Моделирование химических процессов
Химия – экспериментальная наука. Помимо эксперимента и наблюдения в данной научной отрасли важное значение имеет построение и изучение модели. Что являет собой модель и для чего проводится моделирование химических процессов?
Выполняется процедура для детального изучения структуры веществ, специфики прохождения химических реакций, прогнозирования наилучших условий для химико-технологических процессов.
Выполняется процедура для детального изучения структуры веществ, специфики прохождения химических реакций, прогнозирования наилучших условий для химико-технологических процессов.
Какие задачи решает моделирование в химических технологиях
Моделирование химических процессов – это создание моделей и исследование на их основе существующих в действительности объектов, действий или предметов с целью детального изучения и предсказания этих явлений.
В химической технологии процесс моделирования позволяет:
В химической технологии процесс моделирования позволяет:
- с точностью исследовать и предвидеть новый химический процесс;
- спроектировать производство с требуемыми параметрами;
- оптимизировать технологические схемы;
- определить резерв мощности производства и подобрать самые эффективные варианты его модернизации;
- выстраивать автоматизированную систему анализа веществ и научных исследований в целом.
Все процессы, которые включает химическая технология, достаточно сложны. Прежде всего сложность объясняется многокомпонентностью используемых в производстве веществ с разным строением молекул и атомов.
В широком диапазоне параметров разложить сложную систему в лабораторных условиях невозможно. Решение таких задач обеспечивает математическая модель, которая позволяет детально рассмотреть прохождение химических реакций и с точностью проводить технологические расчеты производства. Например, моделирование химического реактора должно проводиться для определения типа и количества катализатора при выборе подходящих условий прохождения процесса.
В широком диапазоне параметров разложить сложную систему в лабораторных условиях невозможно. Решение таких задач обеспечивает математическая модель, которая позволяет детально рассмотреть прохождение химических реакций и с точностью проводить технологические расчеты производства. Например, моделирование химического реактора должно проводиться для определения типа и количества катализатора при выборе подходящих условий прохождения процесса.
Методы моделирования
Существует два основных метода, с помощью которых может проводиться моделирование химико-технологических процессов:
- физический – проведение характеризуется одинаковыми физическими свойствами исследуемого объекта и его модели. Объект изучается в разных масштабах с оценкой воздействия на него линейных размеров и физических характеристик. Данный метод применяется преимущественно в заводских условиях с большими масштабами химических технологий;
- математический – структуру молекул моделируют с помощью компьютерной техники (ЭВМ). С помощью данного метода моделирование проводиться может по частям путем использования в расчетах переменных параметров исследуемого явления или объекта.
Математический метод проще и экономичнее в сравнении с физическим, позволяет получить описание геометрического строения всей молекулы и происходящих внутри нее микропроцессов.
Этапы моделирования
Чтобы смоделировать химический процесс, необходимо поэтапно провести следующие работы:
В химической сфере моделирование играет важную роль. Процедура позволяет сократить к минимуму объем экспериментов, оценить поведение объектов в разных производственных ситуациях, использовать полученные результаты для выбора образцовых режимов эксплуатации и способов управления химическими процессами.
- Построить модель, которая станет полной заменой оригинала изучаемого объекта.
- Изучить все физико-химические и функциональные характеристики модели, оценки которых требует научная задача.
- Полученную в ходе изучения информацию о модели сравнить с изучаемым объектом.
В химической сфере моделирование играет важную роль. Процедура позволяет сократить к минимуму объем экспериментов, оценить поведение объектов в разных производственных ситуациях, использовать полученные результаты для выбора образцовых режимов эксплуатации и способов управления химическими процессами.
Оставьте заявку и мы свяжемся с вами
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности.
Похожие материалы
R-500: Стеклянная реакторная установка