Концентрация оптимальный профиль

Наиболее общей постановкой оптимальной задачи служит выражение критерия оптимальности в виде экономической оценки (например, производительность, себестоимость продукции). Однако в частных задачах оптимизации, когда объект является частью технологического процесса (аппарат либо агрегат в масштабе цеха, завода, комбината), не всегда удается или не всегда целесообразно выделить прямой экономический показатель, который полностью характеризовал бы эффективность работы рассматриваемого объекта. В таких случаях критерием оптимальности может служить технологическая характеристика, косвенно оценивающая экономичность работы агрегата (время пребывания, выход продукта или конечная концентрация, температура и т. д.). В результате решения подобных задач определяется оптимальное время пребывания и максимальная концентрация целевого продукта для некоторых типов реакций, устанавливается оптимальный температурный профиль в реакторе вытеснения и т. п. [c.242]

Пример У1П-4. Реакция, аналогичная той, которую анализировали в предыдущих примерах, протекает е реакторе идеального вытеснения. Начальная концентрация вещества А составляет Сао = 1 кмоль/м . Приняв, что профиль температур по длине реактора соответствует оптимальному, вычислить время пребывания, при котором можно достигнуть степени превращения 76%. Найти, на сколько повышается производительность реактора по его длине при оптимальном профиле температур в сравнении с изотермическими условиями осуществления процесса, рассмотренными в примере У1П-2. Максимально допустимая температура процесса равна 65° С. [c.218]

Технологическая схема жидкофазного радикально-цепного хлорирования далее рассмотрена на примере синтеза метилхлороформа из 1,1-дихлорэтана (рис. 38) она почти без изменений применима для получения 1,1,2-трихлорэтана из 1,2-дихлорэтана. В одном из двух сборников 1 готовят раствор порофора нужной концентрации в 1,1-дихлорэтане. Полученный раствор непрерывно подают насосом 2 в верхнюю часть хлоратора 3, а вниз вводят газообразный хлор. Отвод тепла реакции достигается за счет испарения 1,1-дихлорэтана в токе НС под давлением 0,2—0,3 МПа. Пары его конденсируются в обратных холодильниках 4, 5 н конденсат возвращается в реактор. Ввиду постепенного обогащения реакционной массы более высококипящим метилхлороформом температура жидкости на тарелках увеличивается сверху вниз от 70 до 100°С, что создает близкий к оптимальному профиль температуры в реакторе. Газ увлекает с собой пары 1,1-дихлорэтана, и для снижения его потерь охлаждают газ рассолом в обратном конденсаторе 5, откуда конденсат стекает обратно в хлоратор. Газ, очищенный от паров органических веществ, поступает на абсорбцию НС в скруббер 6, орошаемый разбавленной соляной кислотой. Ввиду большого выделения тепла при абсорбции НС1 и с целью получения концентрированной (30—33 %-й) соляной кислоты, нижняя половина [c.110]

Определить степень превращения, которую можно достигнуть в реакторе идеального вытеснения, если поддерживать по длине реактора оптимальный профиль температур и значение начальной концентрации — [c.155]

В обоих случаях выгоден, следовательно, оптимальный профиль температуры по длине реактора вытеснения или ее ступенчатое изменение в каскаде аппаратов полного смешения. Общее решение задачи нахождения оптимальных температур для получения максимальной селективности сводится к решению системы дифференциальных уравнений, но сильно усложняется из-за того, что переменными являются не только концентрации, но и сами константы скоростей или их отношения, зависящие от температуры. Здесь мы касаемся лишь некоторых, более простых прило- [c.418]

Кроме того, как было отмечено выше (см. стр. 232), размеры неизотермического участка не зависят от заданных значений концентраций. Таким образом, если в реакторе с оптимальным температурным профилем имеются оба изотермических участка при минимальной и максимальной температурах, то изменение значения, т. е. изменение желаемого выхода продукта реакции Р, сказывается на указанном профиле лишь в области изотермического участка прн минимальной температуре Т , время пребывания реагентов на котором в данном случае изменяется. [c.234]

Высота слоя сорбента. Для определения рабочей высоты адсорбера надо задаться длительностью стадии адсорбции 0 и рассчитать профиль концентрации в газе (или жидкости) при т = 0. Если задана концентрация проскока Сцр, то необходимую высоту слоя Н легко определить графически (рис. II 1.16). Повторяя расчет при разных 0, следует выбрать оптимальный вариант. [c.67]

Из уравнений (IX.34), (IX.3fi) следует, что оптимальное значение константы скорости основной реакции (а значит, и температуры Т) всегда уменьшается по ходу потока, причем скорость уменьшения температуры максимальна в сечениях, близких к входному, где концентрация целевого продукта мала. При Сг->0 /соо, поэтому близ входа температура всегда должна быть фиксирована на верхнем пределе Т. Интересно отметить, что уравнения (IX.34), (IX.36) формально не теряют смысла и при е < 1 (т. е. когда Е2), однако в этом случае они определяют температурный профиль, приводящий не к максимальному, а к минимальному значению критерия оптимальности. [c.375]

Анализ процессов массопередачи позволяет изучить влияние различных условий проведения процесса иа характеристики конечных продуктов разделения. Кроме того, он позволяет изучить некоторые внутренние характеристики процесса, такие, как профиль изменения температуры и концентраций по высоте колонны, местоположение контрольной точки с максимальным изменением температуры или других измеряемых параметров при отклонениях в режиме эксплуатации, оптимальное место ввода питания, отбора фракций и т. п. Это [c.7]

Высокой скорости реакции благоприятствуют высокие температуры и давление, но высокая температура означает более низкое значение равновесной концентрации аммиака и, следовательно, меньшую движущую силу . Поэтому скорость реакции возрастает с увеличением температуры, но достигает максимального значения и затем падает, поскольку приближается к равновесию. Вследствие этого оптимальный выход при заданном давлении получается в виде профиля, падающего вдоль слоя катализатора при возрастании температуры и содержания аммиака. В промышленных условиях максимальная скорость реакции получается при температуре на 70° С ниже равновесной. Таким образом, уравнение, описывающее скорость синтеза аммиака, должно учитывать температуру, давление, состав газа и равновесный состав. [c.167]

Пример V-4. В реакторе идеального вытеснения проводится параллельная реакция первого порядка (V, 30). Сформулировать оптимальную задачу как задачу отыскания температурного профиля, обеспечивающего при заданном времени пребывания реагентов в реакторе т< > и заданных значениях концентраций исходного реагента А на его входе и выходе максимальный выход продукта реакции Р, [c.220]

Уравнение (V, 194) представляет собой соотношение между концентрациями -основного продукта реакции Р и исходного реагента Л, которое должно выполняться в любом сечении реактора идеального вытеснения при использовании оптимального температурного профиля. Этот профиль может быть также найден как функция концентрации хр, если, принимая во внимание, что х А = — s, подставить выражение (V, 192) в соотношение (V, 42), [c.239]

Из формулы (V, 233) следует, что при оптимальном температурном профиле время пребывания реагентов Тз на изотермическом участке реактора, который соответствует максимальной допустимой температуре Т2, не зависит от значений концентраций х %> и х( . и определяется только кинетикой реакции и температурой Т2. [c.246]

Оптимальная задача формулируется как задача отыскания оптимального температурного профиля в реакторе T(t), при котором на выходе аппарата концентрация продукта реакции Р будет максимальной. Рассмотрим общий случай, когда на выбор оптимального значения температуры наложены ограничения [c.367]

Задача состоит в выборе температурного профиля для получения максимального значения концентрации продукта реакции И па выходе из аппарата идеального вытеснения длины Критерий оптимальности Р в рассматриваемом случае имеет вид [c.166]

Система уравнений (7), (8) определяет оптимальные распределения концентраций продуктов и оптимальный температурный профиль по длине реактора. При решении системы уравнений (7), (8) следует рассматривать лишь такие сочетания точек Т (для 7) и Т , Т (для 8), для [c.209]

Необходимо обеспечить такой профиль температур Т по длине реактора, чтобы концентрация целевого компонента В на выходе из реактора была максимальной, то есть критерием оптимальности Я является концентрация. [c.97]

С другой стороны, высокая локальная концентрация Рс1 в поверхностном слое может привести к уменьшению дисперсности АК, что, как уже отмечалось, вызывает снижение селективности. Таким образом, для создания эффективных катализаторов селективного гидрирования необходимо разработать методы, позволяющие создавать оптимальный концентрационный профиль палладия по грануле носителя. [c.46]

К раствору пептида объемом 0,1 —1,0 мл добавляют 1 мл раствора нингидрина (гл. 32) пробирку закрывают колпачком, встряхивают и нагревают на прикрытой кипящей водяной бане в течение 15 мин. После развития окраски разбавляют до нужного объема 50%-ным этанолом, охлаждают до 30 °С и измеряют экстинкцию при 570 нм. Нингидриновый реактив готовят на достаточно концентрированном буферном растворе (гл. 32), который обеспечивает сохранение оптимального значения pH 5,5. Степень разведения (50%-ным этанолом) зависит от концентрации пептида. Иногда в раствор для разведения добавляют немного бензола, но в таких случаях для предотвращения опалесценции увеличивают концентрацию этанола до 60%. Интенсивность окраски пересчитывают на лейциновый эквивалент , т. е. указывают содержание лейцина (в ммолях), дающего в аналогичных условиях равную интенсивность окраски. По полученным результатам строят профиль элюирования, где на оси абсцисс откладывают объем в миллилитрах, а на оси ординат— соответствующий лейциновый эквивалент, или оптическую плотность при 570 нм. [c.392]

Слагаемыми общего эффекта крашения термопластов, если при этом необходимо распределение и измельчение компонентов, являются скорость частиц в потоке, скорость сдвига, профиль потока, сообщаемое массе напряжение сдвига и время пребывания частиц в зоне нагрузки. Для получения высокого градиента сдвига в машинах предусматриваются узкий зазор и высокая частота вращения, в результате возникает большой перепад давления. Значение напряжения сдвига зависит от скорости сдвига и вязкости и имеет определяющее значение при измельчении агломератов. Сопоставимой величиной, характеризующей значение напряжения сдвига, является удельная потребляемая мощность (от 0,1 до 0,4 кВт кг). Так как измельчение протекает эффективнее при повышенной вязкости, а распределение — при низкой, можно попытаться проводить оба эти процесса раздельно или в зонах, оптимально соответствующих этим условиям. При крашении следует еще принимать в расчет эффект изменения характера течения массы расплава в результате введения красящего вещества. Установлена взаимосвязь между маслоемкостью пигмента, его концентрацией и характером течения смеси. Пигмент имеет высокую маслоемкость в тех случаях, когда его поверхность абсорбирует большую массу полимера при этом повышается вязкость, а вместе с тем, и концентрация полимера. Повышение вязкости объясняется неподвижностью отложившихся на поверхности пигмента частиц расплава. В ходе процесса ни в одной из точек не должна быть превышена верхняя температурная [c.253]

Перейдем к рассмотрению изменения профилей различных параметров вдоль реактора в системе с рециркуляционной петлей. Необходимое превращение на выходе из реактора может быть получено различными изменениями вдоль реактора параметров системы — температуры, давления, концентрации. Оно связано с количеством рециркулируемых в начало реактора компонентов. Естественно, что для каждой конкретной реакции роль указанных факторов проявляется по-разному. Несомненно, что широкое использование результатов одновременного поиска изменения профилей различных параметров может привести к весьма интересным результатам. Однако для решения этой задачи желательно дальнейшее совершенствование математических методов оптимизации и более детальное изучение химических аспектов процесса. Рассмотрение реакции дегидрирования этана показало, что существует определенный профиль температуры, который отвечает максимальной нроизвоцительности реактора по целевому продукту. При этом расход исходного сырья не является максимальным и соответствует строго определенной селективности и глубине превращения на выходе из реактора. Следовательно оптимальные профили изменения параметров режима эксплуатации действующих реакторов должны определяться одновременным изменением производительности аппарата. В частности, исследования по определению оптимального температурного профиля для консекутивной реакции показали, что в этом случае необ ходимо реакцию начать с самой высокой температуры оптимального профиля. Затем углубление процесса следует проводить по мере снижения температуры также в соответствии с оптимальным профилем, найденным, подчеркиваю, для рециркуляционной системы. Кстати, в этом плане применение увеличенной рециркуляции непрореагпровавшего сырья в адиабатических реакторах (таких, как реактор для каталитического дегидрирования этилбензола в стирол) люжет значительно повысить их мощность по свежему сырью. Прп такой постановке вопроса реакторы должны конструироваться таким образом, чтобы они удовлетворяли требованиям теории. Это противоречит существующему укоренившемуся положению, когда реакция осуществляется в готовой конструкции реактора в зависимости от его возможностей, [c.15]

Наиболее наглядно рис. 10 иллюстрирует ограничение максимально возможного превращения в двухступенчатом реакторе. Это ограничение обуслов.лено равновесием А В. Однако при низких степенях превращения двухступенчатый реактор имеет преимухцество, так как для получения необходимой концентрации целевого продукта на выходе требуется меньший объем реактора. Это подтверждает рассмотренные выше интуитивные соображения, поскольку при низких степенях превращения профиль состава катализатора по длине реактора в случае двухступенчатого реактора лучше, чем в случае одноступенчатого реактора. Проблема установления оптимального профиля состава катализатора для данной реакционной схемы аналогична задаче определения оптимального температурного профиля для некоторых классов консекутивных и конкурирующих реакций. Хотя вопрос о профиле состава катализатора до сих пор не был рассмотрен, Билоус и Амундсон [17, 18] обсудили аналогичную задачу, касающуюся температурного профиля в трубчатых реакторах. [c.302]

В данном случае адсорбция пронодится под давлением. Энергетические затраты на преодоление гидравлического сопротивления слоя должны быть несущественными по сравнению с затратами на сжатие газа. Поэтому оптимальные размеры адсорбера можно определить, исходя из минимального объема сорбента, т. е. при = 16 см/с. Отметим, что для определения высоты слоя сорбента нет необходимости определять полный профиль концентраций, достаточно найти распределение концентраций по длине слоя в узкой области вблизи концентрации проскока. [c.72]

Для случая, когда управлениями являются одновременно концентрации компонентов А и В, задача решалась численно с одновременным поиском профиля оптимального управления и зн ения оптимального периода. Получено при О 4, О < t/a 2, Ui. = 2, U2 = i я тех же значениях констант, что и в предыдупщх случаях, оптимальным оказалось кусочно-постоянное управление, удовлетворяющее необходимым условиям оптимальности, при периоде t = = 1,01 и сдвиге фаз 0 = О,77я. Оптимальные значения периода и сдвига фаз с большой точностью совпадают с оптимальными значениями, полу ченным1 с помощью л-критерия. В стационарном режиме при и 1 = 2 и i/a = 1 значение h составляет 0,296, при оптимальном управлении Ui J = 0,344, при оптимальных управлениях и, VI иг- 0,424. [c.56]

Структура пламени. При использовании пламенм в качестве поглощаюодего слоя требуется иметь детальные сведения о его структуре или составе его компонентов в той или иной зоне. Последний определяется расходом горючего газа и окислителя, а также распределением поля температур по профилю пламени. Информация о строении нолей концентраций и температур позволяет подобрать режим горения, высоту зоны пламени, просвечиваемой источником излучения, и другие условия, оптимальные [c.152]

В качестве второго примера рассмотрим задачу выбора оптимального температурного профиля в реакторе идеального вытеснения для реакции произвольной слон<ностп. Уравнения, описывающие изменение концентраций реагирующих веществ по длине реактора, для этого случая могут быть представлены в виде [c.164]

Необходимо обеспечить такой профиль температур по длине реактора, чтобы концентрация целевого продукта В ва выхо е иэ ресктора была максимальной, то есть критерием оптимальности является концентрация Сд . [c.83]

В настоящее время проблема повыщения эффективности лекарственных препаратов (ЛП) вступила в новую фазу, для которой высокая эффективность препарата обеспечивается не только эффективностью лекарственной субстанции, но и возможностью обеспечения оптимального фармакокинетического профиля для лекарственного вещества (ЛВ), при котором оно попадает в ткани или клетки "мищени", а также на рецепторы в необходимой эффективной концентрации. При этом выбор необходимого лекарственного вещества в некоторых случаях осуществляется, исходя из фармакокинетических свойств ЛВ, и на первый план выступают такие понятия и характеристики препарата, как биодоступность, время удержания в организме, оптимальный фармакокинетический профиль, фармакокинетический скрининг и др. [c.558]

