Wykmo8 Modelowanie Dr in Hieronim Piotr Janecki 6

Wyk_mo_8 Modelowanie Dr inż. Hieronim Piotr Janecki 6 1 2020 -12 -05

ZASADY TECHNOLOGICZNE MODELOWANY PROCES POWINIEN BYĆ JAK NAJBARDZIEJ EKONOMICZNY 6 2 2020 -12 -05

ZASADY TECHNOLOGICZNE MODELOWANY PROCES POWINIEN PRZEBIEGAĆ MOŻLIWIE SZYBKO WE WSZYSTKICH ETAPACH PRZY MAKSYMALNYM WYKORZYSTANIU SUROWCÓW 6 3 2020 -12 -05

MINIMALNYM ZUŻYCIU ENERGII MAKSYMALNEJ WYDAJNOŚCI Z JEDNOSTKI OBJĘTOŚĆIOWEJ APARATURY 6 4 2020 -12 -05

POWYŻSZE ZAGADNIENIA TECHNOLOGICZNE ROZPATRUJE SIĘ NA ETAPIE TWORZENIA TECHNOLOGICZNEJ KONCEPCJI PROCESU 6 5 2020 -12 -05

UJMOWANE SĄ ONE W ZASADY T E C H N O L O G I CZ N E 6 6 2020 -12 -05

PIERWSZYM PODSTAWOWYM ZAGADNIENIEM JEST PROWADZENIE PROCESÓW T E C H N O L O G I CZ N Y C H PRZY DUŻEJ SILE NAPĘDOWEJ 6 7 2020 -12 -05

DUŻA SIŁA NAPĘDOWA POWODUJE SZYBKI PRZEBIEG PROCESÓW T E C H N O L O G I CZ N Y C H W POŻĄDANYM KIERUNKU 6 8 2020 -12 -05

POMÓWMY O ZASADZIE: NAJLEPSZEGO WYKORZYSTANIA RÓŻNIC POTENCJAŁÓW 6 9 2020 -12 -05

ZASADA TA JAKO NACZELNA: STANOWI DOMINUJĄCE KRYTERIUM POSTĘPOWANIA ZAWARTYCH W ZASADACH PODRZĘDNYCH 6 10 2020 -12 -05

U-RURKA CZYLI MODEL RÓWNOWAGI CHEMICZNEJ A B Matematyczny opis ustalania się równowagi poziomów cieczy w U-rurce jest dokładną analogią ze zjawiskami ustalania się równowagi w układach chemicznych. 6 11 2020 -12 -05

6 12 2020 -12 -05

wysokość poziomu cieczy w rurce będzie analogią do stężenia substancji w reakcji chemicznej. 6 13 2020 -12 -05

Lewe ramię U-rurki stanowi analogię lewej strony równania reakcji chemicznej substratów reakcji 6 14 2020 -12 -05

prawe ramię odpowiada produktom reakcji Parcie słupa cieczy w ramieniu Ururki odpowiada potencjałowi chemicznemu substratów lub 15 produktów 6 2020 -12 -05

Ciężar właściwy cieczy. . r. . jest odpowiednikiem standardowego potencjału chemicznego. 6 16 2020 -12 -05

Jeśli do lewego ramienia pustej U-rurki nalać pewną ilość cieczy, to w najniższym punkcie U-rurki wystąpi parcie cieczy proporcjonalne do iloczynu ciężaru właściwego. . . r. . . ciecz y i wysokości słupa w lewym ramieniu. . . P = r * hl. 6 17 2020 -12 -05

Parcie jest “siłą napędową” powodującą, że po otworzeniu kranika Z w dolnej części, ciecz będzie się przelewać z lewej do prawej części U-rurki. substraty ® produkty 6 18 2020 -12 -05

n. Przyczyną 6 zachodzenia reakcji jest potencjał chemiczny substratów, zależny od rodzaju użytych substancji, a proporcjonalny do ich stężenia (często: do iloczynu ich stężeń). 19 2020 -12 -05

Jeśli do układu znajdującego się w stanie równowagi dodać pewną ilość substratów, to stan równowagi zostanie zakłócony. 6 20 2020 -12 -05

W wyniku wzrostu potencjału chemicznego substratów zwiększy się szybkość procesu “w prawo”. 6 21 2020 -12 -05

ZASADA NAJLEPSZEGO WYKORZYSTANIA RÓŻNIC POTENCJAŁÓW SZYBKOŚĆ KAŻDEJ OPERACJI n CZY PROCESU PODLEGA OGÓLNEMU PRAWU 6 22 2020 -12 -05

SIŁA NAPĘDOWA SZYBKOŚĆ =k* OPÓR n GDZIE k OZNACZA WSPÓŁCZYNNIK PROPORCJONALNOŚCI 6 23 2020 -12 -05

SIŁĘ NAPĘDOWĄ UKŁADU STANOWI RÓŻNICA POTENCJAŁÓW CHARAKTERYSTYCZNYCH n DLA 6 DANEGO PROCESU 24 2020 -12 -05

SIŁA T A JEST WYRAZEM ODDALENIA UKŁADU OD STANU RÓWNOWAGI n DLA WYMIANY MASY SKRUBER-? n W OBRĘBIE JEDNEJ FAZY BĘDZIE TO RÓŻNICA STĘŻEŃ 6 25 2020 -12 -05

DLA PROCESU WYMIANY CIEPŁA n RÓŻNICA TEMPERATUR DWÓCH OŚRODKÓW 6 26 2020 -12 -05

DLA PRZEPŁYWU PRĄDU ELEKTRYCZNEGO n RÓŻNICA POTENCJAŁÓW ELEKTRYCZNYCH 6 27 2020 -12 -05

DLA KONWEKCJI NATURALNEJ RÓŻNICA SIŁY CĘŻKOŚCI n SPOWODOWANA GĘSTOŚCI 6 RÓŻNICĄ 28 2020 -12 -05

OPÓR SIŁA NAPĘDOWA SZYBKOŚĆ =k* OPÓR JEST WIELKOŚCIĄ CHARAKTERYSTYCZNĄ DLA DANEGO PROCESU 6 29 2020 -12 -05

W PRZYPADKU WYMIANY MASY PRZEZ DYFUZJĘ STWARZA GO WARSTEWKA PRZEZ KTÓRĄ DYFUZJA ZACHODZI n OPÓR BĘDZIE TU PROPORCJONALY DO GRUBOŚCI WARSTWY 6 30 2020 -12 -05

SPOSÓB NA „UJEDNORODNIENIE” - MIESZANIE 6 31 2020 -12 -05

PRZY WYMIANIE CIEPŁA OPÓR ZALEŻNY BĘDZIE OD PRZEWODNICTWA GRUBOŚCI ŚCIANKI, PRZEZ KTÓRĄ PRZENIKA CIEPŁO 6 32 2020 -12 -05

W PRZYPADKU REAKCJI CHEMICZNEJ 6 33 2020 -12 -05

W PRZYPADKU REAKCJI CHEMICZNEJ W UKŁADZIE JEDNORODNYM OPÓR ZWIĄZANY JEST Z WIELKOŚCIĄ ENERGII AKTYWACJI PROCESU PODGRZEWANIE 6 34 2020 -12 -05

KRÓTKI IMPULS NIEWIELKA PORCJA Q 6 35 2020 -12 -05

GENERALNIE W KAŻDYM PROCESIE LUB OPERACJI JEDNOSTKOWEJ MAMY DO CZYNIENIA ZE ZJAWISKAMI PRZEBIEGAJĄCYMI WEDŁUG RÓŻNYCH MECHANIZMÓW 6 36 2020 -12 -05

SĄ TO ZATEM UKŁADY ZŁOŻONE n WYMIANA MASY n -DYFUZJA n -KONWEKCJA 6 37 2020 -12 -05

SĄ TO ZATEM UKŁADY ZŁOŻONE n WYMIANA CIEPŁA n -PRZEWODNICTWO n -KONWEKCJA n -PROMIENIOWANIE 6 38 2020 -12 -05

SĄ TO ZATEM UKŁADY ZŁOŻONE n REAKCJE CHEMICZNE n -STADIA POŚREDNIE n -RÓŻNE MECHANIZMY n- 6 39 2020 -12 -05

RÓWNANIE STECHIOMETRYCZNE n STANOWI BILANS WIELU REAKCJI CZĄSTKOWYCH n WYRAŻA ZATEM n -SUMARYCZNY OSTATECZNY EFEKT TEGO CO ZACHODZI W UKŁADZIE 6 40 2020 -12 -05

W UKŁADACH NIEJEDNORODNYCH REAKCJA PRZEBIEGA NA GRANICY FAZ TRANSPORT REAGENTÓW ODBYWA SIĘ PRZEZ DYFUZJĘ LUB KONWEKCJĘ 6 41 2020 -12 -05

ZACHODZI RÓWNOCZEŚNIE WYMIANA CIEPŁA PODCZAS KTÓREJ ODBIERA SIĘ LUB DOSTARCZA ENERGIĘ CIEPLNĄ DO UKŁADU 6 42 2020 -12 -05

UPRASZCZAJĄC PRZYJMUJE SIĘ, ŻE W OSIĄGNIĘTYM STANIE USTALONYM SZYBKOŚĆ CAŁEJ PRZEMIANY JEST RÓWNA SZYBKOŚCI ETAPU NAJWOLNIEJSZEGO 6 43 2020 -12 -05

PODSUMOWANIE GDY W UKŁADZIE ZACHODZI JAKAŚ PRZEMIANA FIZYCZNA LUB CHEMICZNA MÓWIMY ŻE PRZEBIEGA PEWIEN PROCES 6 44 2020 -12 -05

PROCESY RZECZYWISTE QUASISTATYCZNE ODWRACALNE 6 45 2020 -12 -05

PROCESY RZECZYWISTE W PROCESACH RZECZYWISTYCH ODPOWIEDNIE BODŹCE TERMODYNAMICZNE POKONUJĄ OPORY NATURY KINETYCZNEJ 6 46 2020 -12 -05

PROCESY RZECZYWISTE POWODUJE TO PRZEBIEG PRZEMIANY W OKREŚLONYM KIERUNKU ZE SKOŃCZONĄ SZYBKOŚCIĄ 6 47 2020 -12 -05

SZYBKOŚĆ UŻYWA SIĘ POJĘCIA SZYBKOSĆ A NIE PRĘDKOŚĆ, KTÓRA JEST WIELKOSCIĄ WEKTOROWĄ CO W ODNIESIENIU DO PRZEMIANY TERMODYNAMICZNEJ NIE MA SENSU 1 1 - j. SZARAWARA Termodynamika chemiczna Stosowana WNT W-wa 1997 str 24 6 48 2020 -12 -05

POZOSTAŁE ZASADY NAJLEPSZEGO WYKORZYSTANIA SUROWCÓW NAJLEPSZEGO WYKORZYSTANIA ENERGII NAJLEPSZEGO WYKORZYSTANIA APARATURY ZASADA UMIARU TECHNOLOGICZNEGO 6 49 2020 -12 -05

Zasada najlepszego wykorzystania surowców W WIĘKSZOŚCI PRODUKCJI KOSZT SUROWCÓW JEST POWAŻNĄ POZYCJĄ W KOSZTACH WYTWARZANIA 6 50 2020 -12 -05

Zasada najlepszego wykorzystania surowców BILANSOWANIE MAS SPORZĄDZAJĄC BILANS MATERIAŁOWY MODELU NALEŻY WPROWADZIĆ WSPÓŁCZYNNIKI WYDAJNOSCI WSKAZNIA DO ICH WPROWADZENIA WYBIERA SIĘ Z BADAŃ LABORATORYJNYCH 6 51 2020 -12 -05

CEL CELEM MODELU JEST: MAKSYMALNE WYKORZYSTANIE SUROWCÓW BILANSE ETAPÓW BILANS CAŁOŚCI 6 52 2020 -12 -05

DOGODNA FORMA PRZEDSTAWIENIA BILANSU 6 53 2020 -12 -05

ZA PODSTAWĘ BILANSU MAT PRZYJMUJE SIĘ ZWYKLE JEDNOSTKĘ MASY PRODUKTU (NP. . 1 TONĘ) ALBO WIELKOŚĆ ZAMIERZONEJ PRODUKCJI W JEDNOSTCE CZASU (NP. . t/h 6 54 2020 -12 -05

PUNKTEM WYJŚCIA DO SPORZĄDZENIA STRUMIENIOWEGO WYKRESU SANKEYA JEST TABELA BILANSU MATERIAŁOWEGO 6 55 2020 -12 -05

przychód kg Rozchód kg Ruda apatyt 10250 Fosfor 1000 Piasek 3270 Żelazo fosfor 282 Koks 1330 CO 3668 13950 Szlaka 9000 BILANS MATERIAŁOWY 6 56 13950 2020 -12 -05

RUDA APATYTOWA PIASEK 2370 kg 17% Koks 1330 kg 9, 5% 10250 kg 73, 5% PIEC ELEKTRYCZNY F SZLAKA CO 9000 3668 kg 26, 3% 64, 5% O S F O R 10 0 K G 7, 2 % Ż el a z o f o sf o r 2 8 2 k g 2 % 6 57 2020 -12 -05

SCHEMAT POSTĘPOWANIA n Istotne uwagi_ n Duża wydajność n Duża szybkość n NISKIE KOSZTY 6 58 2020 -12 -05

Uwagi do wykresu n Szerokości strumieni są proporcjonalne n Do mas materiałów n Przepływających w procesie 6 59 2020 -12 -05

n Templaty do Chem. Sketch Advanced Development programu 4. 01 firmy Chemistry Inc. przygotował i opracował Kazimierz Dąbrowski na podstawie: n APARATURA CHEMICZNA NORMA BRANŻOWA 6 60 2020 -12 -05

n Symbole graficzne aparatów, maszyn i urządzeń przemysłu chemicznego BN-72/2200 -01 (Grupa katalogowa 0447) 6 61 2020 -12 -05

n Na oznaczenie aparatów lub urządzeń rzadko stosowanych lub nie mających odpowiednika w wykazie symboli graficznych objętych niniejszą normą należy narysować prostokąt, a w jego pole wpisać nazwę lub numer pozycji według tablicy objaśniającej schemat technologiczny. 6 62 2020 -12 -05

http: //acid. ch. pw. edu. pl/~kazek/c hemia/chemia. htm n Schematy opracowane przez K. Dąbrowskiego w Chemsketch’u n Opracowane i przystosowane do normy przez M. Janecką w ISIS/Draw n Dostępne w pakiecie: n http: //republika. pl/janeckit/pakiet. zip n 6 63 2020 -12 -05

Szybka wyszukiwarka www. google. com 6 64 2020 -12 -05

Ministerstwo Środowiska www. mos. gov. pl 6 65 2020 -12 -05

Pracownia Polityki Surowcowej 30 -950 Kraków, ul. J. Wybickiego 7, skr. poczt. 49, pokoje: 420, 421, 422 tel. /fax: (012) 6322068 tel: (012) 6323300, w. 117, 118, 119; (090) 333229 e-mail: smakowsk@min-pan. krakow. pl, kgalos@min-pan. krakow. pl http: //www. min-pan. krakow. pl/polityka/#bilrekl 6 66 2020 -12 -05

Zapraszam na wykład 9 6 67 2020 -12 -05