ВВЕДЕНИЕ. Значительный прогресс в химической технологии связан с новыми подходами к решению теоретических и прикладных задач – математическим моделированием и

Значительный прогресс в химической технологии связан с новыми подходами к решению теоретических и прикладных задач – математическим моделированием и системными исследованиями. Основной чертой новой технологической идеологии является системный подход, рассматривающий в единстве физико-химический, физико-математический, инженерно-технический, экономический, экологический и социальный аспекты организации производства. Такой подход нацелен на создание надежных, безопасных, энергоэффективных, высокопроизводительных и экономичных, непрерывных и безотходных, гибких по сырью и целевым продуктам производств.

При разработке новых химических производств, реконструкции существующих, а также при управлении ими одним из важнейших этапов является анализ протекания химико-технологических процессов и последующая их оптимизация. Задача оптимизации выполнима только при условии, если технологи, умеющие описывать корреляционные связи между технологическими показателями качества протекания химико-технологических процессов и технологическими параметрами управления, смогут устанавливать связи между экономическими и технологическими показателями эффективности производств, а экономисты и менеджеры будут знать, что управление химическим производством невозможно без знания основных закономерностей протекания химических процессов, и освоят методы технологического управления ими.

Современное химическое предприятие можно рассматривать как сложную химико-технологическую систему, содержащую подсистемы, соответствующие различным уровням сложности. Подсистемы первого (нижнего) уровня – это машины и аппараты. Второй уровень иерархии образуют совокупности машин и аппаратов в масштабе цеха. Третий уровень – это совокупность цехов в масштабе производства товарной продукции. Четвертый уровень образуют совокупности производств в рамках предприятия. Следует отметить, что указанная иерархия подсистем подчинена в основном задачам расчета химико-технологических систем. На стадиях проектирования и конструирования могут быть выделены и другие подсистемы.

В каждом элементе происходит преобразование потока: смешение, разделение, измельчение, нагрев, преобразование энергии, сжатие, расширение, химическое превращение и т. д. Потоки (или связи) обеспечивают передачу вещества или энергии между аппаратами (элементами системы) и могут быть материальными, тепловыми, энергетическими.

Методы изучения систем, в том числе и химико-технологических, включают эвристические или неформализованные методы и формализованные строгие математические приемы, алгоритмы расчета, анализа и построения схем.

.

1. ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