Показано [191], что в случае ламинарного течения и быстрой гибели атомов на стенках цилиндрического реактора профиль скорости газового потока достаточно хорошо аппроксимируется теоретически предсказываемой параболой. В результате влияния различных эффектов, таких, как радиальная диффузия и турбулентность, возникающая из-за наличия в потоке препятствий типа входных сопел, параболический профиль скорости трансформируется в прямоугольный, при котором отсутствует градиент скоростей молекул газа по радиусу. Пурье и Карр [186] рассмотрели критерии выполнимости модели одномерного течения. Дополнительные отклонения от одномерного течения могут быть обусловлены пуазейлевскими градиентами давления и градиентами концентрации вдоль трубки, которые могут привести к заметной обратной диффузии атомов. Влияние первого эффекта минимально при низких линейных скоростях ы, а второго— при высоких й. Таким образом, существует оптимальное значение й, но его не всегда можно использовать из-за кинетических ограничений, накладываемых свойствами исследуемой химической системы [7а, 185]. [c.301]

При температурах на выходе из радиантной части змеевика выше 735 °С наибольшие выходы этилена (рис. 6) были получены яри отключении от работы верхнего ряда горелок. При таком подводе тепла к реакционной смеси,, по-видимому, исключается интенсивное течение вторичных реакций с участием этилена в конечных трубах радиантной части змеевика, где концентрация этилена значительна, и, таким образом, выход последнего увеличивается. Несколько ниже Получается выход этилена при указанных температурах в конце радиантной части змеевика в случае равномерного подвода тепла, когда работают все ряды горелок. При отключении нилшего или среднего ряда горелок выход этилена еще меньше. Выход этилена при отключении от работы нижнего ряда горело1к уменьшился, возможно, вследствие недостатка общего количества тепла, подводимого при даинохм условии к реагирующей системе. Окончательное решение об оптимальном температурном профиле радиантной части з меевика при работе на этиленовом режиме должно быть найдено в результате дальнейшей экспериментальной работы. [c.262]

Типичные профили штрихов прозрачных и отражательных решеток представлены на рис. 1. Большинство современных решеток имеют штрихи ступенчатого профиля, оптимальные с точки зрения получения наивысшей концентрации в заданной спектральной области. Технически удается получить достаточно правильной формы только одну грань штриха. Чаш е всего рабочей гранью является пологая, но иногда, в частности у решеток эшелле,— крутая. Амплитудные прозрачные решетки, концентрирующие излучение вблизи пулевого порядка, применяются очень редко и в основном для измерительных целей. Амплитудные отражательные решетки находят применение в вакуумной ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра, где трудно получить штрихи требуемой ступенчатой формы. У голографических решеток штрихи, как правило, имеют симметричный профиль, который приближенно можно представить в виде синусоиды, трапеции или полуцилппдрических выступов на плоской поверхности. [c.33]

Носитель с помощью загрузочного устройства 4 дозатора загружают в корзины 1, установленные на осях между ролико-пла-стинчатыми цепями 5. Цепи движутся с помощью приводного механизма 6 и профилей 3, изменяющих направление перемещения роликов цепи и соединенных с ними корзин. При своем движении корзины последовательно опускаются в ванны с пропиточными растворами, при этом продолжительность пропитки определяется скоростью перемещения корзин и длиной ванн. При подъеме корзин раствор стекает в соответствующие ванны. Концентрацию пропиточных растворов поддерживают на постоянном уровне, обеспечивающем оптимальные условия пропйткр. В таких пропиточных [c.219]

Важные результаты получены в теории препаративной хроматографии. Неравновесная теория дает возможность рассчитать составляющую ВЭТТ при любом профиле скоростей газа-носителя и концентрации I компонента по сечению колонны. Установлены законо- мерности, позволяющие увеличить эффективность колонн большого диаметра. Благодаря успехам линей-I ной теории, можно качественно прогнозировать влия- ние условий разделения на эффективность и производительность хроматографа и направленно вести поиск оптимальных условий разделения. Однако многие во- просы теории препаративной хроматографии до сих пор недостаточно изучены. Имеется мало сведений о структуре насадки, гидродинамике газового потока [c.205]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология