ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ПРИ ПОВЫШЕНИИ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПОЛНЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
Источник:
В вопросе эффективного использования производственных мощностей, по выпуску лекарственных препаратов или ввод в действие новых технологических мощностей существенное значение имеет безопасность обеспечения процесса [1, 2]. Одним из методов увеличения производства является метод увеличения коэффициента заполнения аппарата.
В производстве этилового эфира п-нитробензойной кислоты ("нитроэфира"), как и в ряде других производств, коэффициент заполнения основного аппарата принят равным 0,6. Это условие диктуется тем фактом, что удержать тепловой режим протекания химической реакции в безопасных технологических параметрах представляет большие технические сложности.
Если опустить химизм протекающей реакции, можно констатировать: вещества, поступающие на технологическую стадию химического передела, характеризуются как ЛВЖ и пожароопасные. Наличие температуры усугубляет проведение качественной оценки безопасности процесса [1, 2].
Анализ показал [1, 2, 3], что основным источником зажигания в технологическом аппарате может быть температура самовоспламенения.
Учитывая что, процесс подчиняется закону действия масс, в основу модели положим тепловой эффект реакции. Проведя анализ устойчивости и эффективности химического процесса [3], этап технологического процесса представляем в виде системы S(t). Сформулируем подзадачу повышения безопасности процесса - оценка опасных и пограничных состояний системы, при появлении которых необходимо принимать чрезвычайные меры по предотвращению возможных ситуаций. Для этого необходимо:
Выявить пространства, по {Im} которым оценивается состояние системы.
Экспериментально (если нет возможности сделать теоретически) определить математические ожидания состояний Sп и Sн . Получить уравнение разделяющей поверхности А.
Решение поставленной задачи начнем с изменения загрузки компонентов в реакторе. Расчетами определяем такое соотношение веществ, при котором температура, на которую нагреваются вещества за счет теплового эффекта реакции, приближается к температуре самовоспламенения.
Тепловой эффект реакции определяется из выражения:
; (1)
где , количество молей участвующих в реакции.
При изменении теплового эффекта, изменяется температура, на которую нагревается реакционная масса за счет теплового эффекта
; (2)
Проведя соответствующие расчеты, получили массив представленный изменяемым полем температур. Через точки, характеризующие величину изменения температуры и по своей величине близкие к Т.самовоспл., проводим линию, являющуюся границей опасной и неопасной зон. Из полученного графика видно, что разделяющая поверхность опасной и безопасной зоны представляет собой прямую линию, которая описывается уравнением:
; (3)
где М(x1,y1), N(x2,y2) - координаты некоторых точек данной прямой.
Для решения уравнения (3) берем точки M и N принадлежащие данной прямой. Получаем уравнение разделяющей поверхности:
y = 3,57 + 0,46.x. (4)
Для математического обеспечения оценки опасности производства введем критерий опасности Д(х, у), который зависит от рассмотренных факторов, изменение же последних может привести к опасным ситуациям.
Если Д(х, у) > 0 - имеем параметры процесса находящиеся в безопасной зоне.
Если Д(х, у) ≤ 0 - имеем параметры входящие в опасную зону.
Тогда зависимость критерия опасности:
Д = у - 0,46.x - 3,57. (5)
Уравнение (5) имеет существенное значение для осуществления инженерных расчетов критерия опасности технологического процесса.
Анализ показал, что прямая А, соответствует пропорциональной загрузки веществ согласно материальному расчету.
При правильном соотношении реагентов Qр (1) изменится прямо пропорционально изменению Gрм , при этом ∆t (2), температура на которую нагревается реакционная масса, остается постоянной ∆t = 389 оС. На основании полученной зависимости, можно сделать вывод, что увеличение коэффициента загрузки не влечет за собой дополнительного разогрева реакционной массы за счет увеличения Qр , при правильном соотношении реагентов.
Однако, потенциальная опасность возрастет, так как система будет менее устойчива и в случае нарушения технологического процесса потребуется больше времени и средств для его стабилизации. Так как при этом соотношении ∆t > t и к тому же находится в опасной близости к Тсамовоспл. , которая для реакционной массы составляет 550 оС, в этом случае аварийная ситуация может сопровождаться взрывом.
Прямая В, показывает изменение ∆t при изменении соотношения реагентов.
