Термодинамическая оптимизация процессов разделения
Страница 16

Важным свойством производства энтропии в системе является ее аддитивность, что позволяет на первом этапе разбить сложную систему на отдельные подсистемы, оптимизировать каждую из подсистем при тех или иных параметрах поступающих и выходящих из нее потоков. На следующем этапе требуется так согласовать средние интенсивности потоков, чтобы удовлетворить системным связям и минимизировать суммарное производство энтропии.

Как правило, для реализации найденных законов изменения температур, давлений, химических потенциалов мы можем изменять объемы подсистем, коэффициенты тепло- и массообмена. Самым простым и самым распространенным способом изменения коэффициентов тепло- и массообмена является установление и разрыв контактов между подсистемами. В тех случаях, когда перечисленные способы управления не позволяют реализовать оптимального решения, величина , соответствующая этому решению, дает оценку снизу для производства энтропии. Таким образом, при заданной интенсивности процесса нельзя получить производство энтропии меньшее, чем . Подстановка  в выражение для термического КПД или другого показателя эффективности, монотонно зависящего от , позволяет получить верхнюю оценку, которую при заданной интенсивности нельзя превзойти. Естественно, что эта оценка ниже обратимой.

В работе [9] предлагается конструкция ректификационной колонны с промежуточным подводом и отводом тепла. При  этом предлагается использовать такой профиль подвода тепла по высоте колонны, который минимизирует производство энтропии при теплопереносе. Указанный профиль найден при помощи метода ETD (Equal Thermodynamic Distance) и численного метода. Полученные профили оказались схожими, и заметно отличаются от температурного профиля общепринятой колонны. 

Другие статьи из раздела

Пластмассы

Пластическими массами (пластмассами) обычно называют неметаллические материалы, перерабатываемые в изделия методами пластической деформации (прессование, экструзия, литье под давлением и т.д.), обладающие пластическими свойствами в условиях переработки и не обладающие этими свойствами в условиях эксплуатации. Таким образом, при об...


Белковые вещества

Белковые вещества составляют громадный класс органических, то есть углеродистых, а именно углеродисто азотистых соединений, неизбежно встречаемых в каждом организме. Роль белков в организме огромна. Прежде всего необходимо сказать об обмене белков в организме...


Диеновые углеводороды

К диеновым углеводородам относятся органические соединения с общей формулой Cn H2n-2 , в молекулах которых имеются две двойные связи. Углеводородов с двумя двойными связями очень много. Практически значимыми диеновыми углеводородами являются 1,3- бутадиен, или дивинил CH2=CH-CH=CH2 (группа атомов CH2=CH- называется винилом) и 2-метил – ...