Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология продуктов органического синтеза

Диссертационная работа:

Тишаева Софья Дмитриевна. Анализ и синтез реакционно-ректификационных процессов с нелокализованной зоной реакции : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.04 / Тишаева Софья Дмитриевна; [Место защиты: Моск. гос. акад. тонкой хим. технологии им. М.В. Ломоносова]. - Москва, 2008. - 194 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/433

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1. Литературный обзор 9

1.1. Общие представления о совмещенных
реакционно-массообменных процессах,

их преимущества и область возможного использования 9

1.2. Современные методы исследования и

разработки реакционно-ректификационных процессов 11

  1. Характер физико-химической информации, применяемой при разработке реакционно-ректификационных процессов 17

  2. Основные термодинамические закономерности гетерогенных систем с химическим взаимодействием 23

  1. Фазовое равновесие 30

  2. Химическое равновесие 36

1.5. Процесс равновесного открытого испарения

с химическими реакциями 40

  1. Математическая модель 42

  2. Трактовка основных понятий 47

  3. Использование модифицированных переменных 49

  4. Необходимое и достаточное условие

существования особых точек 56

  1. Локальные закономерности фазовых диаграмм реакционной дистилляции, теорема о характеристических корнях 59

  2. Нелокальные закономерности фазовых диаграмм реакционной дистилляции, способы классификации последних 67

  1. Элементы анализа статики реакционно-ректификационного процесса с нелокализованной реакционной зоной 85

  2. Приемы организации реакционно-ректификационных процессов 93

  3. Постановка задачи 98

2. Основная часть

2.1. Многообразие химического равновесия, многообразие
химического взаимодействия, реакционное многообразие и их
взаимосвязь 100

  1. Свойства реакционного многообразия. 101

  2. Определение топологической структуры многообразия химического равновесия модельной системы процесса

получения этилацетата 115

2.1.3. Определение топологической структуры многообразия
химического равновесия четырехкомпонентнои модельной системы

с двумя линейно независимыми реакциями 119

2.1.4. Определение топологической структуры многообразия
химического равновесия процесса производства бутилацетата 121

2.2. Локальные закономерности 125

2.2.1. Построение поля модифицированных нод, как метод
исследования окрестности особой точки

2.3. Нелокальные закономерности
(новая форма правила азеотропии)

3.

нелокализо/ванной реакционной зоной <йля усоершшстп<8Ш@іініш
технологической схемы разделение вликолей

Список сокращений и условных обозначение

Литература

Приложение

  1. Модифицированные координаты

  2. Доказательство линейности пространства G.

Введение к работе:

Актуальность работы. Одним из перспективных принципов разработки ресурсосберегающих технологий являются совмещенные процессы Совмещенный процесс не есть аддитивная сумма составляющих его процессов Совмещение позволяет снять ограничения, свойственные каждому составляющему процессу, взятому в отдельности Степень снятия этих ограничений и определяет его преимущества по сравнению с альтернативной формой организации процесса получения целевого продукта При этом наибольшими преимуществами будет обладать такой совмещенный процесс, в котором одновременно сняты термодинамические ограничения в отношении обеих составляющих Например, в реакционно-массообменных процессах преодолеваются как ограничения по химической составляющей с превышением выхода продуктов, достижимого в закрытых или простых проточных системах, так и ограничения по массообменной составляющей, обусловленные низкими относительными летучестями, в частности, азеотропией Существуют два способа организации реакционно-ректификационного процесса с локализованной и нелокализованной реакционной зоной, когда она распределена вдоль всего аппарата В случае, когда реакционная зона локализована, продуктовые потоки определяются возможностями процесса ректификации При этом ограничения, связанные с разделительной составляющей процесса (ректификацией), не могут быть сняты полностью В ряде случаев, когда реакционная зона расположена вдоль всей высоты колонны, ограничения, связанные с азеотропией, снимаются Особенно это важно для неидеальных систем с множеством химических реакций и большим числом веществ Таким процессом управлять сложно, так как для реализации прогнозируемого стационарного состояния надо поддерживать соотношение между скоростями отдельных реакций, что зачастую практически не осуществимо Один из вариантов решения данной проблемы - реализация разделения в условиях химического равновесия, в процессах с нелокализованной реакционной зоной Химическое равновесие может быть установлено в течение конечного промежутка времени В этом случае в качестве фазового пространства выступает поверхность химического равновесия, на которой формируются траектории процесса Свойства фазового пространства определяют статические закономерности процесса

Анализ статики непрерывных совмещенных реакционно-ректификационных процессов (НСРРП) - теория, решающая задачу синтеза оптимальных структур технологических систем, включающих совмещенный процесс Анализ статики (АС) успешно использован при

создании целого ряда промышленных процессов При локализации реакционной зоны он основан на диаграммах ректификации В случае с нелокализованной реакционной зоной базой для анализа статики является фазовый портрет реакционной дистилляции Поэтому исследование характерных особенностей фазовых портретов реакционной дистилляции представляется актуальным

Цель работы состояла в исследовании общих закономерностей формирования фазового пространства систем с нелокализованной реакционной зоной в независимости от числа реакций и веществ Установление взаимосвязи свойств данного пространства с числом химических взаимодействий, протекающих в условиях совмещения Установление качественных закономерностей, характеризующих расположение траекторий реакционно-ректификационного процесса в фазовом пространстве, и использование указанных закономерностей при организации совмещенного процесса Научная новизна работы.

  1. Установлены нелокальные закономерности, определяющие расположение траекторий реакционно-ректификационного процесса в сложных фазовых пространствах типа симплициальных комплексов,

  2. Получена новая форма правила азеотропии, устанавливающая соотношение между разнотипными особыми точками совмещенного процесса для фазовых пространств типа простых симплициальных комплексов, которая не зависит напрямую от характеристики Эйлера, а зависит от числа клеток исходной диаграммы,

  3. Установлено, что фазовое пространство процесса опирается на границу многообразия кинетического равновесия, соответствующую линейной оболочке реакционных векторов (многообразие кинетического равновесия для некоторого набора базисных химических реакций -геометрическое место точек, принадлежащих концентрационному симплексу, в которых скорости прямой и обратной реакции для всех базисных химических реакций равны нулю),

  4. Сформулированы правила, определяющие порядок вложения фазового пространства реакционно-ректификационного процесса в концентрационный симплекс,

  5. Предложен алгоритм и создана программа, позволяющая проводить анализ топологической структуры фазового пространства реакционно-ректификационного процесса,

  6. Установлено, что стехиометрическое пространство, реакционное многообразие и пространство, элементами которого выступают соотношения, выражающие закон действующих масс, являются линейными и изоморфными и, следовательно, имеют одинаковую размерность,

7 Выдвинуто и доказано предположение, что вне зависимости от выбора базисных химических реакций, не меняется как расположение МХР в концентрационном симплексе, так и фазовый портрет реакционно-ректификационного процесса, формирующийся на нем Практическая значимость работы

  1. Проанализирован процесс разделения смеси гликолей с использованием реакционно-ректификационных колонн (РРК) Показано, что сочетание РРК с локализованной и нелокализованной реакционными зонами увеличивает эффективность процесса, выражающуюся в снижении капитальных и эксплуатационных затрат

  2. С использованием предложенного в работе подхода и реализующего данный подход программного обеспечения проанализирован ряд реакционных смесей, соответствующих промышленным совмещенным процессам Знание о топологической структуре фазового пространства РРП с нелокализованной зоной позволяет определить возможные продуктовые потоки

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на первой научно-технической конференции молодых ученых «Наукоемкие химические технологии»» (2005, г Москва) и на XV Международной конференции по химической термодинамике в России (2005, г Москва)

Публикации. По теме диссертации опубликовано одиннадцать работ, в том числе одна статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ «Теоретические основы химической технологии»

Объем работы Диссертация состоит из введения, 4 глав, 11 разделов, выводов, списка литературы Диссертация изложена на /уґ страниц машинописного тексту, включает /? таблиц и 3 рисунков Библиография включает ^наименований

Подобные работы
Латышова Снежана Евгеньевна
Научные основы гетерогенно-каталитического процесса синтеза N-метиланилина восстановительным метилированием нитробензола
Бородянский Валентин Иосифович
Формализованный метод размерного анализа и синтеза технологических процессов в условиях автоматизированного производства
Харисов Ленар Рустамович
Анализ и синтез автоматизированного технологического процесса получения машиностроительных заготовок из дисперсных отходов
Саливонов Ярослав Михайлович
Анализ и синтез стационарных случайных процессов в цифровых системах управления виброиспытаниями
Буи Нгок Фа
Анализ и синтез реакторно-ректификационного процесса в производстве этилбензола
Закалин Евгений Николаевич
Анализ и синтез параметров управляемого технологического процесса центробежного дискового туковысевающего аппарата
Буи Нгок Фа
Анализ и синтез реакторно-ректификационного процесса в производстве этилбензола
Рзун Ирина Геннадьевна
Методы синтеза и анализа проходимых автоматов в управлении технологическими процессами
Ершенко Евгений Владимирович
Анализ и синтез системы управления транспортно-дозировочным технологическим процессом
Минаков Игорь Александрович
Системный анализ, онтологический синтез и инструментальные средства обработки информации в процессах интеграции профессиональных знаний

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net