Параметрическая чувствительность и устойчивость процессов

На этапе макрокинетических исследований решают следующие задачи 1) выбор типа опытного реактора, осуществляемый в соответствии с данными об организации процесса 2) определение модели гидродинамики процесса на основе данных о структуре потоков 3) анализ диффузионных эффектов, процессов массо- и теплопереноса в аппарате и оценка соответствующих тепловых и диффузионных параметров 4) синтез статической математической модели и процесса, установление ее адекватности 5) статическая оптимизация 6) синтез динамической модели процесса и установление ее адекватности анализ параметрической чувствительности 7) анализ устойчивости теплового режима процесса 8) динамическая оптимизация. [c.29]

Вопросы термической устойчивости ДЖР изучены сравнительно мало. Анализ термической устойчивости ДЖР может быть проведен на базе квазигомогенной теории [31—33]. Положительной чертой использования квазигомогенной модели является то, что она позволила получить критерии оценки [33] верхнего предела параметрической чувствительности процесса, что во многих случаях гарантирует его термическую устойчивость. [c.173]

При небольших изменениях параметров величину параметрической чувствительности рассчитывают, как частную производную функции, характеризующей технологический режим в реакторе по соответствующему параметру в стационарном состоянии. Она отражает степень влияния параметров процесса и граничных условий на работу аппарата и тесно связана с устойчивостью и регулированием стационарного режима. [c.516]

Технологическое и автоматическое управление работой крупнотоннажных реакторов сильно затрудняется одновременным действием в них положительных и отрицательных обратных связей, влияющих на параметрическую чувствительность и устойчивость процесса. [c.139]

Из изложенного выше следует, что математические методы открывают новые возможности изучения свойств химических реакторов. Эти методы позволяют дать ответ на вопрос, чего можно и чего нельзя достичь в реальных условиях. Причем мы можем получить ответы на вопросы, которые или не могут быть разрешены экспериментально, или требуют для своего решения значительных усилий. К таким вопросам относятся определение границ кинетических областей осуществления процесса и критических условий перехода из одной области в другую анализ устойчивости стационарных состояний аппарата анализ предельно возможных превращений в химических реакторах определение оптимальных условий определение в аппарате мест с наиболее высокой температурой определение размеров аппарата и его отдельных элементов (определение максимально допустимых диаметров контактных трубок) исследование параметрической чувствительности и определение областей с высокой чувствительностью к изменению исходных параметров нахождение передаточных функций для построения системы комплексной автоматизации новых проектируемых аппаратов. [c.14]

Проанализируем условие устойчивости (4.84) на примере реактора окисления 502, верхняя часть которого представляет собой схему реактор с внешним теплообменником . График зависимости параметрической чувствительности Э Гц от или разном времени контакта представлен на рис. 4.24. Здесь же пунктиром показана правая часть неравенства (4.84). Режимы, у которых значения Э 1 /0 Т находятся ниже пунктирной кривой, устойчивы. Для т =0,6 с устойчивы будут режимы при > 430 °С, т.е. = 430 °С - нижняя температурная граница устойчивых режимов. Температура на входе в слой при оптимальном режиме = 440 °С, что близко к границе устойчивых режимов. Поэтому небольшое уменьшение приведет к неустойчивому режиму. Чтобы избежать этого необходимо создать запас устойчивости по температуре входа в слой, загрузив избыток катализатора. При двойном увеличении количества катализатора (увеличении т вдвое) запас устойчивости возрастает до 20 °С, что позволит стабильно вести процесс. Таким образом, избыток по сравнению с оптимальным количеством катализатора необходим для обеспечения стабильного режима процесса [302]. [c.224]

Этапами математического моделирования являются 1) создание математического описания процесса на основе экспериментального изучения кинетики, массо- и теплопередачи, процессов перемешивания 2) разработка алгоритмов расчета процесса и программ для электронновычислительных машин (ЭВМ) 3) расчетное определение неизвестных коэффициентов (параметров) математического описания исследование устойчивости решения, параметрической чувствительности 4) расчетное исследование на ЭВМ изменения концентраций компонентов, температуры и давления процесса 5) расчетное определение оптимальных условий осуществления процесса. [c.266]

Функция распределения частиц по времени пребывания является важнейшей характеристикой химического реактора. В ряде случаев от функции распределения зависят селективность процесса по целевому продукту, конверсия сырья, а также устойчивость или параметрическая чувствительность процесса. [c.57]

Параметрическая чувствительность и устойчивость процессов [c.229]

В каком устойчивом стационарном процессе система будет обладать большей параметрической чувствительностью по отношению к изменению тем- [c.235]

Возмущением на входе может быть изменение температуры, расхода реагентов, концентрации, скорости потока и т. п. Параметрическая чувствительность показывает влияние входных параметров процесса на выходные. Чем выше Р, тем меньше устойчивость работы реактора. Например, параметрической чувствительностью по температуре для реактора идеального вытеснения, в котором протекает экзотермическая реакция первого порядка, будет соотношение между скоростями тепловыделения и теплоотвода. При этом характер изменения температуры и степени превращения по высоте реактора [c.92]

При экспериментальной проверке модели (П3.2) следует иметь в виду неоднозначность результата некоторых динамических и параметрических воздействий на систему. Так, при переходе из области 8 в область 9 (рис. П.3.6) правое ст. с. жестко теряет устойчивость, и система переходит либо в другое ст. с., либо возникают автоколебания. Такого рода неоднозначность поведения системы, приводящая к установлению одного из нескольких альтернативных динамических режимов, называется динамической неопределенностью [418]. Чувствительность переходного процесса к малым неконтролируемым флуктуациям приведет к реальной ситуации к тому, что результаты серии идентичных экспериментов будут обладать вероятностными свойствами. [c.263]

Часто для регенерации применяют значительные избытки воздуха или воздуха в смеси с водяным паром, так что концентрацию кислорода можно считать постоянной по всей длине реактора. Тогда процесс регенерации в кинетической области может быть описан квазигомогенной моделью как периодический для всего реактора в целом системой из двух уравнений — материального и теплового баланбов. Решение этой системы вполне аналогично системе ( 11.25), ( 11.26) или ( 11.49), ( 11.50) для реактора идеального вытеснения. Условия устойчивости и параметрической чувствительности здесь также аналогичны периодическому реактору или реактору идеального вытеснения и рассматриваются в главе 111. [c.299]

Если имеется три стационарных решения, то среднему из ннх соответствует величина параметрической чувствительности х > Хо Такой стационарный режим должен быть неустойчивым, поскольку в этих условиях малые возмущения стационарного режима усиливаются, проходя реактор и теплообменник (так как Хо ) В общем случае, когда имеется 2и+1 точек пересечения кривой и прямой линий на рисунке типа рис. VIII.8, п промежуточных решений обязательно должны быть неустойчивыми. Соблюдение неравенства X <С Хо является необходимым условием устойчивости процесса , однако, чтобы доказать достаточность этого условия, нельзя ограничиваться анализом одних только стационарных уравнений и необходимо исследовать поведение процесса в нестационарных условиях (см. ниже). [c.347]

Автоматическое управление во многом определяет стабильность реактора, так как именно оно призвано обеспечить оптимальный режим с погрешностью, не превышающей заданную. Система автоматического управления (САУ) призвана обнаружить и устранить или компенсировать с.ггучайные помехи, возмущения, поступающие на вход в аппарат. Существуют классы процессов, реализация которых на практике принципиально невозможна без САУ [35]. Для этих процессов выгодные по технологическим соображениям стационарные режимы оказываются неустойчивыми, либо обладающими малым запасом устойчивости, либо имеющилии высокую параметрическую чувствительность. Создать такие системы можно только в том случае, если задачи аппаратурно-технологического оформления решаются одновременно с созданием САУ. [c.21]

Основной принцип матеиатического моделирования состоит в том, что реальный процесс, представляющий собой слолшую сово -купность элементарных актов и явлений разнородной природы, исследуется не во всей его слозшости, а по отдельным составляющим уровням, инвариантным к масштабу осуществления процесса в целом. Полученная в результате этих исследований информация представляется в виде математических зависимостей, которые вместе с граничными и начальными условиями, характеризующими конкретную физическую обстановку, являются знаковой моделью про -цесса, его математическим описанием. Исследование математического описания (для чего зачастую приходится использовать вычислительную технику) позволяет найти оптимальные условия осуществления процесса, исследовать устойчивость и параметрическую чувствительность оптимальных режимов на основе чего можно обоснованно сформулировать требования к системе автоматического управления. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология