Balanțe materiale și energetice; la
A. Balanțe materiale și energetice
Introducere
Balanțele de materiale și energie (BMyE) sunt unul dintre cele mai importante instrumente disponibile pentru ingineria proceselor și sunt utilizate pentru a ține cont de fluxurile de materie și energie dintre un anumit proces industrial și împrejurimi sau între diferitele operațiuni care îl compun. . Prin urmare, în realizarea PFC, BMyE ne va permite să cunoaștem debitele de masă a tuturor fluxurilor materiale implicate în proces, precum și a nevoile de energie din același lucru, care se va traduce în cele din urmă în cerințele serviciilor auxiliare, cum ar fi aburul sau refrigerarea.
În cadrul PFC, BMyE își au locul logic în studiul de fezabilitate, deoarece prin intermediul acestora se obțin informațiile necesare pentru a continua cu dimensionarea echipamentului și estimarea nevoilor serviciilor auxiliare (abur, aer, refrigerare) . În Raportul de calcul, BMyE a alternativei alese trebuie inclusă, ca anexă la acesta.
Balanțe materiale (BM)
Aplicarea BM nu este complicată din punct de vedere conceptual, iar fundamentele sale teoretice pot fi consultate în detaliu în texte precum cele incluse în secțiunea de căutare a informațiilor [Balances de Materia y Energía], împreună cu numeroase exemple de aplicare la diferite operațiuni și procese. Ideile de bază pentru abordarea BM sunt revizuite mai jos și sunt indicate posibilele strategii de utilizare a acestora în CBP.
BM se bazează pe legea conservării materiei, care, strict vorbind, trebuie aplicată întregii materii-energie, și nu materiei sau energiei separat. Cu toate acestea, în condițiile care apar în procesele industriale care fac obiectul PFC-urilor în UGR, deoarece cazul reactoarelor nucleare nu este abordat, nu există nicio transformare a materiei în energie sau invers, cu care forma generală a soldul TOTAL al materiei pentru un sistem va fi:
Forma balanței pentru fiecare dintre componente va fi aceeași, cu excepția cazului în care există o reacție chimică, deoarece în acest caz apariția sau dispariția componentelor individuale va trebui luată în considerare ca rezultat al reacției (totuși totalul masa sistemului nu va varia niciodată). Din acest motiv, BM către componenta „i” va avea forma:
O situație foarte frecventă este că procesul este continuu, cu care termenul de acumulare va fi 0.
După cum sa indicat, BM-urile pot fi aplicate unei unități de proces (un computer), precum și întregului proces complet. Pentru o unitate sau echipament, pot fi propuse atâtea BM independente, cât și componentele implicate în ea, și un proces complet poate fi propus un număr de BM independente egal cu suma celor ale tuturor unităților aceluiași, înțelegând ca unități ale unui procesează echipele sau operațiunile care o compun. În plus, în unele cazuri există relații impuse între diferiții curenți care pot servi ca ecuații suplimentare BM.