По данным графика, можно сделать вывод, что при увеличении загрузки G1 и уменьшении G2 тепловой эффект реакции возрастает и ∆t увеличивается. Но так как прирост ∆t незначительный, при любом соотношении компонентов смеси температура реакционной массы не достигает температуры их самовоспламенения. Увеличить же коэффициент заполнения конкретно взятого аппарата на действующем производстве можно до 0,9 в том случае, если позволит система подачи охлаждающего рассола.
Полученные результаты были внедрены в производстве малотоннажной химии, на стадии окисления п-нитротолуола производства п-нитробензойной кислоты ОАО «Органика» г. Новокузнецка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Маршалл В. Основные опасности химических производств. М.: Мир, 1989. 678с.
- Рей У. Методы управления технологическими процессами. Пер. с анг. М.: Мир, 1983. 368 с.
- Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико-технологических систем. М.: Химия, 1991. 432 с.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 113 KB...
27 10 2020 22:41:33
Статья в формате PDF 119 KB...
26 10 2020 18:41:24
Статья в формате PDF 220 KB...
25 10 2020 23:20:57
В Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам осуществлена государственная регистрация оригинального алгоритма и базы данных «Drug», позволяющих прогнозировать новые виды действия известных лекарственных средств. Программа основана на сравнении набора квантово-химических и геометрических дескрипторов молекул методами многомерной статистики. Результаты работы алгоритма получили практическое подтверждение для четырех препаратов. ...
24 10 2020 15:12:35
1. Второй закон Ньютона в катастрофе это неоспоримый факт. 2. Нужно думать, что после такой катастрофы вся классическая физика полетит к чёрту, вместе с физиками, которые попытаются её защищать. 3. Учёные физики всех стран попали в капкан у них дилемма: или они признают теорию Ростовцева или им грозит скамья подсудимых за ложную науку и обман человечества. ...
23 10 2020 19:20:27
Статья в формате PDF 115 KB...
22 10 2020 1:42:56
Статья в формате PDF 112 KB...
21 10 2020 1:33:46
Статья в формате PDF 114 KB...
20 10 2020 21:34:35
Статья в формате PDF 93 KB...
19 10 2020 9:59:20
Статья в формате PDF 352 KB...
18 10 2020 7:41:22
Статья в формате PDF 126 KB...
17 10 2020 6:39:25
Статья в формате PDF 116 KB...
16 10 2020 3:32:32
Статья в формате PDF 104 KB...
15 10 2020 2:35:36
Статья в формате PDF 102 KB...
14 10 2020 18:19:38
Статья в формате PDF 250 KB...
12 10 2020 17:54:58
Статья в формате PDF 117 KB...
11 10 2020 5:43:51
Статья в формате PDF 138 KB...
09 10 2020 13:19:42
Статья в формате PDF 126 KB...
07 10 2020 5:42:53
Статья в формате PDF 115 KB...
06 10 2020 14:17:28
Статья в формате PDF 100 KB...
05 10 2020 18:28:20
Статья в формате PDF 282 KB...
04 10 2020 4:51:41
Статья в формате PDF 113 KB...
03 10 2020 17:44:45
Статья в формате PDF 129 KB...
02 10 2020 13:35:11
Статья в формате PDF 116 KB...
01 10 2020 1:55:12
Статья в формате PDF 301 KB...
29 09 2020 5:29:11
Статья в формате PDF 114 KB...
28 09 2020 9:11:14
Статья в формате PDF 156 KB...
27 09 2020 14:18:46
Статья в формате PDF 214 KB...
26 09 2020 8:36:26
Статья в формате PDF 146 KB...
25 09 2020 22:22:50
Рассматриваются показатели видового разнообразия мелких млекопитающих в зоне влияния алмазодобывающей промышленности Западной Якутии. Исследования проводились на территории двух крупных промышленных узлов – Мирнинского (среднетаежная подзона) и Айхало- Удачнинского (северотаежная подзона). Отработано около 7040 конусо-суток, 4700 ловушко-суток и отловлено 1920 экз. мелких млекопитающих, относящихся к 17 видам. Отмечено, что при масштабных преобразованиях ландшафтов, характерных для деятельности предприятий горнодобывающей промышленности, происходят изменения состава сообществ и популяционных параметров мелких млекопитающих, что свидетельствует о пессимизации среды обитания. Причем негативные трансформации более резко выражены в пределах северотаежной подзоны. ...
24 09 2020 4:15:24
Статья в формате PDF 118 KB...
23 09 2020 9:41:25
Статья в формате PDF 640 KB...
22 09 2020 11:41:32
Статья в формате PDF 111 KB...
21 09 2020 12:11:18
Статья в формате PDF 97 KB...
20 09 2020 19:10:24
В работе проводились исследования 129 больных в возрасте от 1 месяца до 14 лет. У 68 (52,7 %) детей был диагностирован сальмонеллез еnteritidis, а у 61 (47,3 %) – сальмонеллез typhimurium. В ходе исследования проведена оценка клинической эффективности антибиотикотерапии с определением чувствительности к антимикробным препаратам. Выявлено, устойчивость клафорана к действию большинства бета-лактамаз, определена его клиническая эффективность в терапии тяжелых форм сальмонеллеза еnteritidis. Подтверждена не высокая эффективность монотерапии ципрофлоксацином. Рекомендована коррекция лечения путем использования комбинации препаратов – ципрофлоксацин + меронем. ...
19 09 2020 2:59:19
Статья в формате PDF 128 KB...
18 09 2020 3:55:45
Статья в формате PDF 97 KB...
17 09 2020 19:53:45
Статья в формате PDF 255 KB...
16 09 2020 14:20:28
Статья в формате PDF 117 KB...
15 09 2020 7:38:44
Статья в формате PDF 392 KB...
14 09 2020 10:43:35
Статья в формате PDF 159 KB...
13 09 2020 7:50:19
Статья в формате PDF 115 KB...
12 09 2020 1:50:57
Статья в формате PDF 149 KB...
11 09 2020 17:21:23
Статья в формате PDF 103 KB...
10 09 2020 1:56:40
Статья в формате PDF 121 KB...
09 09 2020 1:55:44
Статья в формате PDF 138 KB...
08 09 2020 17:24:22
Статья в формате PDF 254 KB...
07 09 2020 15:22:40
Статья в формате PDF 180 KB...
06 09 2020 23:28:39
Статья в формате PDF 2874 KB...
05 09 2020 13:12:36
Статья в формате PDF 134 KB...
02 09 2020 17:16:31
Статья в формате PDF 296 KB...
01 09 2020 4:29:59
На основании диагностических признаков приводятся доказательства, указывающие на то, что Chytridiomycosis существует в популяциях Rana arvalis на Среднем Урале. Показана методика обнаружения заболевания по аномалиям ротового аппарата личинок и отслеживания динамики частоты встречаемости его в популяции. В экстремальных условиях инфекция поражает ослабленных и ведет к их выбраковке, что приводит к ускорению адаптации популяции в целом в быстро изменяемой среде. ...
31 08 2020 14:48:11
Статья в формате PDF 109 KB...
30 08 2020 20:24:41
По комплексу признаков оценили трансформированные урбанизацией лесные фитоценозы, и населяющие их сообщества мелких млекопитающих в лесопарково-парковой зоне крупного промышленного центра. Выявили, что хотя и наблюдаются общие закономерности в группировке фито- и зооценозов в зависимости от уровня и характера урбаногенного воздействия, но между ними нет полного соответствия. Специфика сообществ мелких млекопитающих определяется не только эдафо-растительными условиями. Ведущим параметром в трансформации сообществ является рекреация и сопровождающие ее факторы. ...
29 08 2020 15:20:58
Статья в формате PDF 104 KB...
27 08 2020 16:43:46
Статья в формате PDF 263 KB...
26 08 2020 17:52:50
Анализ опыта по восстановлению методом агростепей растительности на нарушенных кормовых угодьях долины средней Лены показал, что метод при соблюдении экологических условий и видового состава участков обеспечивает восстановление растительности, проявляющееся в повышении проективного покрытия и доминировании в травостое целинных видов. Соответствие экологических условий и видового состава травостоя при подборе участков обеспечивает восстановление растительности нарушенных участков до 70–75 % и доминирование в травостое целинных видов до 60–65 % в условиях нормального и сильного засоления. ...
25 08 2020 5:14:11
Статья в формате PDF 156 KB...
24 08 2020 8:10:45
Статья в формате PDF 136 KB...
23 08 2020 8:55:26
Статья в формате PDF 124 KB...
22 08 2020 11:17:42
В статье рассматриваются теоретические и практические вопросы модернизации реального сектора экономики России. Исследуются факторы и условия, доказывающие необходимость коренных преобразований в базовых отраслях общественного производства. Раскрываются особенности функционирования реального сектора экономики в рыночных условиях современной социально-экономической системы России. Показывается роль научно-технического прогресса в формировании инновационной модели воспроизводства. Обоснована необходимость проведения действенной государственной промышленной и инновационной политики с целью создания целостной и эффективной национальной инновационной системы; создания системы экономических стимулов для производителей при вовлечении в гражданско-правовой оборот результатов интеллектуальной деятельности и обеспечения государственной поддержки дальнейшего развития национальной инновационной инфраструктуры. ...
21 08 2020 19:19:48
Статья в формате PDF 262 KB...
20 08 2020 6:33:40
Статья в формате PDF 257 KB...
19 08 2020 17:54:49
риведены геологические, геохимические и петрологические данные по шошонитовым гранитоидам Тигирекского массива Алтая. В составе массива выделены 5 фаз: 1 – габбро; 2 – диориты, монцодиориты; 3 − сиениты, гранодиориты, граносиениты; 4 – граниты, умеренно-щелочные граниты; 5 – лейкограниты, умеренно-щелочные лейкограниты с флюоритом. Породные типы массива отнесены к нормальной известково-щелочной и высококалиевой шошонитовой сериям. Сиениты и монцодиориты тяготеют по составу к банакитам. В процессе становления массива проихсодила диффреренциация глубинного очага с фракционированием редкоземельных элементов, что отразилось на соотношении в породах элементов групп LILE и HFSE со значительной деплетированностью последних. В породах происходила смена типа тетрадного фракционрования редкоземельных элементов, что связано с различной насыщенностью расплавов флюидами и летучимим компонентами. С массивом связаны месторождения и проявления железа, вольфрамаа, молибдена, бериллия, аквамарина, горного хрусталя и раухтопаза. ...
18 08 2020 10:27:49
Статья в формате PDF 127 KB...
16 08 2020 0:36:59
Статья в формате PDF 150 KB...
15 08 2020 1:11:43
Статья в формате PDF 123 KB...
14 08 2020 0:47:27
Статья в формате PDF 110 KB...
13 08 2020 19:32:51
Статья в формате PDF 174 KB...
11 08 2020 17:30:44
Статья в формате PDF 112 KB...
10 08 2020 23:45:48
Статья в формате PDF 154 KB...
09 08 2020 14:18:25
Статья в формате PDF 270 KB...
07 08 2020 7:39:51
Статья в формате PDF 264 KB...
06 08 2020 7:46:43
Разработана методика определения констант диссоциации протонированных трехкислотных оснований, отличающаяся новым подходом к оценке и учету концентраций всех равновесных частиц, для расчета ионной силы раствора. ...
05 08 2020 18:16:37
Статья в формате PDF 119 KB...
04 08 2020 16:39:38
Статья в формате PDF 104 KB...
03 08 2020 15:31:29
Статья в формате PDF 125 KB...
02 08 2020 11:48:14
Статья в формате PDF 301 KB...
01 08 2020 15:54:39
В рыночной экономии предприятия действуют в условиях конкуренции. Изучая потребителей, не следует забывать о конкурентах. Конкурент – важный элемент инфраструктуры системы маркетинга, оказывающий влияние на маркетинговую стратегию предприятия в отношении товара, поставщиков, покупателей. Исследование позиций конкурентов, а так же анализ конкурентной среды, в которой действуют предприятия, охватывает широкий спектр вопросов и требует привлечения значительного объёма информации. Анализ информации, её интерпретация позволяют специалистам вывести обоснованные оценки по каждому фактору конкуренции и охарактеризовывать общее положение предприятий на рынке по отношению к основным конкурентам. ...
30 07 2020 22:45:13
Применен метод дисперсионного анализа для изучения силы влияния различных комплексных природных факторов на изменчивость длины шишки ели сибирской, произрастающей в Уральской лесорастительной провинции. Показано, что наибольшее влияние на изменчивость длины шишки в этом районе имеют индивидуальные особенности деревьев, долгота местности и высота над уровнем моря. ...
29 07 2020 17:18:45
Статья в формате PDF 95 KB...
28 07 2020 19:31:20
Статья в формате PDF 128 KB...
27 07 2020 12:12:56
Статья в формате PDF 107 KB...
25 07 2020 10:44:53
Краниальные брыжеечные лимфатические узлы у новорожденных белой крысы располагаются главным образом вдоль ствола одноименной артерии и отличаются слабо дифференцированной паренхимой. ...
24 07 2020 7:55:41
Статья в формате PDF 100 KB...
23 07 2020 15:28:58
Статья в формате PDF 95 KB...
22 07 2020 23:56:45
Статья в формате PDF 101 KB...
21 07 2020 0:49:47
Статья в формате PDF 267 KB...
20 07 2020 14:20:15
В статье доктора искусствоведения профессора Саратовской консерватории, члена-корреспондента Российской академии естествознания даётся обоснование нового научного направления – универсального искусствознания, целью которого является комплексное исследование художественного процесса с вовлечением всех видов искусства в их глобальном охвате, а также построение художественной картины мира как особого рода исторической памяти. ...
19 07 2020 0:58:22
Статья в формате PDF 112 KB...
18 07 2020 1:48:28
Статья в формате PDF 112 KB...
17 07 2020 20:33:58
Статья в формате PDF 119 KB...
16 07 2020 6:40:50
Статья в формате PDF 103 KB...
14 07 2020 19:26:31
Статья в формате PDF 120 KB...
13 07 2020 8:11:15
Статья в формате PDF 133 KB...
11 07 2020 8:34:39
Статья в формате PDF 109 KB...
08 07 2020 3:53:58
Статья в формате PDF 110 KB...
06 07 2020 2:43:41
Статья в формате PDF 274 KB...
05 07 2020 13:32:57
Статья в формате PDF 109 KB...
04 07 2020 2:17:28
Статья в формате PDF 146 KB...
03 07 2020 9:57:20
Статья в формате PDF 98 KB...
02 07 2020 11:43:38
Статья в формате PDF 131 KB...
01 07 2020 17:50:33
Закладка двенадцатиперстной кишки имеет форму короткой дуги, она преобразуется в полукольцо при поперечном положении на рубеже 6-й – 7-й недель эмбриогенеза человека. У плодов эти состояния встречаются редко. ...
30 06 2020 7:37:58
Статья в формате PDF 120 KB...
28 06 2020 2:50:47
Статья в формате PDF 391 KB...
27 06 2020 14:19:48
Статья в формате PDF 147 KB...
26 06 2020 7:34:27
Статья в формате PDF 119 KB...
25 06 2020 3:55:36
Статья в формате PDF 137 KB...
24 06 2020 4:13:27
Статья в формате PDF 1463 KB...
23 06 2020 22:13:13
Статья в формате PDF 119 KB...
22 06 2020 15:48:57
Статья в формате PDF 119 KB...
21 06 2020 15:38:42
Статья в формате PDF 170 KB...
20 06 2020 1:31:45
Статья в формате PDF 189 KB...
19 06 2020 1:27:30
Статья в формате PDF 98 KB...
18 06 2020 22:59:19
Статья в формате PDF 300 KB...
17 06 2020 4:31:34
Статья в формате PDF 131 KB...
16 06 2020 11:13:30
Статья в формате PDF 123 KB...
15 06 2020 1:24:40
Статья в формате PDF 214 KB...
14 06 2020 8:21:30
Статья в формате PDF 129 KB...
13 06 2020 15:14:24
Статья в формате PDF 253 KB...
12 06 2020 1:33:25
Статья в формате PDF 104 KB...
11 06 2020 20:13:25
Статья в формате PDF 100 KB...
10 06 2020 18:27:59
Статья в формате PDF 245 KB...
09 06 2020 5:32:47
Статья в формате PDF 277 KB...
08 06 2020 2:26:33
Статья в формате PDF 131 KB...
07 06 2020 8:33:58
Статья в формате PDF 120 KB...
06 06 2020 17:33:53
Статья в формате PDF 349 KB...
05 06 2020 19:57:48
Статья в формате PDF 263 KB...
04 06 2020 2:13:22
Статья в формате PDF 127 KB...
02 06 2020 20:49:58
Установлен факт защитного влияния нового бионического режима импульсно-гипоксических адаптаций на восстановительные процессы коры мозга после удаления внутричерепных опухолей у нейрохирургических больных. Механизмом протекции мозга от рецидива злокачественных опухолей может быть согласование ритмов энергопродукции и энергопотребления в процессе формирования адаптации. ...
01 06 2020 1:16:27
Статья в формате PDF 106 KB...
31 05 2020 4:41:53
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: