Программирование кинетических

Для программирования кинетических уравнений реактора при нх решении с помощью универсальных ЭВМ целесообразно использовать логарифмическое преобразование этнх уравнений. Преобразование обеспечивает одинаковую логарифмическую точность при расчетах изменения потока нейтронов в диапазоне большого числа декад. Преобразование основной системы уравнений (16.60) и (16.57) заключается в делении обоих уравнений на N 1), которое приводит к уравнению [c.566]

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ [c.192]

Кибернетика каталитического процесса. Катализ в широком смысле слова не сводится к одному лишь простому снижению барьера реакции, идущей без катализатора. Для катализа главное не только и не столько ускорение химических реакций, сколько целый комплекс функций управления, регулирования, программирования химических и биохимических процессов, совокупность которых естественно назвать кибернетикой каталитического процесса [81]. Высокие скорости — не обязательная и не самая существенная особенность катализа. К кибернетическим функциям катализаторов можно отнести следующие [81] 1) обеспечение многократной повторяемости этапов единственно возможного или резко преобладающего каталитического процесса ( кинетического потока ) 2) обеспечение преобладания одной или нескольких определенных реакций из числа возможных 3) обеспечение сопряжения двух или нескольких процессов 4) получение заранее заданной химической и пространственной структуры продукты реакции (табл. 7.2). [c.303]

Первый способ состоит в приведении дифференциальных кинетических уравнений к системе нелинейных алгебраических уравнений с последующей минимизацией среднеквадратичного критерия одним из методов нелинейного программирования, что в терминах теории динамических систем означает сведение динамической задачи идентификации к статической задаче наблюдения. При этом оперирование со скоростями химических реакций как с параметрами в статической задаче наблюдения осложняется значительными ошибками, неизбежно возникающими нри экспериментальном определении скоростей химических реакций. [c.461]

Спивак С. И., Машкин В. Ю., Тимошенко В. И. Планирование методами математического программирования экспериментов для уточнения параметров кинетических моделей.— В кн. Кинетика-2. Т. 3. Новосибирск, 1975. [c.91]

Гельбштейн А. И., Определение констант кинетических уравнений синтеза нитрила акриловой кислоты методами нелинейного программирования, Хим. пром,, № 1, 31 (1965). [c.553]

Одной из основных задач математического моделирования химических процессов является построение кинетической модели и определение констант скоростей реакции. В случае, если в эксперименте измеряются концентрации всех веществ, задача определения констант успешно решается с использованием методов линейного программирования. В случае гетерогенных каталитических реакций измерение концентраций промежуточных веществ, как правило, в настоящее время не проводится. Для восполнения этого пробела применяется метод квазистационарности. [c.87]

Расчеты кинетических данных, проведенные методом нелинейного программирования на ЭВМ Минск-22 , показали, что скорость процесса си в паровой фазе описывается уравнением [c.105]

Задача определения кинетических констант сложной реакции обычно формулируется как задача поиска минимума функции многих переменных (предэкспонент, энергий активации и др.). Подобную экстремальную задачу можно решать различными способами. Опыт показывает, что эффективными при этом являются методы нелинейного программирования. Большой объем вычислений и нелинейность функций при решении таких задач требуют применения для разработки кинетических уравнений (этапы 4 и 5) АВМ либо ЦВМ (для очень сложных систем используют ЦВМ, чтобы избежать ошибок вследствие невысокой точности АВМ). В общем случае может оказаться полезным способ, при котором часть процедур выполняют на АВМ (качественный анализ выбранного механизма и вычисление ориентировочных значений констант в кинетических уравнениях), а окончательный расчет осуществляют на ЦВМ. Постановка и содержание задачи составления кинетических уравнений предопределяют также возможность использования аналого-цифрового комплекса для построения кинетических моделей. [c.87]

Программирование функции отклонений и ее аналитических производных для каждого варианта механизма реакции представляет собой сложную и громоздкую процедуру, которая обычно выполняется вручную и сопряжена с возможностью возникновения ошибок, выявление которых требует кропотливых контрольных просчетов, а устранение часто весьма трудоемко. Трудности усугубляются обилием вариантов механизма изучаемой реакции. Поэтому, чтобы ускорить и упростить обработку кинетических данных, были разработаны методы автоматизации программирования. [c.21]

При обработке сложных кинетических выражений, когда требуется определить как кинетические константы, так и порядки реакций (часто дробные), можно использовать метод нелинейных оценок [28, 29] (или нелинейного программирования [30]), который сводится к следующему. [c.371]

В настоящей работе будет проведен анализ применения методов линейного программирования при определении интервалов по параметрам для стационарных кинетических моделей. [c.36]

Применение методов нелинейного программирования для определения констант в кинетических уравнениях наталкивается на ряд трудностей. [c.426]

Выведены уравнения кинетики гидрогенолиза сераорганических соединений при наличии ограниченного и полного внутриреакторного перемешивания. Кратность внутренней циркуляции определялась независимым методом из гидродинамических данных. Применимость полученных уравнений показана на примере гидрогенолиза 2-бутилтиофена. Составлены блок-схемы для обработки экспериментальных данных по кинетике гидрогенолиза сераорганических соединений. В основу программирования заложены кинетические формулы, учитываюш,ие реальный характер потока (кратности циркуляции). В результате получаются кинетические константы, свободные от влияния внутриреакторного перемешивания и определяется кратность циркуляции. [c.616]

Задача теории конструирования реактора состоит в определении размеров реактора и количества используемого катализатора, необходимых для эффективного превращения в желательный продукт определенного количества вводимых исходных веществ. Этого можно достичь, если выбраны определенные условия, такие, как начальная температура, давление и концентрация исходных веществ, и определен тин используемого реактора. Например, реакторы для периодического или непрерывного процессов могут быть использованы в условиях, когда превращение осуществляется в изотермических или адиабатических условиях. Такие изменения условий проведения процесса определяют требования, предъявляемые к конструкциям, в результате чего размеры реактора будут оцениваться по-разному. Оптимальная конструкция должна быть наиболее экономичной с финансовой точки зрения. Для оптимизации конструкции могут быть использованы снециальные математические методы, такие, как теория динамического программирования, введенная Беллманом [1]. На практике окончательный выбор условий проведения процесса часто делается на основании только немногих вычислений конструкции реактора. Такие вычисления прямо зависят а) от имеющихся кинетических данных, б) от процессов массопередачи и в) от процессов теплопередачи. [c.390]

Поиск кинетических констант дробления на основе функционала (211) можно осуществить методами нелинейного программирования методом градиента, наискорейшего спуска, методом Розенброка и т. д. Представляется целесообразным данную задачу решить методом Розенброка, обладающим достаточно быстрой сходимостью. [c.115]

На практике общие схемы чрезвычайно усложняются при рассмотрении систем, состоящих более чем из двух компонентов, и ограничиваются стадиями первого или псевдопервого порядка однако во многих простых случаях, пользуясь различными экспериментальными методами, можно установить способ определения констант скоростей, а затем и механизмов реакций. Имеются данные, указывающие, что с развитием техники программирования вычислительные машины можно эффективнее использовать в тех случаях, когда теоретический подход заключается в переходе от общей теории к конкретному случаю. Кроме того, при помощи вычислительных машин и схем, включающих диффузионную стадию, можно также проводить обратный переход от изображения по Лапласу к оригиналу кинетических уравнений [1176]. [c.276]

Методика поэлементной негоризонтальности предусматривает определение негоризонтальности, при которой эффективность разделения тарельчатого аппарата обеспечивает с принятой кондицией сырья заданный уровень качества продукта. Использованием настоящей методики локализуют негоризонтальность каждой тарелки, рассматривая ее одновременно для всех тарелок по всей высоте колонны на основе строго математического описания. Последнее включает целевую стоимостную функцию трудовых и капитальных затрат, отнесенных только к обеспечению негоризонтальности, совокупность уравнений с единичными ограничениями, определяющими негоризонтальность всех тарелок по высоте аппарата в Пределах кривой фазового равновесия, кинетической кривой, рабочей линии процесса. Для оптимизации негоризонтальности расчет проводят для фиксированного и требующего уточнения числа тарелок из методов математического программирования апробирован метод локальных вариаций. [c.123]

Кинетические методы анализа приобретают все более важное значение особенно в изучении ферментативных реакций. Серийно выпускается несколько спектрофотометров, либо специально предназначенных для кинетических исследований, либо являющихся модификацией стандартных спектрофотометров с соответствующими присно соблениями для программирования процесса измерений. [c.162]

Что касается устранения асимметрии зон, то оно достигается путем подавления действия сорбционных и кинетических факторов, вызывающих асимметричное размытие. Применение достаточно инертных твердых носителей в газо-жидкостной хроматографии и дополнительная дезактивация остаточных активных центров, применение широкопористых и однороднопористых адсорбентов в газо-адсорбционной хроматографии обеспечивают постоянство коэффициента распределения Г = J в достаточно большом интервале концентраций, уменьшают кинетические препятствия и в результате позволяют получить на хроматограмме симметричные пики анализируемых компонентов. Термический фактор (программирование температуры, хроматермография) — также эффективное средство компенсации эффектов, вызывающих асимметричное размытие тыла хроматографической зоны. [c.6]

После выбора кинетической модели следует оценить степень неопределенности рассчитанных констант. Ввиду отсутствия сведений о законе распределения ошибок задачу целесообразно решать методом линейного программирования, задавшись выявленной погрешностью измерений. Даже сложные кинетические уравнения могут быть линеаризованы по отношению кинетических и адсорбционных констант либо степеней последних. [c.207]

И ц к о в и ч И. А., С пива к С. И. Анализ применения методов линейного программирования при построении кинетической модели сложной химической реакции. В сб. Управляемые системы , вып. 4—5. Новосибирск, СО АН СССР, Наука , 1970, стр. 142—147. [c.316]

В соответствии с двумя аспектами кинетического метода (выдвижение теоретических гипотез о механизме реакции и их опытная проверка) моделирование кинетики гетерогенных каталитических процессов сочетает черты двух научных дисциплин теоретических основ кинетики гетерогенного катализа и математической теории эксперимента. Теоретические основы кинетики гетерогенного катализа весьма подробно изложены в монографии Кипермана [1], а идеи и методы математической теории эксперимента — в книге Налимова [21. Кроме того, широкое использование ЭВМ вызвало потребность в детальной формализации некоторых вопросов кинетики каталитических реакций и в автоматизации программирования кинетических уравнений. Эти проблемы мы также рассмотрим как составные части моделирования кинетики гетерогенного катализа. [c.12]

Этап 1 выполняется химиками и здесь пе рассматривается. Проведение этапов 2 и 3 включает большую подготовительную работу, которая заключается в получении уравнений стационарности (2) и выводе кинетическнх уравненш (3), для чего требуется решить систему (2) относительно покрытий в выводе формул аналитических производных 8 и гк по параметрам 0 (для применения эффективных программ минимизации при расчетах па ЭВМ) в программировании полученных выражений. Эту работу необходимо проделать для каждого варианта механизма. Ручной вывод и программирование кинетических уравнений и их производных трудоемки и пе позволяют осуществить в ограниченны срок анализа достаточно представительного набора механизмов, а также приводят к возникновению ошибок. Трудности усугубляются тем, что в случае нелинейной системы (2) часто не удается получить явные выражения для скоростей реакции. Возникает задача — передать самой ЭВМ функции составлення программ расчета скоростей реакций и их первых производных для произвольных ГКР, задавая минимальную информацию, определяющую механизм. Указанные программы необходимы также для статистического анализа и планирования кинетического эксперимента. [c.40]

Разработка высокоэкономичных каталитических процессов требует построения их математических моделей и, в частности, составления кинетических уравнений. В книге рассмотрены все основные задачи, которые возникают при выводе этих уравнений. Изложеные методы минимизации функции многих переменных, методы решения систем кинетических уравнений, освещены вопросы планирования эксперимента и статистической обработки опытных данных. Описаны методы автоматизации программирования кинетических уравнений, позволяющие в большинстве случаев передать вычислительнэй машине существенную часть работы по составлению кинетических уравнений. Книга иллюстрирована примерами исследования кинетики промышленных каталитических процессов. [c.304]

Чтобы сопоставить экспериментальные кинетические данные с гипотезой о механизме реакции, необходима последовательная работа всех трех комплексов программ, причем программы ССА и ПП работают только один раз для каждого варианта механизма. Следует подчеркнуть, что число операций по расчету функций отклонений и их производных в полученных по изложенному алгоритму программах близко к числу операций, полученных при ручном программировании. САКР была использована для исследования кинетики и механизмов и получения кинетических уравнений в реакциях окислительного дегидрирования бутенов в дивинил на оксидном Bi—Мо-катализаторе, окисления этилена на серебре, синтеза карбонила никеля, окисления хлороводорода, на катализаторе u la—КС1 (1 1), окислительного хлорирования этилена на солевых хлормедных катализаторах, синтеза метанола на катализаторе ZnO/ rgOg, хлорирования метана и др. Для большинства из этих реакций число рассмотренных вариантов механизмов составляло от 10 до 20. Число найденных параметров для этих реакций составляло 15—25 [13]. [c.204]

С другой стороны, представление сложной реакции в виде сложной системы, состоящей из двух уровней (так, как это было сделано выше), дает основу для решения поставленной задачи.Действительно, разбивая сложную реакцию на элементарные стадии и используя Б качестве уравнений связи уравнения стационарности, можно строить алгоритмы автоматического программирования сложных реакций. При этом существенно то, что используется тот факт, что если вид кинетических уравнений чрезвычайно разнообразен [5], то вид выражений для скоростей отдельной стадии (см.(8)) очень прост к однотипен - он представляет собой произведение некфторых степеней промежуточные веществ, причем степени равны соответствующим стехиометрическим коэффициентам. [c.34]

Для автоматизации программирования при расчетах по методу анализа концентраций ключевых веществ лучше всего применить системный подход, поскольку соотношения (VIII,35) и (VIII,36) можно сразу включить в вычислительный граф. В работе [126] использован матричный подход, при котором производные находятся следующим образом. Продифференцируем систему стационарности концентраций ключевых веществ, записанную в виде (11,13), по кинетическим константам, что дает линейную систему относительно искомых производных йсу /йА [c.207]

Для уточнения констант скоростей авторы [95] применили метод нелинейного программирования. Применение найденных выше значений констант в качестве первого приближения обеспечивало быструю сходимость итераций Уточнение констант скоростей выполнялось на ЭЦВМ из условия достижения минимума суммы квадратов отклонений опытных величин концентраций всех компонентов от вычисляемых значений тех же концентраций численным интегрированием системы (VI.23) — (VI.26) при соответствуюш их каждому опыту начальных условиях. Для проверки предложенной кинетической схемы и найденных констант скоростей авторы провели серию опытов, в которых были получены кинетические кривые при импульсном вводе в реактор постоянной бутилен-кислородной смеси, в которой концентрация бутиленов была 50 объемн. %. Объем этой смеси во всех опытах составлял 0,2 см . Следовательно, в этих условиях концентрация бутиленов превышала в 20—40 раз ту концентрацию, которая использовалась при проведении планированных опытов. Типичные кинетические кривые представлены на рис. VI.29. По этим кинетическим кривым были найдены константы скоростей реакций двумя методами модифицированным методом градиента [100] на ЭЦВМ БЭСМ-ЗМ и методом сопряженных градиентов [91] на ЭЦВМ Эллиот . В последнем случае расчеты проводились следуюш,им образом. Так же как и выше (см. стр. 307), константы скоростей находили из условия минимума функции близости [c.312]

После загрузки катализатора в растворителе (60 см ) автоклав продували синтез-газом, доводили давление до требуемого и выводили на рабочий режим, затем выдерживали этот режим в течение часа для формирования катализаторного комплекса, после чего с помощью дозатора избыточным давлением синтез-газа подавали в реактор жидкие бутены-2 и с этого момента начинали отсчет времени реакции. Реакцию проводили при постоянном давлении и температуре. За ходом реакции наблюдали по падению давления синтез-газа, подаваемого из калиброванной емкости вместимостью 145 см в реактор по мере его поглощения. Анализ реакционной смеси проводили методом ГЖХ на хроматографе ЛХМ-72 с пламенно-ионизационным детектором с программированием температуры на колонке с сорбентом ПЭГ-20М на хезасорбе (/ — 3 м, й — 2 мм). Газ-носитель — аргон. В качестве внутреннего стандарта применяли к-бутиловый спирт. Анализ конечного состава реакционной с.меси показал, что расчет степени превращения бутенов по поглощенному синтез-газу согласуется с данными хроматографического анализа с точностью 5% отн. Все кинетические расчеты сделаны на основании начальных скоростей реакций гидроформилирования, так как селективность реакции не излгенялась в ходе опытов. Скорость образования индивидуальных альдегидов определяли как произведение начальной суммарной скорости. гидроформилирования на долю индивидуального альдегида, образовавшегося в реакционной смеси. [c.12]

Хелаты одного металла с разными лигандами. р-Дикетонаты большинства металлов кинетически лабильны, т. е. способны к быстрому обмену лигандов в жидкой или газовой фазе. Вследствие этого при попытке хроматографически разделить, например, ацетилацетонат и гексафторацетилацетонат алюминия в системе образуются также хелаты с разными лигандами, которые при контакте между собой способны к новому обмену. Разделение такой системы описано Линком и Сиверсом [18]. На колонке с силиконовой смазкой при программировании температуры удалось разделить все четыре возможных комплекса А1(ГФА)з, А1(ГФА)з(АА), А1(ГФА)(АА)г и А1(АА)з. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология