Возмущения на выходе из реактора

Таким образом, с позиций автоматического управления этот процесс близок к нейтрализации. Нагрузка на объект регулирования определяется при осаждении металлов не только значением pH исходной сточной воды, но и содержанием в ней вступающих в реакцию солей металлов. В этом отношении процесс напоминает нейтрализацию стоков с переменной буфер-ностью. Однако содержание солей металлов в сточной воде часто поддается определению либо непосредственно, либо по косвенному показателю, и в регулятор может быть подан сигнал по этому возмущению. Такой сигнал целесообразно использовать, когда потребление реагента на осаждение металлов достигает расхода на нейтрализацию кислот, присутствующих в очищаемой воде, или превышает его. В другом случае задача стабилизации pH решается с помощью простой одноконтурной системы с ПИ- или ПИД-регулятором, работающим от рН-мет-ра, установленного на выходе из реактора. [c.87]

Мы лишь вкратце коснемся вопросов регулирования и управления стационарным режимом реактора, поскольку полный анализ этой проблемы выходит за рамки этой книги. Прежде всего, мы покажем, что даже в случае простого регулирования с обратной связью возможны неожиданные затруднения, и величину, отклонения которой от стационарного значения воздействуют на регулятор, следует выбирать с осторожностью. Далее мы заметим, что линейные регуляторы в случае достаточно сильных возмущений оказы- [c.179]

Анализ устойчивости. Для строгого обоснования условий устойчивости системы реактор — теплообменник необходимо исследовать, как изменяются со временем малые возмущения стационарного режима. Решим эту задачу для частного случая 8 = 1 (система без байпаса) [15]. Очевидно, малое возмущение температуры холодного потока на выходе теплообменника (1), возникшее в некоторый момент времени t, после прохождения реактора усилится в % раз (где % — параметрическая чувствительность температуры на выходе адиабатического слоя к температуре на его входе) и спустя время Si (равное суммарному времени прохождения потоком реактора и трубопроводов, связывающих реактор с теплообменником) вызывает возмущение температуры горячего потока на входе в теплообменник Тг (1) = 7Ji (1). Связь между возмущениями и определяется уравнениями, описывающими нестационарный режим теплообменника. Если линейные скорости горячего и холодного потоков одинаковы, то нестационарные уравнения имеют вид [c.350]

Итак, можно сформулировать автономную задачу управления реактором синтеза аммиака необходимо максимизировать концентрацию аммиака на выходе из реактора синтеза аммиака с помощью и 2 при меняющихся возмущениях. Решение этой задачи подробно рассмотрено в [215]. [c.356]

Займемся теперь построением передаточной функции гомогенного реактора. Как всегда, примем, что в момент I = О, когда на входе начинает действовать какое-то возмущение, реактор находится в равновесии. Возмущение от входа к выходу аппарата проходит только через время р = аЬ, поэтому [c.238]

В гл. II указывалось, что термин стационарное состояние может ввести в заблуждение, если не учитывать возможность неединственности, так как для проточного реактора с перемешиванием при данном ряде значений параметров суш,ествует не одна точка баланса между входом и выходом. Достигнутое стационарное состояние останется неизменным, если исключить воздействие возмущений. Под устойчивостью понимается постоянство, но необходимо помнить, что условие равенства временных производных нулю еще не гарантирует неизменности режима. [c.55]

При составлении областей с помощью двух методов следует соблюдать определенную осторожность. Если -контур на входе в реактор больше -контура на выходе (б > е), то нет никакой гарантии, что все возможные возмущения внутри 6 приведут к промежуточным состояниям внутри меньших е. В таких случаях компромисс может быть найден, если принять б = е. Эта единственная область и будет областью практической устойчивости трубчатого реактора идеального вытеснения. [c.201]

Рассмотрим любую пару областей б и е, полученную с помощью одного из подходов, изложенных в этой главе. Выше уже указывалось, что возмущения, не превышающие б-границы на входе в реактор, должны на выходе из него находиться внутри заранее определенных е-областей. Если у инженера имеется возможность управления системой, то очевидно, что можно использовать простой и непосредственный контроль либо с целью предварительного подогрева или предварительного охлаждения подаваемой в реактор смеси, либо с целью смешения этой смеси с дополнительным потоком так, чтобы компенсировать последствия возмущений на выходе, которые могли бы нарушить границы б-области. В тех случаях, когда такое направленное регулирование переменных состояния не приводит к успеху, может быть применена система управления с упреждающим воздействием. [c.217]

Можно ожидать, что в тех случаях, когда основные тракты для теплоносителя разделены на небольшие параллельные каналы тонкими топливными элементами, создаются благоприятные условия для перемешивания потока в поперечном направлении. Для пучка стержней, например, можно предложить турбулизаторы, обеспечивающие такое перемешивание. Другой способ — прерывание поверхностей теплообмена в направлении течения. Согласно результатам ряда исследований, нельзя добиться эффективного ослабления перегрева при коридорном расположении поверхностей теплообмена с размерами осевых зазоров между поверхностями нагрева порядка толщины канала, если не расходовать значительную часть энергии, затрачиваемой на прокачку теплоносителя, на перемешивание в поперечном направлении. Таким образом, крайне желательно выбирать такое расположение топливных элементов, которое обеспечивало бы удовлетворительное распределение потока теплоносителя. Можно, например, использовать топливные элементы с шероховатой поверхностью, разделенные большими промежутками, при этом незначительные тепловые возмущения будут оказывать слабое влияние на распределение потока в параллельных каналах между топливными элементами. К сожалению, при заданных размерах активной зоны реактора и мощности на выходе это связано с уменьшением площади поверхности и увеличением теплового потока. [c.138]

Так как возмущение, получаемое на выходе, передается на вход в реактор, то [c.212]

На модельной установке вводится индикатор на вход в реактор и измеряется его концентрация на выходе. В зависимости от характера вносимого возмущения на входе (ступенчатое, импульсное, синусоидальное изменение концентрации индикатора) на выходе снимаются определенного вида характеристики для данного типа реактора. [c.18]

Допустим, что процесс растворения в п-ступенчатом каскаде реакторов протекает стационарно, причем среднее время пребывания частиц во всех ступенях одинаково и равно 0 . В некоторый момент времени 1 = 0 происходит дискретное изменение объемной скорости потока от значения м с до значения М7 . Вследствие этого во всех ступенях каскада мгновенно установится новое значение среднего времени пребывания . Нестационарный процесс, возникающий в результате такого возмущения, можно рассматривать как сумму двух процессов. Во-первых, продолжает растворяться старый (т. е. уже находившийся в реакторе к нулевому моменту времени) продукт. Во-вторых, начиная с момента <1 = 0, в первую ступень каскада поступает свежий продукт. Количество нерастворившегося компонента на выходе из любой ступени определяется суммарным результатом этих двух процессов. [c.242]

В случае полной сегрегации (/=1) для реакторов с известной функцией распределения времени пребывания а (/) получим уравнение моментов ММР на выходе /с-го реактора (ступенчатое возмущение по концентрации на входе в реактор и линейная функция распределения) [c.50]

Основным параметром, определяющим течение процесса, является температура взвешенного слоя. Температура устанавливается регулятором 6 при помощи изменения расхода воды, поступающей на охлаждение. Регуляторы 7 5 расхода воздуха и уровня нафталина в испарителе служат для подавления внешних возмущений на входе и выходе из реактора 2, благодаря чему происходит стабилизация процесса получения фталевого ангидрида. [c.80]

Важным показателем эффективности реакторов непрерывного действия является также выход готового продукта (в % от теоретического). Он зависит от принятого технологического режима и от частоты и амплитуды возмущений (отклонений от оптимального режима), практически неизбежных в производственных условиях. [c.126]

В автоматически управляемом непрерывном процессе при прочих равных условиях количество возмущений минимально, что способствует повышению выхода продукта (обычно на 1—2 % и больше) 27. Однако, если готовый продукт может вступать в химическое взаимодействие с исходными веществами (как, например, при сульфировании и хлорировании бензола), выход при непрерывном процессе снижается. Это происходит в тех случаях, когда в реакторе [c.126]

Отнощение поверхности теплообмена 5 (в ж ) к объему аппарата Ун (в м ) характеризует эффективность реактора второй группы. В промышленности в качестве таких реакторов применяют контактные аппараты (типа трубчатых теплообменников) в производстве анилина алкилированных аминов, фталевого ангидрида а также сульфураторы в производстве алкиларилсульфонатов . Иногда для увеличения поверхности теплопередачи теплообменники монтируют из трубок с наружными ребрами. Увеличение разности температур АГ допустимо только в узких пределах. Большое повышение (или понижение) температуры стенки аппарата, соприкасающейся с реакционной массой, может вызвать возмущения — местные перегревы (или переохлаждения), в результате которых снижается выход готового продукта. Кроме того, при большой разности температур затруднено регулирование процесса в реакторе. [c.132]

