6. Постановка задачи поиска нового технического решения
Для реактора:
1) Недостаток - большое время реакции;
2) Элемент системы, ответственный за этот недостаток - водяной холодильник;
3) Параметры этого элемента - длина, форма теплопередачи водяного холодильника;
4) Ввести в систему водяной холодильник большей длины и более сложной формы (например, шариковый, змеевиковый, многоходовой или другой), для того, чтобы эффективнее “уходили” из реактора пары метанола, который сдвигает равновесие в обратную сторону и тормозит процесс.
5) Конфликт между показателями качества: улучшение отвода теплоты паров метанола за счет увеличения поверхности теплообмена в холодильнике приводит к возрастанию гидравлического сопротивления холодильника, и, как следствие, к затруднению отвода метанола.
6) Функциональный конфликт: чтобы улучшить теплоотвод от паров метанола, необходимо использовать холодильник, не создающий повышенного гидравлического сопротивления.
7) Конфликт свойств: холодильник должен быть таким, чтобы при максимальном теплоотводе сопротивление движению метанола было минимальным.
8) Таким образом, для решения этих конфликтов, необходимо использовать не один длинный холодильник сложной формы, а систему нескольких n коротких холодильников более сложной формы, например, так:
При этом используется прием №5: изменить условия, в которых находится узловой элемент таким образом, чтобы его различные части имели различные значения параметра, указанного в формуле конфликта свойств - то есть применение шарикового холодильника, различные части которого имеют бомльшую поверхность теплообмена и пониженное гидравлическое сопротивление.
Показатель эффективности ТС, улучшаемый при этом - увеличение скорости конденсации и количества сконденсированного метанола, и, как следствие, сокращение времени реакции.
Для процесса:
1) Недостаток - низкий выход процесса;
2) Элемент системы, ответственный за этот недостаток - моноэтиленгликольметакрилат (МЭГ);
3) Один из параметров этого элемента - склонность этого вещества к побочной реакции полимеризации;
4) Необходимо понизить активность элемента системы - моноэтиленгликольметакрилата.
5) Конфликт между показателями качества: со снижением активности МЭГ в побочной реакции полимеризации, падает также его активность и в основной реакции переэтерификации.
6) Функциональный конфликт: необходимо избирательно понизить активность МЭГа в побочной реакции, и повысить (или оставить прежней) в основной реакции.
7) Химический конфликт свойств: необходимо придать моноэтиленгликолю свойства низкой полимеризуемости, и одновременно реакционоспособность при взаимодействии с эфиром.
8) Необходимо применить прием № 9: включить узловой элемент в состав системы, которая характеризуется одним значением параметра, указанного в формуле конфликта свойств, а узловой элемент - другим значением, то есть, ввести МЭГ в систему, придающую МЭГу низкую способность к полимеризации (содержащую ингибиторы полимеризации).
9). Показатель эффективности ТС, который при этом увеличился - выход реакции, за счет снижения доли побочной реакции.
- 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