттеуі болып табылады. ХТЖ талдауі жаңа химиялық өндірісті жасауда және жоспарлауда, жұмыс істеп турған өндіріс эксплуатациясы, өндіріс модернизациясы және реконструкциясы кезінде жүзеге асырылады.

Шикізатты қолданудың негізгі көрсеткіші болып шығын коэффициенті табылады. Ол өндірісте өнім бірлігіне шығындалған шикізат мөлшерін көрсетеді. Теориялық және практикалық шығын коэффициенттерін (шығын коэффициенті) ажыратады. Теориялық шығын коэффициенті бастапқы заттар өнімге толық айналған кезінде стехиометриялық теңдеу бойынша еспетеледі. Теориялық және практикалық шығын коэффициенттерінің қатынасы шикізатты пайдалану дәрежесін көрсетеді.

;

Шығын коэффициенттердің мәндері проекті және есеп беру документацияға кіреді. Шығын коэффициенттерін тек шикізатқа ғана емес, басқа да компоненттер – қосымша материалдар, энергияның барлық түрлері бойынша анықталады.

Энергия көздері болады: жағармай энергиясы Q_{жағармай}, электроэнергия Q_эл, шикізат жылуы Q_шик, қосымша материалдар энергиясы Q_мат, сондай ақ экзотермиялық реакциялар Q_экз. Олардың қосынды мөлшері – энергия тұтынуы немесе шығыны Q_шығ. Жүйеден энергия өнім ағындарымен Q_өн, өндіріс қалдықтарымен Q_қалд, энергетикалық ағындармен Q_эн шығарылады, эндотермиялық реакцияларды жүргізу үшін жұмсалады Q_энд және табиғи жолмен Q_ағын жоғалады. Шыққан энергетикалық ағындардан пайдалы қолданатын Q_эн. Ол қазан утилизатор буы, турбиналар және электрогенераторлар энергиялары түрінде қолданады. ХТЖнің энергетикалық эффективтілігін жылулық пайдалы әрекет коэффициенті ПӘК – η_жыл: (1). ПӘК бұл пайдалы жұмсалған жылудың оның қосынды мөлшеріне қатынасы: (2)

где - технологиялық мақсаттарда пайдалы жұмсалған жылу; α₁, α₂ – ХТЖ ішінде және одан тыс жұмсалған және ХТЖ элементтерінде генерирленген екіншілік қорлардың жылу бөлігі; – ХТЖнің k-ші энергетикалық элементте генерирленген екіншілік энергоқорлардың жылуы; – ХТЖ ішінде қолданылған екіншілік энергоқорлардың жылуының КПД түрленуі; – ХТЖнің i-нші элементте технологиялық мақсаттарда қолданған жағармай шығыны; – жағармай жануының төменгі жылуы; – ХТЖнің р элементтегі экзотермиялық және физикалық айналымдарда бөлінетін жылу; – ХТЖнің j-нші элементке энергия тасымалдаушымен келтірілген жылу.

2. Мұндай сипаттама үшін ХТЖ процессінің режимі қаншалықты теориялыққа жақын екендігін және қаралып отырған ХТЖ қаншалықты экономикалық ақтағанын анықтау керек.

ХТЖнің шекті эффективтілігі – бұл хт процесстің құндылық шарттарын алу кезінде шикізат конверсиясы мен селективтілігі максимальді мүмкін мәнге жеткендегі жүйе эффективтілігі, берілген химиялық схемада шикізат айналуына негізделген. Мысалы, кумолдың α-метилстиролға айналуы:

Кумолдан альфа-метилстиролдан басқа бензол, толуол, стирол, метан, этилен, пропилен түзіледі. Қосалқы өнімдер процесс селективтілігін төмендетеді. Теориялық мүмкін айналу дәрежесі мен селективтілік х_т = 0,99 и S_т = 0,98. Өндірістегі кумол конверсиясы х_д = 0,5 ал селективтілік S_д =0,9. Эффективтілік коэффициенті: . Жоғары активті катализаторлар қолдану керек.

ХТЖнің экономикалық эффективтілігі. Негізгі экономикалық критерийлер – келтірілген шығындар, өнімнің өз құндылығы, кіріс, рентабельдік.

Келтірілген шығындар бұл өнім өндірісінде кеткен шығындар. Өнімнің өз құндылығы келтірілген шығындарды, еңбек ақысын және қосымша цехтік және зауыттық шығындарды құрайды. Өнім бағасы мен өз құндылық айырмасы бұл кіріс. Кірістің өз құндылыққа қатынасы – өндіріс рентабельдігі.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. ХТЖ-ң материалдық балансі қалай есептеледі?

2. ХТЖ-ң жылулық балансі.

Ұсынылған әдебиеттер:

1. Общая химическая технология: в 2-х ч.,/под ред. И.П. Мухленова. М:1984.

2. Кутепов А.М. и др. Общая химическая технология. М:1990.

3. Основы химической технологии/под ред. И.П. Мухленова М:1991.

4. Вольфкович С.И. Общая химическая технология. М: 1959

5. Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.