Интеграция и энергоэффективность ХТП (18.04.01)

О курсе

Химико-технологические процессы являются наиболее энергоемкими процессами в перерабатывающей промышленности, а также они генерируют большое количество выбросов парниковых газов и вредных веществ. Рациональное использование энергоресурсов позволяет не только сократить операционные затраты, но и снизить загрязнение окружающей среды. Для этого используются методы пинч анализа.

В настоящем электронном курсе кратко представлены основные идеи классического пинч анализа. Рассматриваются основные методы синтеза энергоэффективных технологических схем для предприятий перерабатывающих отраслей промышленности, и прежде всего для предприятий, которые используют химико-технологические методы переработки сырья и производства продукции. Рассмотрены такие инструменты интеграции процессов, как Составные кривые технологических потоков химико-технологических систем, Сеточные диаграммы, тепловой каскад и методы построения технологических систем теплообмена с максимальной рекуперацией тепловой энергии.

Значительное внимание уделено изложению методов работы с современными математическими пакетами, которые позволяют синтезировать энергоэффективные системы теплообмена химико-технологических процессов. Рассмотрены методы работы с такими пакетами, как Pinch 2.02 и Hint. Приведены также примеры их использования.

Курс предназначен для студентов, обучающихся по направлению подготовки магистров 18.04.01 «Химическая технология» и является основным материалом для обучения студентов по учебной дисциплине  «Интеграция и энергоэффективность химико-технологических процессов» на 3 курсе магистратуры.

Результаты обучения

  1. Знать структуру сложной химико-технологической системы (ХТС). Иметь представления о методах интеграции процессов, знать их достоинства и недостатки. Знать структуру и свойства потоковой таблицы ХТС. Уметь строить составные кривые ХТС. Выполнять построение теплового каскада ХТС. Определять энергетические цели как для проектов реконструкции действующих химико-технологических предприятий, так и для новых проектов. 

  2. Знать основные законы и принципы пинч-анализа. Уметь пользоваться этими законами. Уметь строить сеточные диаграммы систем теплообмена как для действующих предприятий, так и для вновь проектируемых. Уметь определять мощность рекуперации тепловой энергии системами теплообмена (СТО) действующих предприятий. Проектировать системы теплообмена ХТС с максимальной мощностью рекуперации тепловой энергии. Уметь оптимизировать СТО.

Образовательная программа (ООП/ДОП)

Направления подготовки магистратуры
18.03.01 Химическая технология

Программа курса

Раздел 1. Энергетические цели и Пинч-принципы

Раздел 2. Синтез систем теплообмена химико-технологических производств

Длительность курса, количественные характеристики, форма аттестации

Продолжительность курса – 18 недель
Трудоемкость освоения курса – 108 часов
Трудоемкость курса – 3 зачетных единицы
Форма контроля  экзамен, диф. зачет

Автор курса

Ульев Леонид Михайлович, д.т.н., профессор ИШХБМТ

Copyright © 2023.

Томский политехнический университет. Все права защищены
Tomsk Polytechnic University, All rights reserved.