Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Химия

Технико-экономические показатели химико-технологических процессов  Просмотрен 938

Экономическая эффективность и практическая целесообразность химического производства определяются технико-экономическими показателями, важнейшими из которых являются расходный коэффициент сырья и выход продуктов, производительность аппарата, интенсивность процесса (аппарата) и экономическая эффективность химического производства.

Расход каждого вида сырья, отнесенный к единице целевого продукта, называют расходным коэффициентом (А) и выражают в тоннах (т), килограммах (кг), метрах кубических (м3).

Теоретический расходный коэффициент (Атеор, т, кг, м3) рассчитывают на основании стехиометрических соотношений, по которым происходит превращение сырья в целевой продукт:

(2.1)

где: Атеор – теоретический расходный коэффициент, т, кг, м3; m1 – расход сырья (реагента), т, кг, м3; m2 – масса целевого продукта, т, кг, м3.

Практические расходные коэффициенты (Апрак) учитывают также побочные реакции и производственные потери.

Выход продукта (η, %)– это отношение массы полученного целевого продукта к его массе, которая должна быть получена по стехиометрическому уравнению:

(2.2)

где: mпрак – масса целевого продукта, полученного практически, кг; mтеор – масса целевого продукта, получение которого теоретически возможно, кг.

Производительность аппарата (процесса) (П, кг/ч, т/сут, м3/сут) – это масса выработанного продукта или переработанного сырья в единицу времени:

(2.3)

где: П – производительность, кг/ч, т/сут, м3/сут; m – масса продукта, т, кг; τ – время, ч, сут.

Максимально возможная производительность аппарата (при оптимальных условиях) называется мощностью (N, кг/ч, т/сут):

(2.3а)

где: N – мощность аппарата, кг/ч, т/сут.

Интенсивность аппарата (процесса) (I, кг/м3·ч, кг/м2·ч) – это производительность, отнесённая к единице полезного объёма или к единице полезной площади.

(2.4)

где: I – интенсивность, кг/м3·ч, кг/м2·ч; Vn – полезный объём аппарата, м3; Sn – полезная площадь аппарата, м2.

Экономическая эффективность является самым важным показателем, отражающим совершенство химико-технологического процесса, и характеризуется: капитальными затратами, себестоимостью продукции и производительностью труда.

Удельные капитальные затратыу, руб·г/т) – отношение общей стоимости установки (цеха) к её годовой мощности.

(2.5)

где: Ку – удельные капитальные затраты, руб·г/т; К – капитальные затраты, руб.; N – мощность установки, т/г.

Зависимость удельных капитальных затрат от единичной мощности установки, т. е. производственного агрегата, выражается уравнением:

(2.6)

где: Ку – удельные капитальные затраты, руб·г/т; α – коэффициент, зависящий от характера химического производства, его находят для каждого продукта с использованием практических данных; N – мощность агрегата, т/г.

Себестоимость (С, руб/т) – денежное выражение затрат данного предприятия на изготовление и сбыт единицы продукции. Зависимость между себестоимостью и единичной мощностью производственного агрегата выражается уравнением:

(2.7)

где: С – себестоимость продукта, руб./т; N – мощность цеха или установки, т/г; m, n – коэффициенты (n = 0.2 или 0.3).

Пример 1.Рассчитайте теоретический расходный коэффициент 18 %-ного раствора гидроксида натрия для мерсеризации 1 т целлюлозы, содержащей 5 % влаги и 4 % примесей.

Решение. Процесс мерсеризации целлюлозы можно выразить уравнением реакции:

[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH → [C6H7O2(OH)2OH·NaOH]n

Mr (целлюлозы) = n·162; Mr (NaOH) = 40.

Найдём, сколько чистого гидроксида натрия потребуется на мерсеризацию 0.91 т целлюлозы:

18 %-ного раствора требуется: 0.225 : 0.18 = 1.248 (т).

Пример 2.Определите производительность в сутки роторного резиносмесителя закрыто типа, если из его камеры каждые 10 мин выгружают 250 кг резиновой смеси.

Решение. Производительность (уравнение 2.3) резиносмесителя:

Пример 3.Определите годовую производительность колонны синтеза аммиака в расчёте на 100 %-ный аммиак, если каждый час (на новых установках) вырабатывается 30 т 99 %-ного аммиака.

Решение. Определяем годовую производительность колонны синтеза 99 %-ного раствора аммиака:

П = 30·24·365 = 262800 (т/г).

Рассчитываем производительность колонны на 100 %-ный аммиак:

Пример 4.В колонну для окисления твёрдого парафина (высота 10 м, диаметр 2,5 м) загружают 40 т парафина, который занимает 75 % объёма колонны Процесс окисления длится в среднем 18 ч. Рассчитайте производительность колонны и интенсивность процесса окисления парафина.

Решение. Объём окислительной колонны:

.

Полезный объём колонны (VП) составляет: VП = 49·0.75 = 36.75 (м3).

Найдём производительность колонны (уравнение 2.3):

Определим интенсивность процесса окисления парафина (уравнение 2.4):

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 2.1

2-1.Перечислите основные технико-экономические показатели химического производства и дайте им определение.

2-2. Чем отличается интенсивность аппарата от его производительности?

2-3. Как влияет увеличение единичной мощности аппаратов химического производства на капитальные затраты и себестоимость продукции?

2-4. Дайте определение понятиям: основные и оборотные фонды предприятия, себестоимость продукции, производительность труда.

2-5. В чем значение энергосберегающих технологий для химического производства?

Предыдущая статья:ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 1, 1-1.Определите объём и высоту насадочной башни олеумного абсорбера, ес.. Следующая статья:ЗАДАЧИ К ТЕМЕ 2.1, 2-1. Реактор объемом 80 л разделен герметической перегородкой на две р..
page speed (0.0395 sec, direct)