Умумий кимёвий технологиянинг назарий асослари кириш

Кимёвий – технологик жараён ва реакторларни моделлаш.

Моделлаш тадқиқот олиб борилаётганда, ишлаб чиқаришни лойиҳалаш босқичида ва аппарат, қурилмалар ишини оптималлашда (технологик режим оптимал параметрларни белгилаш) амалга оширилади. Бирон – бир физик ҳодисани моделлаш, шу ўринда кимёвий – технологик жараённи моделлаш бу – намунага ўхшаш ҳолатларнинг (катталиклари доимий бўлган нисбатлар) ифодаланишидир. Моделлашни асосий вазифаси-жараён тезлиги , ёки тезлик константаси k, ёки маҳсулот чиқиши Х нинг уларни аниқловчи катталиклар билан функсионал боғлиқлигини математик аниқлашдан иборат. Кимё технологик жараёнларни тезлигини ифодаловчи асосий ўлчамлар:
а) дастлабки моддалар в ўзаро таъсирлашувчи маҳсулотларнинг реакция ҳажмидаги концентрацияси С₁, С₂, С₃
б) диффузия коэффицентлари Д₁, Д₂, Д₃, в) реакция хажмидаги харорат t
г) босим Р
д) фазалар ҳаракатининг чизиқли тезлигига нисбатан аниқланиши мумкин бўлган фазаларнинг ўзаро таъсирлашуви, аралашув даражаси W_r, W_ж, W_T
е) катализатор фаоллиги А_к
ж) система таркибининг зичлиги p_r, p_ж, p_Т
з) қовушқоқлик коэффициентлари-динамик (н) ёки кинематик (v).
и) сирт таранглик (ёки фаза чегарасидаги адгезия кучлари) - 
к) системага ўзаро таъсир кўрсатувчи геометрик ифодалар L,H,D ва ҳоказо. Моделлашнинг учта усули мавжуд:

1. 
   математик моделлаш;
   
2. 
   физик моделлаш;
   

3. 
   хусусий нисбатлар асосида куламли утиш усули буйича моделлаш.
   

Математик моделлаш

Математик моделлаш ҳисоблаш машинасида амалга оширилади. Моделлашда ўхшаш (аналог) машиналардан фойдаланиш турли синфга мансуб дифференциал тенгламалар ўхшашлиги принципига асослангандир. Кимёвий – технологик жараённи тўла ифодаловчи дифференциал тенгламалар системаси ЭҲМ билан биргаликда жараённинг математик моделини ташкил этади ҳамда лаборатория тажрибалари асосида ишлаб чиқаришдаги жараённинг оптимал параметрларни аниқлаш имконини беради. Математик моделлаш бир неча босқичлардан иборат. Булар:
а) Математик моделлашнинг биринчи босқичи чегара шароитларни ҳисобга олган ҳолда жараёнга таъсир кўрсатувчи асосий параметрларни боғловчи математик белгилар (ифодалар) тарзида жараённи ифодалаш ва сўнгра уларнинг параметрлари ўртасидаги алоқанинг якуний тенгламаларини олиш учун зарур бўлган алгоритмни тузишдир.
б) математик моделлашнинг иккинчи босқичи алгоритм ёрдамида жараёнларнинг турли параметрлари керакли йўсинда ўзгаради, оптимал шароитлар танланади ва моделнинг ўрнатилаётган намунага мувофиқлиги (адекватлиги) белгиланади.
в) учинчи босқичида моделлаш реакторнинг элементар ҳажми учун тайёрланади. Моделлашнинг таркибий қисмига элементар ҳажмда (катализатор заррачасининг ғовагида) масса, иссиқлик узатиш босқичлари киради.
г) тўртинчи босқичда берилган реакцион ҳажмда ёки катализатор қатламида масса ва иссиқлик ўтиши моделланади.
д) контакт аппарат тўлалигича моделланади. Бу модел моҳиятига кўра барча кимё технологик система (КТС) элементларининг моделидир.
Математик моделнинг характерли томони шундаки, бунда турли физик ҳолатлар бир хил математик ифодалар орқали топилади (изоморф қоидаси). Масалан, иссиқликни Q, масса G ва электр токи i ни узатишнинг дифференциал
тенгламалари кўриниш жиҳатдан бир хилдир:

Q   ^dt
dl
G  D ^dC
dl
(Фурье конуни ) (Фик конуни )
(1.16)

i   ^{1 d}
(Ом
конуни )

 dl

бу ерда: турли аниқловчи катталиклар  - иссиқлик узатиш коэффициенти;

D ^{- диффузия коэффициенти;}  ^{- Ом қаршилик коэффициенти.}
Тенгламалар бир-биридан градиентлари: ҳарорат, концентрация ва қаршилик билан фарқ қилади:

dt dC
; ;
dl dl
^d . (1.17)
dl

Кимё-технологик системаларнинг кўп қисми математик ифодалаш учун тўлиқ ўрганилмаган. Шунинг учун бундай системаларни математик моделлаш физик моделлаш билан биргаликда амалга оширилади.