5. Критерии оценки эффективности химического производства.

Для описания хода и оценки результатов процесса используется несколько величин.

Перерабатывающей способностью установки называется максимальное количество сырья (или, например, одного исходного вещества), которое можно переработать в данной установке в единицу времени.

Производительная способность (производительность) установки – это максимальное количество продукта, которое можно получить, в единицу времени в установке.

Степень превращения α определяется как отношение количества превращенного исходного вещества к количеству исходного вещества в питании:

α = (n0 – n) / n0 = (m0 – m) / m0 =(G0 – G) / G0

где величины с индексом «0» относятся к начальному моменту превращения, а величины без индекса – к конечному.

Когда исходные вещества берутся в стехиометрическом соотношении, степени превращения каждого из них одинаковы. Если исходные вещества вступают в реакции не в стехиометрическом соотношении, то значение, степени превращения α зависит от того, для какого вещества эта величина рассчитывается. Например, для вещества К

α k = (nk0 – nk) / nk0

Иногда безразмерную величину α умножают на 100 и выражают в процентах.

Пример. Предположим, что реакция взаимодействия этилена с водородом происходит по уравнению С2Н4 + Н2 = С2Н6. Допустим, реагирует половина подведенного этилена. Когда этилен и водород берутся в стехиометрическом соотношении (по 1 моль)

α С2Н4 = (1 – 0,5) / 1 = 0,5

α Н2 = (1 – 0,5) / 1 = 0,5

Если же смесь содержит 100% избытка водорода (на 1 моль этилена приходится 2 моль водорода), то

 α С2Н4 = (1 – 0,5) / 1 = 0,5

α Н2 = (2 – 1,5) / 2 = 0,25

Абсолютный выход А находится как отношение количества продукта mp к количеству исходного вещества (или сырья) ms, израсходованного для получения этого количества продукта:

А= mp / ms

Величина А может быть безразмерной, когда количества продукта и исходного вещества выражены в одних и тех же единицах, но может иметь также единицы измерения м3/кг, т/м3 и так далее.

Относительный выход W является мерой правильности проведения процесса. Он определяется как отношение количества продукта, полученного в действительности, к максимальному количеству продукта, которое можно получить теоретически из того же количества исходного вещества:

W = А /Амакс

Безразмерная величина W меньше единицы (иногда относительный выход умножают на 100 и выражают в процентах).

Производительность аппарата L – это количество продукта, полученного в аппарате (например, реакторе) в единицу времени:

L = QA

где Q – количество продукта, получаемое в единицу времени; А – выход.

Производительность установки, рассчитанная для всего процесса, - это количество продукта, получаемое на установке в единицу времени.

Конструктор сайтов - uCoz