Сафонов М.С., Пожарский С.Б.

Москва 2003

Печатается по постановлению Пленума
учебно-методического Совета по химии
УМО по классическому университетскому
образованию, 2002
Ответственный редактор
В.В.Лунин, академик РАН, профессор

Обозначения основных величин
Предисловие
Теоретическая часть
1. Критерии термодинамической эффективности технологических систем.
1.1. Обобщенный образ технологической системы.

Интегральные уравнения преобразования потоков вещества и энергии в технологических системах
1.2. Уравнения баланса потоков энергии масс компонентов и основанные на них критерии эффективности использования сырья
1.3. Уравнение баланса потоков энергии
1.4. Частные формы уравнения баланса энергии.Потенциальная работоспособность технологической системы

1.5. Термодинамическая шкала качества тепловой энергии
1.5.1.Неравноценность различных форм энергии
1.5.2. Цикл Карно
1.5.3. Ранжирование источников и стоков теплоты с помощью идеальной машины Карно

1.6. Эксергия материальных потоков
1.6.1. Полная работа в технологической системе
1.6.2. Уравнение баланса энтропии

1.7.Критерии эффективности использования эксергии

Практическая часть
2. Уравнения баланса вещества и энергии в анализе процессов в химических реакторах
2.1. Принципиальная схема паровоздушной конверсии метана
2.2. Выбор итоговых уравнений процесса конверсии метана

2.3. Балансовые уравнения для процесса первичного реформинга
2.3.1.Уравнения материального баланса
2.3.2. Приближение квазиравновесного режима реакции паровой конверсии монооксида углерода
2.3.3. Расчет равновесной степени конверсии метана
2.3.4. Уравнение баланса энергии

2.4. Уравнения материального и энергетического баланса для вторичного реформинга метана
2.4.1.Расчет потока воздуха для приготовления азотоводородной смеси требуемого состава
2.4.2. Оценка адиабатного разогрева смеси в головной части шахтного реактора
2.4.3. Уравнения энергетического баланса для реактора.
2.4.4. Расчет равновесной степени конверсии метана в шахтном реакторе

3. Эксергетический анализ основных стадий паровоздушной конверсии метана
3.1. Потери эксергии в шахтном реакторе
3.1.1. Скорость производства энтропии в Ш.Р
3.1.2. Потери на смешение потоков в головной части Ш.Р
3.2. Оценки основных составляющих потерь эксергии в трубчатой печи
3.2.1. Потери эксергии в потоке конвертируемой смеси в Т.П
3.2.2. Потери эксергии при передаче теплоты через стенки реакционных труб
3.2.3. Потери эксергии при горении метана в межтрубном пространстве Т.П
3.3. Сопоставление рассчитанных величин потерь эксергии в отдельных стадиях процесса конверсии метана в Т.П. и Ш.Р. между собой и с реальными потерями в производстве

Литература