На рис. 25 приведена комбинированная САР процесса нейтрализации, состоящая из контура по отклонению pH и двух контуров но возмущению по расходу и pH. На выходе из реактора 1 установлен рН-метр 2, который вместе с задатчиком параметра 3 включен на вход пропорционального регулятора 4. Выходной сигнал этого регулятора, пропорциональный отклонению pH от заданного значения, поступает на блок умножения 5 совместно с сигналом от расходомера 9. Сигнал, пропор-циональный произведению рассогласования pH на текущее значение расхода, после обработки в логарифмическом преобразователе 6 подается на вход пропорционального регулятора 7 вместе с сигналом от рН-метра 8, установленного на исходной сточной воде. Регулятор 7 управляет открытием клапана реагента 10, имеющего логарифмическую расходную характеристику. [c.78]

В отечественной практике, в частности в разработках ВНИИ Водгео, большее применение находят комбинированные системы регулирования pH с ПИ-регулятором в основном контуре и дифференцированными сигналами по возмущениям. В таких САР влияние различных неучтенных факторов компенсируется астатической составляющей регулирующего воздействия, а ошибки определения возмущений не создают остающихся отклонений pH на выходе из реактора. Правда, амплитуда колебаний pH несколько повышается, но в технологии нейтрализации промстоков это решающего значения не имеет. Примеры построения подобных систем приведены ниже. [c.79]

Непрерывное измерение концентрации меди в поступающих стоках осуществляется с помощью мембранного ионоселективного электрода, например типа ЭМ-Си-01. Измерительным блоком служит стандартный высокоомный преобразователь типа П-201. Его выходной сигнал через дифференциатор поступает на изодромный регулятор pH на выходе из реактора. Если колебания pH на входе значительны, в регулятор вводят еще один сигнал по возмущению от рН-метра на входе и второго дифференциатора. [c.91]

Основной параметр регулирования измеряется на выходе из смесителя-реактора 1 посредством датчика рН-метра 2 и высокоомного преобразователя 3. Вторичный прибор 4 рН-метра подает сигнал на статический регулятор 5, с выхода которого снимается сигнал, пропорциональный отклонению pH от заданного значения. Удельная проводимость измеряется в потоке сточной воды перед смесителем с помощью датчика 6 и кондуктометра 7, соединенного с функциональным преобразователем 8, линеаризующим зависимость между содержанием алюминия и сигналом по возмущению. [c.92]

Экспериментальное исследование статических характеристик па действующем реакторе чрезвычайно затруднено, так как контактный аппарат представляет собой объект с большим количеством входов и обратных связей. Стабилизировать на длительное время все входы и наносить возмущения по одному из них в промышленных условиях практически невозможно. Поэтому экспериментально полученные статические характеристики аппарата, например изменение температуры иа выходе из I слоя в зависимости от концентрации исходной газовой смеси а (% 50г) (рис. 2). можно рассматривать лишь как приближенные. [c.198]

Для цели управления в условиях возмущений необходимо плавно изменять размер участка максимального обогрева конструкция установки этого не позволяет. Для практической реализации используется алгоритм управления [159, 160], поясняемый с помощью рис. У-8,в и М-8,г. На объекте экспериментально выбирается некоторая максимальная зона на которой поддерживается при этом учитывается необходимость изменять в заданных пределах общий расход тепла для регулирования температуры смеси на выходе из реактора Г . Значение регулируется путем изменения подвода тепла на начальном участке Таким образом, задача управления тепловым режимом процесса по длине змеевика реализуется достаточно просто. [c.114]

Ввиду того, что в реальных условиях входы испытывают случайные возмущения, возникает задача изучения влияния этих возмущений на выходы реактора. Она рассматривается нами как задача прохождения случайного воздействия через преобразователь, которым в данном случае является плазмохимический реактор. При этом математические ожидания выходов будут зависеть от статистических характеристик возмущений. Очевидно, эти зависимости не нужно принимать во внимание тогда, когда разброс значений выходов, обусловленный неточностями определения констант скоростей реакций, значительно больгае изменений выхода, вызываемых случайными воздействиями. [c.55]

Адсорбционные измерения выполнялись следующим образом. Для рабочей системы, состоящей из одного реактора, проводились первоначально тождественные опыты по подаче только одного, двух и трех последовательных возмущений индикатором на входе. Время между последовательными подачами импульсов равно приблизительно времени достижения выходной откликовой кривой максимума. При этом точка отсчета времени — начало выхода в измерительном устройстве откликовой кривой. [c.218]

Цель расчета по модели - определение влияния цйклическог зменения входных параметров на выход целевого продукта. Исследования проводились в следующих направлениях 1) выбор канала для нанесения возмущений 2) выбор фор кШ возмущающих воздействий 3) влияние изменения концентрации диоксида углерода в газовом потоке на входе в реактор а) на температурный режим потока б) на температуру в слое катализатора в) на качество образующегося метанола (с точки зрения образования примесей и увеличения концентрации воды). Выбор канала для нанесения возмущений выполнен с учетом возможности изменения параметров в промьппленных условиях. Для интенсификации процесса выбран расход диоксида углерода, который приводит к изменению концентрации Oj во входном потоке. Расчет технологических режимов выполнялся для случаев синусоидальной, прямоугольной и трапециевидной форм возмущающих воздействий. Анализ полученной информации показал целесообразность использования симметричных прямоугольных волн д.чя увеличения выхода метанола по сравнению с традащионным стацнон шы.ч режимом. При этом изучалось влияние периода возмущающих воздействий и их амплитуды. Установлено, что прирост производительности по метанолу в большей степени зависит от периода цикла, чем от амплитуды. Расчеты показали, что рабочий диапазон изменения температуры и расхода СО2 при реализации циклических режимов совпадает с диапазоном, определенным стационарными условия 1и проведения процесса. [c.65]

Если в ходе технологического процесса под влиянием внешних возмущений будет происходить отклонение опасных параметров и они будут выходить за пределы, обусловленные регламентом, то такую ситуацию следует называть преда варийной. В этой ситуации мощность, накопленная при росте например давления или температуры, еще недостаточна для разрушения реактора. В предаварийном режиме функционирования возврат опасных параметров в регламентные границы может быть осуществлен применением специальных управляющих (защитных) воздействий. [c.4]

При расчете реальных аппаратов по приведенным уравнениям необходимо введение соответствующих нонравок на степень не-идеальности потока. Для получения информации о характере течения потока в реакторе необходимо проследить путь каждого элементарного объема при его движении через аппарат. Для этого следует установить распределение частиц по времени их пребывания в аппарате. Это осуществляется экспериментально искусственным нанесением возмущений, например введением в ноток реагентов трассера (краска, радиоактивный изотоп, флуоресцирующее вещество и т. п.) и снятием так называемых кривых отклика, показывающих зависимость концентрации трассера на выходе из реактора от времени. Например, если было нанесено так называемое импульсивное возмущение — мгновенное введение трассера в поток, поступающий в реактор идеального вытеснения, через некоторое время то будет обнаружен мгновенный выход всего трассера и затем сразу же снижение его концентрации до нуля (рис. 44, а). Это объясняется тем, что в реакторе идеального вытеснения все частицы движутся параллельно друг другу с одинаковой скоростью, т. е. время пребывания их одинаково. Таким образом, индикатор движется по длине реактора неразмы-ваемым тончайшим слоем и сигнал, получаемый на выходе в момент То, в точности совпадает с сигналом, введенным на входе в реактор при т = 0. Если порцию индикатора, например краски, ввести в реактор идеального смешения( рис. 44, б), то она сразу же равномерно окрасит всю жидкость, находящуюся в реакторе, концентрация ее будет одинакова во всем объеме и соответствовать концентрации на выходе из реактора. Далее концентрация краски в реакторе и на выходе из него будет постепенно убывать, поскольку она выносится выходящим потоком. [c.116]

Если характер потока в реакторе пе отвечает ни идеальному вытеснению, ни полному смешению, пр1 мерпый вид кривой отклика при импульсном возмущении представлен на рис. 44, в, из которого видно, что трассер на выходе появляется позднее, чем при идеальном смешении. Прп этом концентрация трассера сначала растет во времени, а затем после прохожденпя максимума падает.Структура потока в таком реакторе занимает некоторое промежуточное положение между структурами потоков в реакторах идеального вытеснения и полного смешения. Для описания процессов, протекающих в такого типа аппаратах, необходимо знать степень отклонения от идеальности. [c.117]

В реакторе, описываемом комбинированной гидродинамической моделью, протекает изотермическая реакция первого порядка А— В, где - К- константа скорости реакции. Начальная концентрация компонента А в сырье С о = 200 г/л. Для оценки структуры потоков в реакторе для реактора получена функция отклика на имгтульсное возмущение. Необходимо рассчитать состав реакционной смеси на выходе из реактора. Для решения задачи необходимо [c.15]

Неоднозначность режимов и их устойчивость. Обратные связи, име-юшиеся в системе, могут привести к появлению неоднозначности режимов и неустойчивости некоторых из них. Ранее это было выявлено при рассмотрении автотермического реактора (разд. 4.10.3). Рассмотрим распространенную для химических процессов систему - реактор с внешним теплообменником (рис. 5.22). Исходная реакционная смесь нафевается в теплообменнике и поступает в реактор. Выходящий из реактора более горячий поток (обсуждаем процесс с экзотермической реакцией) охлаждается за счет отдачи своей теплоты исходной реакционной смеси. В этой системе очевидна обратная связь по теплу между входящим и выходящим потоками. Пусть по каким-либо причинам температура на выходе из реактора повысилась. Это может произойти из-за увеличения концентрации, или уменьшения на-фузки, или увеличения входной температуры - любой внешней причины. Несмотря на то, что источник возмущения кратковременный, и условия процесса быстро восстанавливаются, увеличение приведет к дополнительному нафеву исходной реакционной смеси, и температура на входе в реактор увеличится. Последнее приведет к увеличению скорости реакции, тепловыделению в реакторе и дальнейшему возрастанию Т ,, что еще больше увеличит нафев исходной смеси. Такая круговая последовательность взаимного нафева входного и выходного потоков может продолжаться далее со значительным нарастанием температуры, даже если источник первоначального возмущения будет убран. Если же возмущение режима привело к уменьшению температуры Т , то аналогичным образом будет происходить охлажде- [c.275]

Наряду с жесткой моделью для расчета данного процесса была использована также вязкая модель . Характер получаемых при этом зависимостей представлен на рис. 6. Как видно, общая загрузка меняется дискретно, оставаясь постоянной в течение времени прохода через реактор последовательных возмущенных фронтов потока (всп.лесков). При больших загрузках время контакта становится очень маленьким и меняется почти непрерывно. Свежая загрузка меняется непрерывно и регулирует изменение общей загрузки. Общая загрузка меняется по восходящей синусоиде, так как рециркулят целиком возвращается в реактор. Первоначальный выход продукта происходит по истечении времени I — времени прохода через реактор. 13ыход продукта нигде не превышает gy T (хотя подходит к нему вплотную), но в некоторые моменты времени остается больше свежей загрузки. [c.52]

Схема комбинированной САР по двум параметрам приведена на рис. 43. Автоматический титрометр 1, регулятор соотношения 9 и исполнительный механизм 2 с жесткой обратной связью образуют следящую систему, осуществляющую регулирование по основному возмущению — колебаниям кислотности стоков. Влияние остальных возмущающих фак- торов и погрешности пропорционального регулирования компенсируются корректирующим контуром, состоящим из рН-метра 5 с датчиком 4 на выходе смесителя-реактора 3, линеаризующего потенциометра 6, изодромного регулятора 7 и промежуточного сервомотора 8. Сигнал с устройства обратной связи сервомотора подается на вход регулято-ра следящей системы, осуществляя вода воздействие по ПИ-закону. [c.101]

Анализ устойчивости. Для строгого обоснования условий устойчивости системы реактор — теплообменник необходимо исследовать, как изменяются со временем малые возмущения стационарного режима. Рейгим эту задачу для частного случая е = 1 (система без байпаса) I15]. Очевидно, малое возмущение температуры холодного потока на выходе теплообменника (1), возникшее в некоторый момент времени t, после прохождения реактора усилится в % раз (где X — параметрическая чувствительность температуры на выходе адиабатического слоя к температуре на его входе) и спустя время Sx (равное суммарному времени прохождения потоком реактора и трубопроводов, связывающих реактор с теплообменником) вызывает возмущение температуры горячего потока на входе в теплообменник. [c.350]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология