і наочно відображає основні стадії хіміко-технологічного процесу та їх взаємозв'язку. Кожна з них представлена ​​прямокутником, лінії між ними - зв'язку. На рис. 3.3 показана функціональна схема виробництва аміаку, відповідна наведеної вище операційної моделі. Цифри на схемі відповідають стадіям операційної моделі (стадії 2 і 4 суміщені, що буде пояснено при розгляді виробництва). Елементи функціональної схеми з'єднані послідовно. На рис. 3.4 показана функціональна схема виробництва соди, побудована на основі її хімічного опису. Вона складніше попередньої, з паралельною і зворотними зв'язками.
В
Функціональна схема виробництва аміаку. Цифри на схемі відповідають стадіям операційної моделі
Представлення основних операцій хіміко-технологічного процесу у вигляді функціональної схеми вельми зручно для його розуміння. Вона дає загальне уявлення про функціонуванні ХТМ і служить передумовою для апаратурного оформлення і більше детальної розробки ХТМ.
В
Функціональна схема виробництва соди
В
Функціональна схема синтезу аміаку: А - синтез NH 3 ; Б - виділення NH 3 ; В - компресія і рециркуляція
Наведемо ще одну функціональну схему - синтезу аміаку, тобто розглянемо підсистему 7 в виробництві аміаку як ХТМ. Реакція водню з азотом протікає не повністю за обмежень по рівновазі. Тому синтез аміаку включає три стадії:
7) Синтез аміаку ДТ 2 + N 2 = 2NH 3 ;
Б. Виділення аміаку;
8) Повернення непрореагировавших водню та азоту в реактор (стадію А). p> Функціональна схема показана на рис. 3.5. Схема з рециклом. p> Технологічна модель (схема) показує елементи системи, порядок їх з'єднання і послідовність технологічних операцій. У технологічній схемою кожен елемент (агрегат, апарат, машина) має загальноприйнята зображення, відповідне його зовнішньому вигляду. Зв'язки зображені зазвичай лініями зі стрілками або навіть у вигляді трубопроводів. Нерідко розташування апаратів відповідає їх приблизною розстановці в цеху. На технологічній схемі коротко можуть бути наведено дані про параметри процесу.
На рис. 3.6 наведена кілька скорочена технологічна схема синтезу аміаку. Азотоводородная суміш надходить у реактор 1. Нагріта за рахунок теплоти екзотермічної реакції прореагировавшая реакційна суміш охолоджується в трьох теплообмінниках. У першому з них 2 газ охолоджується водою - частково використовується теплота реакції. У теплообміннику 3 підігрівається газ, що направляється в реактор. Остаточне охолодження відбувається в повітряному холодильнику 4. Це найбільш просте і безпечне рішення. Якщо охолоджувати водою, вода може забруднюватися, і необхідно створити складну замкнуту систему водооборота, працюючу на трохи теплій воді У охолодженому газі конденсується аміак (частково), і його відокремлюють в сепараторі 5. Рідкий аміак збирається в збірнику 6 як продук...
