Каталитические процессы управление

К настоящему времени уже накоплен значительный объем экспериментальных работ, связанных с осуществлением гетерогенных каталитических процессов при нестационарном состоянии катализатора. И не вызывает сомнения тот факт, что переход к нестационарному режиму позволяет во многих случаях существенно повысить эффективность процесса по сравнению со стационарным. Однако наблюдаемые изменения эффективности процесса очень редко объясняются количественно на основе математической модели, построенной на базе независимых кинетических исследований. Это создает значительные трудности при постановке задач управления нестационарными процессами и определении оптимальных условий их осуществления. [c.287]

Программно-целевая система принятия решений при разработке каталитического процесса. Конечная цель системного анализа на уровне отдельного химико-технологического процесса — построение адекватной математической модели ХТП и решение на ее основе проблем создания промышленного технологического процесса, его оптимизации и построения системы управления для поддержания оптимального режима функционирования. Стратегия достижения этой цели включает целый ряд этапов и направлений качественный анализ структуры ФХС синтез структуры функционального оператора системы идентификация и оценка параметров математической модели системы проектирование промышленного процесса оптимизация его конструктивных и режимных параметров синтез системы оптимального управления и т. п. Каждый пз перечисленных этапов, в свою очередь, представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных частных шагов и возможных направлений, которые объединяются в единую систему принятия решений для достижения поставленной цели. [c.32]

В теоретических работах [57—60], посвященных выявлению классов химических реакций на основе модельных кинетических схем, показана возможность повышения эффективности каталитических процессов, протекающих при периодически меняющихся управляющих параметрах. В связи с этим возникают задачи циклической оптимизации, тесно связанные с традиционной теорией оптимального управления. Основной целью решения таких [c.287]

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]

ПРП УПРАВЛЕНИИ КАТАЛИТИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ [c.348]

Сложная иерархическая организация гетерогенно-каталитических систем затрудняет построение основ теории на строгих законах гетерогенного катализа, выраженных в количественной форме, поскольку обширные накопленные знания в литературе представлены преимущественно в описательной форме. Большой удельный вес информации описательного (качественного) характера о поведении гетерогенно-каталитических систем часто затрудняет строгую математическую постановку и решение задач исследования, моделирования, управления и оптимизации гетерогенно-каталитических процессов, что является существенным тормозом в решении как фундаментальных, так и прикладных задач гетерогенного катализа. [c.107]

В настоящее время нет теории, которая позволяла бы предсказать срок службы катализатора и дать на длительный срок количественный прогноз его активности. В связи с этим при управлении каталитическим процессом, в ходе которого катализатор дезактивируется, выбор текущих более жестких оптимальных условий может привести к сокращению длительности цикла работы катализаторами нарушению плановых сроков остановки процесса для замены катализатора. [c.348]

Из приведенного очень краткого обзора видно, что техника промышленной реализации этих реакций по переработке сырья различного происхождения и состава доведена до современного уровня организации и управления каталитическими процессами. [c.295]

В книге наряду с кратким изложением теории процессов каталитического риформирования прямоточных бензиновых фракций дано подробное описание промышленных установок риформинга, рассмотрены вопросы аппаратурно-технологического оформления процесса, детально освещены операции пуска и остановки. Приведены правила эксплуатации установок п сведения по контролю за процессами управления ими, а также по охране труда. [c.168]

Матрос Ю. Ш., Орлик В. Н. Разработка автоматической системы управления химическими реакторами на основе метода математического моделирования.— В кн. Второй советско-французский семинар по математическому моделированию каталитических процессов и реакторов. Новосибирск изд. ИК СО АН СССР, 1976, с. 188—196. [c.24]

В то же время имеются теоретические работы, посвященные выявлению классов химических реакций на основе модельных кинетических схем, для которых доказывается возможность повысить эффективность каталитических процессов, протекающих при периодически меняющихся управляющих параметрах. В связи с этим возникают задачи циклической оптимизации, тесно связанные с традиционной теорией оптимального управления и в то же время обладающие рядом существенных особенностей, о которых будет сказано ниже. Основной целью решения таких задач является получение периодических режимов, которые значительно повышали бы эффективность процесса по сравнению с оптимальными стационарными показателями. Но, прежде чем перейти к строгой постановке и решению задач циклической оптимизации, рассмотрим для наглядности пример [31] механизма каталитического процесса, иллюстрирующий эффективность искусственно создаваемого нестационарного режима. [c.41]

Примеры оптимального ироведения процессов. В настоящее время имеется несколько работ, в которых теоретически рассматриваются задачи поиска оптимальных управлений на примерах некоторых механизмов протекания каталитических процессов. [c.53]

Разработана теория оптимального управления каталитическими процессами на основе принципа максимума Понтрягина и прямых вариационных методов. Для каталитических реакций с падающей активностью катализатора проведено качественное исследование оптимальных управлений, разработаны эффективные численные алгоритмы оптимизации и решен ряд промышленно важных задач. [c.4]

Управление каталитическими процессами [c.176]

Отсюда вытекает и способ управления гомогенно-каталитическими процессами ускорение процесса достигается увеличением концентрации катализатора и реагирующих веществ или повышением температуры системы, а замедление — обратными действиями. [c.177]

Получение алгоритма управления. Выше уже указывалось, что предлагаемый подход к решению проблемы алгоритмизации процессов переключения целесообразно проиллюстрировать на примере задачи управления для объекта, достаточно широко распространенного в химическом производстве. К числу таких объектов можно отнести контактные аппараты в каталитических процессах. [c.56]

Разработка нестационарных методов проведения каталитических процессов, оптимизации и автоматического управления процессами на основе качественного и численного анализа на ЭВ Ч. Особое место в этих исследованиях занимаю]- работы по исс. едо-ванию формирования и движения теплового фронта химической реакции в реакторе с неподвижным слоем катализатора. [c.260]

В соответствии с блочно-модульным принципом осуществлена двухуровневая декомпозиция моделей имитатора имитация стационарных режимов и имитация переходных процессов, описывающая поведение объекта во временной области. Блоки и модули связаны между собой через параметры состояния технологического процесса и параметры управления, соответствующие отдельным единицам оборудования или их частям. Структура связей между блоками и модулями определяется конкретной технологической схемой. Под модулем понимается оператор, разрещенный относительно входа и выхода. Каждый модуль в зависимости от количества выполняемых функций может иметь одну или несколько моделей. Например, модуль химического превращения в слое катализатора имеет две функции, которым соответствуют две модели — модель для основного каталитического процесса и модель для процесса восстановления катализатора. Для формирования функциональных модулей технологических операторов составляется операторная схема ХТС, в которой вьщеляются отдельные стадии и операторы, соответствующие типовым химическим процессам и элементарным технологическим преобразованиям. [c.363]

Прежде чем изложить некоторые теоретические и экспериментальные данные, относящиеся к сути этой главы, целесообразно очень кратко обсудить вопрос почему и в каких случаях можно ожидать повышения эффективности гетерогенного каталитического процесса при управлении входными параметрами. [c.124]

РАЗРАБОТКА НОВЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ С [c.5]

Орочко Д. И., Зиновьева А. П. Принципы управления работой реакторов для крупнотоннажных каталитических процессов.— Кинетика и катализ, 1, № 10, 1960. [c.338]

Современные автоматические анализаторы состава жидких и газовых сред слишком инерционны, сложны по устройству, обладают низкой чувствительностью и низким классом точности. Между тем, информация о состоянии управляемого объекта должна быть экспрессной и непрерывной поэтому для автоматического управления и оптимизации каталитических процессов во многих случаях непригодны прямые методы определения каталитической активности, незаменимые в стационарных лабораторных установках. [c.242]

Остановимся на характеристике гомогенно-каталитического ферментативного катализа, который осуществляется при использовании биологических катализаторов—ферментов, представляющих собой природные белки, входящие в состав тканей. Ферментативный катализ является основой управления сложных жизненных процессов в растениях и животных организмах. Так, фотосинтез, брожение, дыхание, пищеварение, синтез белков, сокращение мышц являются каталитическими процессами, использующими в качестве катализаторов различные ферменты. [c.183]

Современный период развития техники характеризуется огромными масштабами химических производств с высокой эффективностью работы отдельных систем. Достигнутые производительности являются результатом применения каталитических процессов и непрерывных методов оперирования. Основными технологическими элементами новейших заводов являются аппараты, в которых проводятся целевые реакции. В состав современных реакционных устройств входят как собственно реакционные камеры, так и вспомогательные аппараты и оборудование, с помощью которых осуществляется управление процессами, т. е. поддержание условий, обеспечивающих достижение заданных степеней селективности и глубин превращений. [c.3]

Особенности управления термическими и каталитическими процессами будут рассмотрены далее при анализе вопросов эффективности работы реакционных устройств, [c.11]

Однако Б отношении промышленного катализа такое рассмотрение процесса оказывается недостаточным. Наука о реальном техническом процессе всегда будет относиться к области пограничных наук, так как на реальные промышленные процессы влияют самые различные факторы, изучение которых затрагивает различные области знаний. В отношении химических и, в частности, гетерогенно-каталитических процессов это особенно существенно, поскольку они определяются взаимодействием разнообразных химических и физических явлений, а их описание требует специальных математических методов. Кроме того, при разработке промышленных процессов и управлении ими следует руководствоваться экономическими критериями. Поэтому нам кажется целесообразным для определения науки по исследованию, разработке и управлению промышленным химическим процессом ввести специальный термин — инженерная химия. Кроме перечисленных факторов, инженерная химия должна учитывать реальный опыт исторически сложившихся промышленных производств. [c.6]

Возможность управления некаталитическими процессами заключается в варьировании температуры, давления и состава реакционной смеси, а также времени проведения реакции. Для управления каталитическими процессами добавляются новые факторы [c.5]

Применяя осциллографический метод, можно в течение одной минуты проанализировать большое число проб. Это может найти применение при организации автоматического управления химическим производством, при исследовании кинетики быстро протекающих реакций, при изучении адсорбционных и каталитических процессов. [c.256]

Метод принципа максимума для сложвцх процессов значительно экономнее метода динамического программирования. На основе данного метода удается создать общий подход к решет нию задач оптимизации стационарных и нестационарных каталитических процессов. Этот метод заключается в решении краевой задачи для системы обыкновенных дифференциальных уравнений и определении оптимального управления на каждом шаге интегрирования исходя из условия максимума некоторой функции Решение состоит в выборе некоторых начальных условий и их дальнейшего уточнения для нахождения оптимального режима. Указанная процедура позволяет разработать эффективный численный метод решения краевых задач. [c.495]

Интеллектуальный диалог ЛПР—ЭВМ представляет наиболее эффективную форму организации ППР в различных режимах в режимах сбора и переработки экспериментальной информации, в режимах синтеза оптимальных функциональных операторов объ-ектов) в режимах автоматизированного решения проектных задач, в режимах поиска оптимальных законов гибкого управления и др. Из перечисленных режимов ППР, реализуемых в форме диалога ЛПР—ЭВМ, для успешного решения задач в области теории и практики гетерогенного катализа особое значение приобретают автоматизированные методы получения достоверной информации о процессе, глубины ее обработки и осмысления. Здесь на первый план выступают вопросы оптимальной организации эксперимента, обеспечения его гибкости и информативности, создания специализированных систем научных исследований (АСНИ). Специализация методов экспериментального исследования может осуществляться по различным направлениям изучение только или преимущественно самих катализаторов изучение только или преимущественно каталитических процессов, изучение отдельных свойств, не имеющих простой и однозначной связи с катализом, и изучение свойств, непосредственно характеризующих катализ прямые методы изучения каталитического процесса — его выходов, селективности и кинетики в сочетании с его экономической эффективностью, целесообразностью его промышленной реализации и т. п. [c.38]

Дополнительные возможности по управлению положением стационарных точек в фазовом пространстве открывает анализ влияния на координаты как отдельного, единственного, так и неединственных стащюнарных состояний макрокинетических параметров адиабатических моделей, зависящих, в частности, от пространственных координат В этом случае возможностей перемещения стационарных точек в фазовом пространстве сущестиенно больше. Следовательно, открываются новые возможности в организации каталитического процесса с целью его интенсификации. [c.117]

Третий, завершаюш,ий этап разработки промышленного каталитического процесса — выбор реактора — тесно связан со вторым этапом, поскольку не только режим процесса определяет конструкцию реактора, но, в свою очередь, конструкция реактора накладывает определенные требования и ограничения на условия проведения реакции. Однако для выбора конструктивной схемы реактора требуются дополнительные знания, связанные с физической кинетикой, гидродинамикой и теплофизикой процессов в каталитических реакторах. Кроме того, создание работающего реактора требует оценки его устойчивости в ходе эксплуатации. Наконец, среди многообразия возможных конструктивных схем реакторов необходимо суметь достаточно обоснованно выбрать наилучший, т. е. оптимальный вариант. Для решения двух последних вопросов следует ознакомиться со специальным математическим аппаратом теории устойчивости и теории оптимального управления. [c.7]

Гетерогенно-каталитическими процессами управляют методами, описанными при изучении кинетики гетерогенных реакций. Для этого предварительно определяют область протекания процесса. Затем, исходя из результатов исследования, выбирают соответствующий метод управления процессом (изменением температуры или изменением интенсивности перемешивания системы и степени измельченностн катализатора). [c.177]

РАЗРАБОТКА HOBbLY ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ С УЧАСТИЕМ ос-ОКСИДОВ [c.5]

Н. И. Черножуков в течение ряда лет являлся руководящим работником нефтяной промышленности СССР, под его руководством внедрены на отечественных заводах новые каталитические процессы переработки нефти и чистки масляного сырья избирательными растворителями. Во время Великой Отечественной войны 11иколай Иванович Черножуков работал в техническом управлении Наркомнефти, участвуя в обеспечении фронта топливом и маслами. [c.16]

Основные разработки в области конструирования реакторов и испытания катализаторов ведутся в трех направлениях. Первое— изучение реакторов полного смешения. Реакторы этого типа дают возможность изучения кинетики каталитического процесса при высокой степени превращения, уменьшая до минимума концентрационные и температурные градиенты. Второе направление — изучение влияния внутренних и наружных концентрационных и температурных градиентов на гранулах катализаторов на активность и селективность, соответственно. Данное направление широко исследовано Саттерфилдом и Шервудом [1] и Петерсеном [2] позднее был сделан обзор Карбер-ри [3]. Для ряда каталитических систем разработаны критерии определения условий, при которых становятся существенными ограничения по массо- и теплопереносу. Третье направление — создание систем управления и изучения моделей. Оно весьма интенсивно развивается применительно к математической обработке данных по сложным реакционным системам и к конкретным задачам. Читатель может обратиться по этому вопросу непосредственно к обзорам Фромента [4], Викмана [5] и Лапидуса [6]. [c.98]

Высокая эконо.мическая эффективность многотоннажпого промышленного процесса обычно может быть достигнута только в том случае, когда процесс проводится непрерывно. Это в особенности относится к газофазным процессам, так как вследствие низкой плотности газов такой процесс бывает рентабелен лишь при малой продолжительности реакции, не превышающей нескольких секунд. Жидкофазные гетерогенно-каталитические процессы часто осуществляются в промышленном масштабе и периодическим способом, однако наиболее многотоннажные и рентабельные из них являются непрерывными. Достоинством последних является сравнительная простота управления автоматизировать непрерывный процесс обычно гораздо легче, чем [c.152]

По цели фомато1рафирования выделяют аналитическую хроматографию (качественный и количественный анализ) препаративную хроматографию (для получения веществ в чистом виде, для концентрирования и выделения микропримесей) . промышленную (производственную) хроматографию для автоматического управления процессом (при этом целевой продукт из колонки поступает в датчик). Хроматографию широко используют для исследования растворов, каталитических процессов, кинетики химических процессов и т. п. [c.268]