Химическая технология/ХТС

Химическое производство - это совокупность всех элементов, будь то машины и аппараты, транспортирующие компоненты, система управления и т.д. В химическом производстве они все тесно между собой связаны, а соответственно, и зависимы друг от друга, образуя так называемую систему.

Очевидно, что каждый из них имеет свое состояние (например, выключен, включен, аварийный режим) и каждый из них передает информацию о своем состоянии последующим элементам (например, реактор закончил свою работу и передает жидкость по трубопроводу)

Данный подход к рассмотрению производству является достаточно абстрактным и позволяет абстрагироваться от деталей каждого элемента, будь то машины или аппарата, и позволяет рассматривать целостную картину химического производства.

Химико-технологическая система

Химико-технологическая система (ХТС) - это система (совокупность) элементов (оборудования) и связей (материальные, энергетические и др. потоки) функционирующие как единое целое.

При рассмотрении больших ХТС целесообразно выделять так называемые подсистемы - такие же ХТС взятые из определенных элементов и связей между ними. Например: при производстве серной кислоты можно было бы рассмотреть подсистему окисления ${\ce {SO2}}$ до ${\ce {SO3}}$ на катализаторе оксида ванадия: элементами будут воздуходувка, реактор и другие элементы.

Очевидно, что при рассмотрении показателей производства мы можем не учитывать, например, энергетическую систему или некоторое оборудование, напрямую не принимающее участие в производстве. Это позволит упростить изучение ХТС.

Анализ ХТС

Последовательность анализа химико-технологической системы:

1. Выделение элементов системы
2. Установление зависимости входных и выходных потоков элементов
3. Выделить связь между элементами и определение ее общей структуры
4. Прямое исследование ХТС: анализ показателей и свойств и поиск возможностей улучшения ХТС

Состав и структура

Как мы говорили ранее, рассматривать все химическое производство через концепцию ХТС смысла не имеет - обычно производство содержит в себе слишком много аппаратов в связи с чем, имеет смысл рассматривать именно подсистемы ХТС.

Функциональные подсистемы

Подсистемы связанные с функционированием производства:

• Технологическая подсистема - собственно подсистема, в которой происходит химико-технологический процесс: получение продуктов из сырья;
• Энергетическая подсистема
• Подсистема управления

Масштабные подсистемы

Представляет из себя иерархическое представление производства