Оптимизация химического реактора по экологическим и экономическим критериям
Увеличиваем давление до 5 VR(750,5,Xi,1). Даже при базовой температуре в 750К объем реактора становится меньше.
Увеличиваем расход смеси VR(800,1,Xi,2) что приводит к увеличению объема реактора.
Исходя из графика зависимости объема изотермического реактора от температуры, давления, степени превращения и расхода исходной смеси, наименьшим объемом обладает реактор (график 5), имеющий параметры VR(750,5,Хi,1)
График 5 - График зависимости объема реактора от температуры, давления, степени превращения и расхода исходной смеси в изотермическом реакторе
Рассмотрим зависимость себестоимости реактора от степени протекания процесса (график 6).
Видно, что наименьшей себестоимостью обладает изотермический реактор SS(750,5,Хi,1) т.к. при увлечении давления с 1 до 5 от увеличения степени протекания процесса себестоимость реактора постепенно снижается.
Для всех остальных вариантов зависимостей есть минимумы которые дают представление при какой степени превращения будет достигнуто минимальное значение себестоимости.
В зависимости SS(800,1,Xi,1) с повышением температуры минимальное значение себестоимости 0,18 при степени превращения 0,35.
В зависимости SS(750,1,Xi,1) для базовых значениях протекания реакции себестоимость приблизительно равна 0,19 при степени превращения 0,35.
В зависимости SS(750,1,Xi,2) с увеличением расхода исходной смеси себестоимость приблизительно равна 0,33 при степени превращения 0,22 т.е. самый худший вариант.
График 6 - График зависимости себестоимости реактора от температуры, давления, степени превращения и расхода исходной смеси в изотермическом реакторе
Адиабатический реактор.
Такой тип реактора конструктивно проще т.к. в нем отсутствуют теплообменный элементы и вся теплота, которая выделяется или поглощается в результате реакции, расходуется на разогрев или охлаждение реакционной смеси.
Рассмотрим зависимость объема реактора от глубины протекания реакции. При базовых значениях VR(750,1,Xi,1) с увеличением степени превращения объем реактора растет. Объем реактора достигает значения 1 при степени превращения 0,4.
Далее увеличиваем температуру в реакторе VR(800,1,Xi,1), равновесие смещается в сторону исходных веществ, скорость с увеличением температуры возрастает, т.е. объем реактора при малых степенях превращения меньше, при больших - больше. Видно, что при достижении значения степени превращения 0,4 объем реактора резко возрастает.
Увеличиваем давление до 5 VR(750,5,Xi,1). Даже при базовой температуре в 750К объем реактора практически не растет.
Увеличиваем расход смеси VR(800,1,Xi,2) что приводит к резкому увеличению объема реактора.
На графике 7 видно что наименьшим объемом обладает реактор, имеющий параметры VR(750,5,Хi,1)
График 7 - График зависимости объема реактора от температуры, давления, степени превращения и расхода исходной смеси в адиабатическом реакторе
Рассмотрим зависимость себестоимости реактора от степени протекания процесса (график 8).
Видно, что наименьшей себестоимостью обладает адиабатический реактор SS(750,5,Хi,1) т.к. при увлечении давления с 1 до 5, от увеличения степени протекания процесса себестоимость реактора постепенно снижается.
Для всех остальных вариантов зависимостей есть минимумы которые дают представление при какой степени превращения будет достигнуто минимальное значение себестоимости.
В зависимости SS(800,1,Xi,1), при повышении температуры минимальное значение себестоимости 0,15 при степени превращения 0,35. дальше при увеличении степени превращения себестоимость резко возростает.
В зависимости SS(750,1,Xi,1), для базовых значениях протекания реакции минимум себестоимости приблизительно равен 0,18 при степени превращения 0,35.
В зависимости SS(750,1,Xi,2) с увеличением расхода входной смеси минимальная себестоимость приблизительно равна 0,33 при степени превращения 0,31 т.е. самый худший вариант.
График 8 - График зависимости себестоимости реактора от температуры, давления, степени превращения и расхода исходной смеси в адиабатическом реакторе
Еще статьи по экологии
Проблемы и возможные меры борьбы с уничтожением лесов
век не только - век открытий и развития, а и огромных экологических проблем. Одна из их - проблема сведения лесов на планете.
Леса представляют собой климаксные сообщества на значительной части плане ...
Установление класса опасности отходов для предприятия ЗАО ТРОЛЗА
Данный
дипломный проект посвящен установлению классов опасности отходов для
предприятия ЗАО «ТРОЛЗА». Проведен тщательный анализ научной и патентной
литературы посвященный проблеме промышле ...
Экологические проблемы озер Беларуси
Конституция Республики Беларусь в совокупности с иными нормативными правовыми актами составляет правовую основу для формирования и реализации государственной политики в области охраны окружающей среды ...