4. Функционально-физический анализ ТО
Особенностью функционально-физического анализа является то, что при его проведении учитывается физическая сущность технического объекта, которая является наиболее понятной для человека абстрактной моделью.
Для проведения ФФА используется многократное, ступенчатое формулирование задачи с постепенно увеличивающейся степенью конкретности.
Объекты материального мира, взаимодействуя, вызывают протекание физических процессов, которые можно описать физическими операциями (ФО).
Физические операции (ФО) могут быть реализованы с помощью одного физико-технического эффекта (ФТЭ). Описание ФТЭ ведется на основе анализа выделенных ФО элементов.
Таблица 6 Описание ФТЭ, действующих в схеме переэтерификации диметилового эфира в-цианоэтилфосфоновой кислоты моноэтиленгликоль (мет)акрилатом
Наименование элементов объекта |
Физико-технический эффект |
Математический закон, описывающий ФТЭ и его формула |
|||
Входное воздействие (А) на элемент |
Физический объект (В) |
Выходное воздействие (С) элемента |
|||
Е0 |
Сила Р0 (вес) |
Твердое тело |
Сила реакции R0 |
Эффект равновесия сил Р0=- R0 |
|
Сила реакции R1 |
жидкость |
Сила Р1 (вес) |
Эффект равновесия R1=-Р1 |
||
Е1 |
Поток теплоноси теля W2, скорость V1н |
жидкость |
Поток теплоносителя W2, скорость V2н |
Массовый расход М0=w0·f·r |
|
Сила Р2 (вес) |
твердое тело |
Сила реакции R2 |
Эффект равновесия R2=-Р2 |
||
Е2 |
Поток реакц. массы W1, давление P2н |
Жидкость |
Поток реакц.массы W1,давление Р2к |
Закон Бернулли p/rg+r+2/2p=c |
|
E3 |
Поток реакц. массы W1, давление P2н |
газ |
Поток реакц. массы W1, давление P2н |
Закон Бернулли p/rg+r+2/2p=c Массовый расход М=а*f*r |
|
E4 |
Сила Р3 (вес) |
Твердое тело |
Сила реакции R3 |
Эффект равновесия R3=-Р3 |
|
Сила реакции R4 |
Твердое тело |
Сила Р4 (вес) |
Эффект равновесия R3=-Р3 |
||
Е5 |
Теплота Q1,Дж, темп-ра Т1,0С |
Твердое тело |
Теплота Q2,Дж, темп-ра Т2,0С |
Закон теплового баланса Q1=Q2+? |
|
Сила реакции R5 |
Твердое тело |
Сила Р5 (вес) |
Эффект равновесия R5=-Р5 |
||
Е6 |
Теплота Q2, Дж, темп-ра Т2,К |
жидкость |
Теплота Q3, Дж, темп-ра Т3,К |
Закон теплового баланса Q2=Q3+? |
|
Темп-ра Т2,К |
Твердое тело |
Относительная деформация |
Тепловое расширение А=l/l0t |
||
Сила Р6 (вес) |
твердое тело |
Сила реакции R6 |
Эффект равновесия R6=-Р6 |
||
Е7 |
Поток теплоносителя W2, давление P3 |
жидкость |
Поток теплоносителя W2, давление P3 |
Массовый расход М=а*f*r |
|
Е8 |
Поток теплоносителя W2, давление P4 |
жидкость |
Поток теплоносителя W2, давление P4 |
Массовый расход М=а*f*r |
|
W1 |
Тепл. энергия Q3, |
твердое тело, жидкость |
Тепл. энергия Q3-? |
Закон теплового баланса |
|
Поток реакц. массы W1 |
твердое тело, жидкость |
Поток реакц. массы W1 |
Теплопроводность веществ |
||
W2 |
Тепл. энергия Q4 |
твердое тело, газ |
Тепл. энергия Q4-? |
Закон теплового баланса |
Основные параметры процесса:
· Т-температура реакционной массы;
· С(эфира)-концентрация диметилового эфира в-цианоэтилфосфоновой кислоты;
· ф- время реакции;
· С(МЭГ) - концентрация моноэтиленгликольметакрилата
· C(гидрохинона)- концентрация гидрохинона.
Недостатками данной схемы переэтерификации являются:
1) Длительное время реакции из-за недостаточной активности исходных реагентов;
2) Практически невозможно прогнозировать количественный выход продукта из-за сложной качественной зависимости от параметров процесса.
3) Возможно осмоление и полимеризация целевого продукта
4) Наряду с основной реакцией может протекать полимеризация МЭГ.
- 1. Информационный поиск
- 2. Концептуальное описание схемы переэтерификации диметилового эфира в-цианоэтилфосфоновой кислоты моноэтиленгликоль(мет)акрилатом
- 3. Конструктивно-функциональный анализ лабораторного реактора для проведения переэтерификации диметилового эфира в-цианоэтилфосфоновой кислоты моноэтиленгликоль(мет)акрилатом
- 4. Функционально-физический анализ ТО
- 5. Анализ технологического процесса переэтерификации диметилового эфира в-цианоэтилфосфоновой кислоты моноэтиленгликоль (мет)акрилатом
- 6. Постановка задачи поиска нового технического решения
- 7. Синтез с помощью эвристических приемов
- 8. Морфологический анализ процесса и аппарата для проведения переэтерификации
- 9. Морфологический синтез
- Выводы
- 2.1. Описание схемы технологического процесса производства полиэтилентерефталата
- 7.5.2. Получение акрилатов переэтерификацией
- 7.5. Акрилаты
- 7.5.3. Получение акрилатов из этиленциангидрина
- 2 Выбор и обоснование технологии осуществления процесса
- 1.3 Химизм процесса
- 1.4. Реакция переэтерификации (алкоголиз сложных эфиров)
- Диметиловый эфир
- Переэтерификация